CN213092518U - 基于视频检测的行人过街主动预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于视频检测的行人过街主动预警系统，包括检测触发单元、控制单元、过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元；检测触发单元、过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元电连接控制单元，检测触发单元向控制单元发送检测信息，控制单元根据检测信息向过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元发送控制信息。检测触发单元安装于路口，用于检测是否有行人即将穿越路口；车辆预警提示单元设置于路口前方，用于对驶来车辆发出注意行人的警示；过街轨迹警示单元在人行横道两侧设置多个地灯，同时在人行横道的两侧设置语音提示桩，能够有效的提醒行人注意来往车辆，从而实现车辆过路口和行人过街双向提醒，进一步提高交通安全性。

Description

基于视频检测的行人过街主动预警系统

技术领域

本实用新型涉及交通技术领域，更具体的说是涉及一种基于视频检测的行人过街主动预警系统。

背景技术

目前，在国省道、县乡公路上，在与村庄交叉、驾驶员视线受限的非灯控路口，如果行人、非机动车突然从路口穿出过马路，极易造成驾驶员来不及减速而引发交通事故。尤其是在夜间时段引起的交通事故占比非常大，而且往往是重大伤亡事故居多，一直缺乏有效的科技手段预防事故的发生。

同时，近两年来，各地交警开始由车本主义回归人本主义，有意识的注重提升行人的通行权让行人过街设施更加人性化，践行以人为本理念，但是这样的尝试不能造成机动车通行效率下降，或者引发拥堵。现行的不礼让行人抓拍系统虽然极大提升了行人的通行权，保证了行人安全，但是也造成大量行人无视机动车肆意过街的现象，导致机动车行驶缓慢，加剧了城市交通拥堵。城市交通安全和效率的矛盾一直未解决。

因此，如何在提升行人通行权的基础上，弱化对机动车通行效率带来的不利影响，同时提升交通安全与效率，既能够保证行人安全，又能够实现行人过街设施的人、车通行效率最大化是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于视频检测的行人过街主动预警系统，包括检测触发单元、控制单元、过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元；检测触发单元、过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元电连接控制单元，检测触发单元向控制单元发送检测信息，控制单元根据检测信息向过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元发送控制信息。检测触发单元安装于路口，用于检测是否有行人即将穿越路口；车辆预警提示单元设置于路口前方，用于对驶来车辆发出注意行人的警示；过街轨迹警示单元在人行横道两侧间隔固定设置多个地灯，同时在人行横道的两侧设置语音提示桩，能够有效的提醒行人注意来往车辆，从而实现车辆过路口和行人过街双向提醒，进一步提高交通安全性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于视频检测的行人过街主动预警系统，包括检测触发单元、控制单元、过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元；所述检测触发单元、所述过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元电连接所述控制单元，所述检测触发单元向所述控制单元发送检测信息，所述控制单元根据所述检测信息向所述过街轨迹警示单元和所述车辆预警提示单元发送控制信息。

优选的，所述检测触发单元包括行人检测单元和车辆检测单元；所述行人检测单元包括行人检测单元立柱、箱体和行人检测相机；所述行人检测单元立柱安装于人行横道两侧的行人信号灯一侧；所述箱体位于所述行人检测单元立柱顶部，所述行人检测相机位于所述箱体内，所述行人检测相机架设在所述行人信号灯上部，采集所述人行横道上行人信息并发送至所述控制单元；

所述车辆检测单元包括车辆检测单元立柱和检测雷达；所述车辆检测单元立柱安装于机动车道一侧，位于所述人行横道的车辆去向一侧，采集所述人行横道和所述人行横道的车辆来向一侧的行驶车辆信息，计算危险系数，并发送至所述控制单元。所述行人检测单元通过行人检测相机能够检测人行横道的行人等待区的行人信息，判断行人行为意图，确定是否有行人等待过街，并将行人检测相机的设备编号和所述行人行为意图发送至所述控制单元，确定检测位置和等待过街行人；所述车辆检测单元可检测车道上是否有车辆驶来，并采集车辆行驶速度、车辆与所述人行横道之间的距离等所述行驶车辆信息，根据所述行驶车辆信息计算危险系数，并发送至所述控制单元；所述控制单元根据行人过街情况改变车辆预警提示单元的预警信息。

优选的，所述车辆预警提示单元包括车辆预警提示屏；所述车辆预警提示屏安装于人行横道的车辆来向一侧，提示行驶车辆所述人行横道上有无行人；所述控制单元电连接所述车辆预警提示屏，控制显示预警信息。当根据所述行人检测单元的行人信息识别出存在行人过街行为时，显示“前方行人过街，停车让行”；当不存在行人过街行为时，显示“前方人行横道，减速慢行”；同时可以显示不同颜色字体，以显示情况紧急程度。

优选的，所述过街轨迹警示单元包括地灯和语音提示桩；所述地灯安装在人行横道两侧；所述语音提示桩安装在所述人行横道的两端；所述地灯和所述语音提示桩电连接所述控制单元，由所述控制单元控制所述地灯和所述语音提示桩。通过所述控制单元控制所述地灯闪烁和所述语音提示桩播报警示音以及显示警告信息，从而提示过街行人有车辆驶来，注意安全。

优选的，所述行人检测相机拍摄覆盖范围为所述行人检测相机另一侧的行人等待区；所述行人检测单元立柱高度范围为3.4m至4.5m；当所述行人检测相机在地面的投影距离所述行人等待区下沿在10m至20m范围内时，所述行人检测相机选用16mm规格的镜头；当所述行人检测相机的所述投影距离所述行人等待区下沿在20m至25m范围内时，所述行人检测相机选用20mm规格的所述镜头。

优选的，所述车辆检测单元立柱高度为6m；所述检测雷达为微波毫米雷达；所述检测雷达采集的地面图像下边缘距离所述车辆检测单元立柱26m，所述检测雷达使用25mm规格镜头。

优选的，所述检测触发单还设置有补光灯，设置于所述箱体内和所述车辆检测单元立柱上，为所述行人检测相机和所述检测雷达拍摄范围进行补光。

优选的，所述语音提示桩包括桩体、LED信号灯、语音警报装置、LED显示屏和红外探测器；所述LED信号灯设置于所述桩体顶部和一个背面，所述LED信号灯设置有三种点亮模式，对行人进行提示，包括黄色圈号，红色叉号和绿色箭头，分别代表等待、禁止通行和允许通行；所述语音警报装置位于所述桩体内，如果当前所述危险系数大于或等于设定阈值，且有所述行人通过时，则警示音响起；所述LED显示屏设置于所述桩体正面，显示警告信息；所述红外探测器位于所述桩体内，检测是否有行人经过，以及判断所述行人方向及数量，并与云平台进行无线通讯。所述语音提示桩可以通过LED显示屏显示提醒文字，根据当前车辆行驶情况，提示过街行人有车辆驶来，注意安全；LED信号灯能直观显示当前过街是否被允许，是否安全。

优选的，所述语音提示桩的所述桩体上还设置有可拆卸维护门，当所述语音提示桩发生故障时，可以通过取下所述维护门对所述语音提示桩内部进行检修。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种基于视频检测的行人过街主动预警系统，设置检测触发单元安装于路口，用于检测是否有行人即将穿越路口；车辆预警提示单元设置于路口前方，用于对驶来车辆发出注意行人的警示；过街轨迹警示单元在人行横道两侧间隔固定设置多个地灯，同时在人行横道的两侧设置语音提示桩，能够有效的提醒行人注意来往车辆。本实用新型集合了物联网检测触发、光电子显示等多种技术，利用人工智能、机器识别技术自动识别行人、非机动车过路行为，检测甄别过往车辆的车速对行人的威胁，自动双向报警，在提醒驾驶员降速避让行人的同时，同步提醒行人过路注意观察高速驶来的车辆，从而有效避免交通事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的基于视频检测的行人过街主动预警系统结构示意图；

图2附图为本实用新型提供的行人检测单元分布示意图；

图3附图为本实用新型提供的行人检测相机拍摄范围示意图；

图4附图为本实用新型提供的车辆检测单元分布与拍摄范围示意图；

图5附图为本实用新型提供的语音提示桩正面示意图；

图6附图为本实用新型提供的语音提示桩侧面示意图；

图7附图为本实用新型提供的语音提示桩背面示意图；

图8附图为本实用新型提供的过街轨迹警示单元分布示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种基于视频检测的行人过街主动预警系统，包括检测触发单元、控制单元、过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元；检测触发单元、过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元电连接控制单元，检测触发单元向控制单元发送检测信息，控制单元根据检测信息向过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元发送控制信息。

为了进一步优化上述技术方案，检测触发单元包括行人检测单元和车辆检测单元；行人检测单元包括行人检测单元立柱、箱体和行人检测相机；行人检测单元立柱安装于人行横道两侧的行人信号灯一侧；箱体位于行人检测单元立柱顶部，行人检测相机位于箱体内，行人检测相机架设在行人信号灯上部，采集人行横道上行人信息并发送至控制单元；车辆检测单元包括车辆检测单元立柱和检测雷达；车辆检测单元立柱安装于机动车道一侧，位于人行横道的车辆去向一侧，采集人行横道和人行横道的车辆来向一侧的行驶车辆信息，计算危险系数并发送至控制单元。

为了进一步优化上述技术方案，车辆预警提示单元包括车辆预警提示屏；车辆预警提示屏安装于人行横道的车辆来向一侧，提示行驶车辆人行横道上有无行人；控制单元电连接车辆预警提示屏，控制显示预警信息。预警信息包括警示信息和紧急提示信息，有车辆驶来，同时有行人通过且危险系数高于设定阈值时显示紧急提示信息，否则显示警示信息。

为了进一步优化上述技术方案，过街轨迹警示单元包括地灯2和语音提示桩1；地灯2安装在人行横道两侧；语音提示桩1安装在人行横道的两端；地灯2和语音提示桩1电连接控制单元，由控制单元控制地灯2和语音提示桩1。

为了进一步优化上述技术方案，行人检测相机拍摄覆盖范围为行人检测相机另一侧的行人等待区；行人检测单元立柱高度范围为3.4m至4.5m；当行人检测相机在地面的投影距离行人等待区下沿在10m至20m范围内时，行人检测相机选用16mm规格的镜头；当行人检测相机的投影距离行人等待区下沿在20m至25m范围内时，行人检测相机选用20mm规格的镜头。

为了进一步优化上述技术方案，车辆检测单元立柱高度为6m；检测雷达为微波毫米雷达；检测雷达采集的地面图像下边缘距离车辆检测单元立柱26m，检测雷达使用25mm规格镜头。

为了进一步优化上述技术方案，检测触发单还设置有补光灯，设置于箱体内和车辆检测单元立柱上，为行人检测相机和检测雷达拍摄范围进行补光。

为了进一步优化上述技术方案，语音提示桩1包括桩体11、LED信号灯12、语音警报装置13、LED显示屏14和红外探测器15；LED信号灯12设置于桩体11顶部和一个背面，LED信号灯12设置有三种点亮模式，对行人进行提示；语音警报装置13位于桩体11内，如果当前危险系数大于或等于设定阈值，且有行人通过时，警示音响起；LED显示屏14设置于桩体11正面，在警示音响起的同时显示警告信息；红外探测器15位于桩体11内，检测是否有行人经过，以及判断行人方向及数量，并与云平台进行无线通讯。

为了进一步优化上述技术方案，语音提示桩1的桩体11上还设置有可拆卸维护门，当语音提示桩发生故障时，可以通过取下维护门对语音提示桩内部进行检修。

基于视频检测的行人过街主动预警系统的工作方法，包括以下步骤：

S1：行人检测相机采集人行横道两侧行人等待区的行人信息，判断行人行为意图，并发送至控制单元，控制车辆预警提示单元的车辆预警提示屏显示预警信息；

S2：检测雷达采集机动车道车辆行驶信息，根据车辆行驶信息计算危险系数，并发送至控制单元；

S3：当危险系数小于设定阈值时，控制单元不触发过街轨迹警示单元；当危险系数大于或等于阈值时，且当过街轨迹警示单元的语音提示桩检测到人行横道有行人通过，将行人通过信息发送至控制单元，控制单元触发过语音提示桩发出警示音、点亮警示灯并显示警告信息，在夜晚时同步触发地灯，地灯进行快闪。

为了进一步优化上述技术方案，地灯白天处于休眠状态；语音提示桩与地灯在未检测到行人时处于休眠状态；在夜晚，当检测到行人，被触发，语音播报开启，地灯快闪。

为了进一步优化上述技术方案，系统设置有太阳能供电单元，包括太阳能电池板和蓄电池，检测触发单元、车辆预警提示单元、过街轨迹警示单元和控制单元均电连接蓄电池。

实施例

检测触发单元的车辆检测单元设置于车辆预警提示单元前方，用于检测车辆速度及距离(车辆与人行横道之间的距离)获得当前行人穿过人行横道的危险系数，行人检测单元用于检测人行横道的行人信息，并识别行人过街行为，判断出是否有行人意图穿过人行横道；过街轨迹警示单元设置于路口(人行横道周围)，用于对过往行人发出注意车辆的警示，并进行语音播报提醒。

行人过街主动预警系统的检测触发单元采用微波雷达，路口固定有检测触发单元立柱，检测触发单元固定于检测单元立柱的顶端；检测触发单元的外部设置有对其进行密封保护的箱式外壳体。

本实用新型系统具备的功能如下：

1)行人过路行为侦测

行人过路时会被行人检测单元捕捉到，检测率达到99％；超强抗干扰能力，防风，防雨，防水，防雾，杜绝由此引起的误判现象；设置有行人检测处理单元，嵌入式Linux系统，机器识觉嵌入式算法，内嵌的智能侦测识别软件，避免行人行为意图误判。禁止采用视频、红外触发方式，灵敏度可调，行人、非机动车都可监测触发，前端无任何服务器嵌入式主机。

智能侦测识别软件获取来自行人检测相机的视频图像信号，侦测过街行人的需求，避免检测相机检测到人行横道上的路过行人判断为行人过街意图(过街意图指穿过人行横道的意图)导致的误判。软件识别行人过街行为后会给控制单元信号触发控制单元控制逻辑，控制改变车辆预警提示屏信息。

2)道路车辆监测功能

车辆检测单元设置有车辆检测处理单元，内嵌车辆监测系统软件，在检测行人过街行为后，智能分析来向车辆车速，获取车辆与人行横道距离，判定车速与行人过街行为之间的逻辑关系，及计算危险系数，获得行驶速度可能造成过路行人危险的车辆甄别后，触发双向预警提示单元，通过车辆预警提示单元的车辆预警提示屏对车辆进行紧急提示信息的提前预警，并通过过街轨迹警示单元的语音提示桩的警示音、警示灯、警告信息和地灯的闪烁提醒过路行人注意车辆。

危险系数通过车辆与人行横道距离、车辆当前速度进行运算获得，当危险系数大于等于设定阈值，触发控制单元控制车辆预警提示屏显示紧急提示信息，如果小于设定阈值，触发控制单元控制车辆预警提示屏显示警示信息。

3)双向提前预警功能

系统根据危险系数自动检测甄别过往车辆的车速对过路行人的威胁，当行人检测相机检测到有行人过街时，会将信息通过传输系统传输给控制单元，控制单元将“有行人通过，停车让行”发送至可变信息板(车辆预警提示屏)，提示驾驶员减速让行；当行人检测相机未检测到行人过街时，可变信息板会显示“前方人行道，减速慢行”，提示驾驶员正常通行，但需要注意前方人行道；另外过街轨迹警示单元的语音提示桩还对正在通过路口的行人和非机动车进行语音危险播报提醒：“左前方有车辆驶来，注意过路安全！”，并联动语音提示桩的LED显示屏显示“左侧来车，注意避让”等警告信息，LED信号灯显示红色叉号。双向提前预警通过路口的行人及车辆。当危险系数小于阈值时，语音提示桩检测有行人或非机动车通过，LED信号灯显示绿色箭头。

4)太阳能独立供电功能

系统支持常用电源接入，同时考虑系统安装环境恶劣、偏远，无市电满足整套系统工作。独立配备太阳能供电系统，能支持整套系统满负载无故障工作时间48小时，并可同时无缝切换市电功能。太阳能供电系统包括太阳能电池板和蓄电池，太阳能电池板固定安装在系统设置的抱杆机箱上方，抱杆机箱内设置控制单元、交换机等，电连接蓄电池，蓄电池为整个系统供电。

4)远程监管以及运维平台功能

支持远程监测(包含手机客户端)，实现整套系统运维管理功能，在前端设备(行人检测相机、检测雷达、地灯、语音提示桩、车辆语音提示屏)故障时，通过运维平台告知技术人员，及时维护。

采用HINET智能网关采集前端设备数据，将图形界面通过网络将HINET智能网关关联起来，实现和PLC(控制单元)的远程通讯。

对于本实用新型中的行人过路行为侦测和道路车辆监测功能，需要对行人和车辆进行检测，检测精度有两个指标，一个是捕获率，另一个是准确率。对于行人检测捕获率是指检测有无行人的准确性；准确率是指检测的人数与实际人数相比的准确性。要求在天气良好的白天条件下，等待行人的捕获率≥95％；夜晚或天气条件较差时的捕获率下降不超过10％。等待行人人数小于4人且行人之间遮挡较少时的人数检测准确率≥95％，当行人人数增加造成行人互相之间遮挡后，被遮挡面积超过40％的行人难以被检测到，造成行人人数的检测准确度较差。

需要两台行人检测相机架设在路侧的行人信号灯上如图2所示，灰度区域为拍摄检测区域，高度应在3.5米～4.5米之间，分别对准并覆盖另一侧的行人等待区，如图3所示。为了有较好的效果，建议用彩色涂料涂抹在行人等待区上，并写明行人等待区，将行人等待区与其它区域区分开来，一是可以规范行人的等待行为，二是有利于给相机确定检测区域。

对于车辆检测，采用检测雷达采集过往车辆信息，检测雷达会将检测结果通过网络将数据传输到控制单元，控制单元根据是否有车辆进行逻辑判断，决定是否改变当前车辆预警提示屏的显示状态。

检测雷达采用现代微波技术和高速数字信号处理技术，具有高精度、易调试、高稳定性等特点。雷达可以同时探测到8个车道、128个目标车辆的距离、速度及角度信息，最远探测距离可达到280米。以DSP为核心，实现复杂的数字信号处理算法，在满足检测雷达实时性的需求同时，降低虚警率；数据接口丰富，支持网口、RS485/RS232串口、WIFI；安装维护方便；环境适应性强，检测性能不受光照、灰尘、雨雪等外界环境干扰；

车辆检测单元立柱杆高一般默认设置6米；检测雷达拍摄的图像下边缘距离立柱26米(标准电警架设，镜头更换25mm)；需要保证检测雷达视场角足够宽，可以检测到道路两边；杆高为6米时默认为三车道采集高度，需要保证每个车道的亮度正常，过亮或者过暗都会导致捕获率很低，可以设置补光灯对车道进行补光；车道增加时杆高相应增加，镜头相应调整。

过街轨迹警示单元设置：地灯设置于斑马线两边，语音提示桩安装于斑马线两端。其中地灯白天处于休眠状态，夜间开启。当系统检测到行人时会激发工作状态，语音提示桩会与地灯同步快闪，播报语音。语音提示桩与地灯在系统未检测到行人时处于休眠状态，当人行道系统被触发之后，地灯会快闪，语音警报开启。现场布置图如图8所示。

本实用新型集合了检测触发、光电子显示、载波语音自动诱导等多种技术，利用人工智能、机器识觉技术自动识别行人、非机动车过路行为，检测甄别过往车辆车速对行人的威胁，自动双向预警，在提醒驾驶员降速避让行人时，同步提醒行人过路注意观察驶来的车辆，从而很有效的避免发生交通事故。

行人检测相机可以每隔一定时间间隔(可设置)通过网络将设备ID、等待行人数量等交通数据传输到控制单元，实现对过街行人人数的主动、精准检测。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种基于视频检测的行人过街主动预警系统，其特征在于，包括：检测触发单元、控制单元、过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元；所述检测触发单元、所述过街轨迹警示单元和车辆预警提示单元电连接所述控制单元，所述检测触发单元向所述控制单元发送检测信息，所述控制单元根据所述检测信息向所述过街轨迹警示单元和所述车辆预警提示单元发送控制信息；

所述检测触发单元包括行人检测单元和车辆检测单元；

所述行人检测单元包括行人检测单元立柱、箱体和行人检测相机；所述行人检测单元立柱安装于人行横道两侧的行人信号灯一侧；所述箱体位于所述行人检测单元立柱顶部，所述行人检测相机位于所述箱体内，所述行人检测相机架设在所述行人信号灯上部，采集所述人行横道上行人信息并发送至所述控制单元；

所述车辆检测单元包括车辆检测单元立柱和检测雷达；所述车辆检测单元立柱安装于机动车道一侧，位于所述人行横道的车辆去向一侧，采集所述人行横道和所述人行横道的车辆来向一侧的行驶车辆信息，计算危险系数并发送至所述控制单元；

所述车辆预警提示单元包括车辆预警提示屏；所述车辆预警提示屏安装于人行横道的车辆来向一侧，所述控制单元电连接所述车辆预警提示屏，控制显示预警信息；

所述过街轨迹警示单元包括地灯和语音提示桩；所述地灯安装在人行横道两侧；所述语音提示桩安装在所述人行横道的两端；所述地灯和所述语音提示桩电连接所述控制单元，由所述控制单元控制所述地灯和所述语音提示桩。

2.根据权利要求1所述的基于视频检测的行人过街主动预警系统，其特征在于，所述检测触发单元还设置有补光灯，设置于位于所述箱体内和所述车辆检测单元立柱上，为所述行人检测相机和所述检测雷达的拍摄进行补光。

3.根据权利要求1所述的基于视频检测的行人过街主动预警系统，其特征在于，所述语音提示桩包括桩体、LED信号灯、语音警报装置、LED显示屏和红外探测器；

所述LED信号灯设置于所述桩体顶部和一个背面；所述LED信号灯设置有三种点亮模式；

所述语音警报装置位于所述桩体内，播放警示音；

所述LED显示屏设置于所述桩体正面，显示警告信息；

所述红外探测器位于所述桩体内，检测是否有行人经过，并无线通讯发送至云平台。

4.根据权利要求3所述的基于视频检测的行人过街主动预警系统，其特征在于，所述语音提示桩的所述桩体上还设置有可拆卸维护门。

Images