CN213183093U - 一种斑马线系统及可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种斑马线系统及可穿戴设备，斑马线系统包括：斑马线本体；摄像模块，用于摄像，以获取斑马线本体所在路口的车辆信息、绿灯的延迟状况及斑马线本体上行人的行走状况；控制桩，用于在残障人士的操作下对绿灯进行延时；警示信息模块，用于在斑马线本体上有人员摔倒的情况下，发出警示信息；设置在所述斑马线本体两侧的盲砖；设置在所述盲砖上的射频识别标签，每个盲砖均设置有一个射频识别标签。

Description

一种斑马线系统及可穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及交通技术领域，尤其涉及一种斑马线系统及可穿戴设备。

背景技术

交通运输行业是中国重要的支柱和民生产业，其发展态势关系整个国民经济的稳定发展和国家安全。随着我国交通工具的逐渐完善及增多，交通出行的安全问题已成为新时代建设中国特色社会主义中亟待解决的社会民生问题。

在交通出行的安全问题上，视力残疾者或盲人等视觉丧失的人看不到路面及交通标志等画面的情况下，无法有效遵守交通规则，因此增加了视觉丧失的人出行的风险。

而让盲人这一边缘化的弱势群体享有和正常人平等的社会资源和社会参与度，是人类社会文明程度提高的标志。因此，如何保障盲人在城市中的顺利出行，越来越受到世界各国的关注和重视，成为当前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种斑马线系统及可穿戴设备，旨在保障盲人在城市中的顺利出行。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种斑马线系统，包括：斑马线本体；摄像模块，用于摄像，以获取斑马线本体所在路口的车辆信息、绿灯的延迟状况及斑马线本体上行人的行走状况；控制桩，用于在残障人士的操作下对绿灯进行延时；警示信息模块，用于在斑马线本体上有人员摔倒的情况下，发出警示信息；设置在所述斑马线本体两侧的盲砖；设置在所述盲砖上的射频识别标签，每个盲砖均设置有一个射频识别标签。

进一步地，所述警示信息模块包括：语音播报器及三维立体灯阵列；所述语音播报器设置在控制桩上，用于控制语音播报器发出声信号，以在听觉上对车辆上的人员进行提醒；所述三维立体灯阵列设置在斑马线本体两侧，以在发光时在斑马线本体两侧形成三维光墙的光信号，在视觉上对车辆上的人员进行提醒。

进一步地，所述警示信息模块还包括：状态灯，设置在斑马线本体上，用于发出与交通信号灯相同的灯光，且用于在交通信号灯的绿灯将要结束时闪烁。

进一步地，所述系统还包括：感应线圈及人体红外传感器；所述感应线圈设置在所述斑马线本体内，用于感应是否有人踩在所述斑马线本体上；所述人体红外传感器设置在所述控制桩上，用于感应是否有人经过所述控制桩去往斑马线本体处。

进一步地，所述摄像模块包括：一类摄像头及二类摄像头；所述一类摄像头用于拍摄车辆运行状况，以获取车辆是否违背交通规则；所述二类摄像头用于拍摄绿灯的延迟状况及斑马线本体上行人的行走状况，以获取绿灯是否延迟及斑马线本体上是否有人摔倒。

进一步地，所述系统还包括：盲砖及射频识别标签；所述盲砖设置在所述斑马线本体的两侧；所述射频识别标签设置在所述盲砖上，每个盲砖均设置有一个射频识别标签。

本实用新型提供的斑马线系统，有益效果在于：通过基于当前操作者的操作，在当前操作者为残障认识的情况下，对绿灯进行延时，能够增加残障人士过马路的时间，从而使得残障人士可以更加平稳的过马路，因此提升了残障人士出行的顺利性。

另外，由于残障人士出行不便，更加容易摔倒，而通过识别在斑马线本体上若有人员摔倒，则发出警示信息，以禁止汽车通行，能够为摔倒的残障人士及正常人士提供更加安全的过斑马线本体的环境，因此进一步提升了残障人士出行的顺利性。

本实用新型第二方面提供一种可穿戴设备，包括：超声波测距模块、射频识别模块、定位模块及语音播报模块；超声波测距模块用于测量残障人士距离前方障碍物的距离；射频识别模块用于读取盲砖上的射频识别标签上的信息，以根据盲砖形成的盲道计算残障人士的行走路径；定位模块用于定位残障人士的位置信息；语音播报模块用于播报残障人士距离前方障碍物的距离、行走路径及位置信息。

进一步地，所述射频识别模块包括：射频识别读取器天线及识读器；所述识读器通过所述射频识别读取器天线发射射频信号，并接收所述射频识别标签发出的其自身编码信息及位置信息。

进一步地，所述定位模块为GPS芯片。

本实用新型提供的一种可穿戴设备，有益效果在于：通过播报残障人士距离前方障碍物的距离，能够降低残障人士与障碍物发生碰撞的几率，从而使得残障人士的出行更加顺利；通过计算并播报残障认识的行走路径，能够为残障认识的走路进行指引，从而进一步使得残障人士的出行更加顺利，通过播报位置信息，能够使得残障人士更加明确自己的位置，从而对行走的路径更有计划性，因此进一步使得残障人士的出行更加顺利。

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一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例斑马线系统的结构示意框图；

图2为本实用新型实施例可穿戴设备的结构示意框图。

具体实施方式

为使得本实用新型的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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。

请参阅图1，为一种斑马线系统，包括：斑马线本体11、摄像模块12、控制桩13、警示信息模块14、盲砖15及射频识别标签16；摄像模块12用于摄像，以获取斑马线本体11所在路口的车辆信息，并用于为检测当前操作者是否为残障人士及识别在斑马线本体11上是否有人员摔倒提供影像信息或图像信息；控制桩13用于在残障人士的操作下对绿灯进行延时；警示信息模块14用于在斑马线本体11上有人员摔倒的情况下，发出警示信息；盲砖15设置在斑马线本体11两侧；射频识别标签16设置在盲砖15上，每个盲砖15均设置有至少一个射频识别标签16。

通过使用摄像模块12，能够获取斑马线本体11所在路口及斑马线本体11上的影像信息，从而识别出操作控制桩13的为残障人士后，控制桩13能够对绿灯进行延时，增加残障人士过马路的时间，从而使得残障人士可以更加平稳的过马路，因此提升了残障人士出行的顺利性；

另外，通过使用摄像模块12，能够获取斑马线本体11所在路口及斑马线本体11上的图像信息，警示信息模块14能够在识别出在斑马线本体11上有人员摔倒的情况下，发出警示信息，以禁止汽车通行，从而为摔倒的残障人士及正常人士提供更加安全的过斑马线本体11的环境，因此进一步提成了残障人士出行的顺利性。

本实施例中，摄像模块12为设置在斑马线本体11边缘的多个摄像头，如拍摄车辆运行状况和违法行为的摄像头，能够实时监测智能斑马线本体11情况；拍摄绿灯是否延时和紧急情况下危险预警的摄像头，从而获得多种图像信息。

在一个实施例中，警示信息模块14包括：语音播报器及三维立体灯阵列；语音播报器设置在控制桩13上，用于控制语音播报器发出声信号，以在听觉上对车辆上的人员进行提醒；三维立体灯阵列设置在斑马线本体11两侧，以在发光时在斑马线本体11两侧形成三维光墙的光信号，在视觉上对车辆上的人员进行提醒。

通过使用三维立体灯阵列及语音播报器分别发出光信号及声信号，能够实现双重提醒的效果，增加了车辆上的人员接收到警示信息的几率，车辆上的人员接收到警示信息后，自然不会启动车辆，因此升了残障人士出行的顺利性，且降低了交通事故的发生几率。

在该实施例中，判断行人是否能正确安全通过斑马线本体11和监测现场噪声的大小并改变语音警示的音量。若行人中途摔倒且人行灯变为红灯时，语音播报器能够根据控制中心传输的命令响起警示语音禁止车辆前行。

在该实施例中，通过光学设计实现特定角度的发光，在视觉上呈现三维光墙的效果，在夜间照明条件不良的条件下有效地提高司机通过斑马线本体11时的警惕性，对于不同高度(如货车与小轿车)的车辆也能有足够的警示作用。除此之外通过铺设在斑马线本体11上的三维立体灯阵列能够警示低头族安全快速地过马路。

在该实施例中三维立体灯阵列由嵌入式LED灯组成。

在一个实施例中，警示信息模块14还包括：状态灯，设置在斑马线本体11上，用于发出与交通信号灯相同的灯光，且用于在交通信号灯的绿灯将要结束时闪烁。

在状态灯发出与交通信号灯相同的灯光时，能够使得行人更加方便地知道当前交通信号灯的状态；在交通信号灯的绿灯将要结束时闪烁，能够对低头玩手机或做其他事情的低头族行人产生警示的效果，促使行人走过斑马线本体11，从而增加了行人走斑马线本体11的安全性。

在一个实施例中，斑马线系统还包括：感应线圈及人体红外传感器；感应线圈设置在斑马线本体11内，用于感应是否有人踩在斑马线本体11上；人体红外传感器设置在控制桩13上，用于感应是否有人经过控制桩13去往斑马线本体11处。

在进入斑马线本体11处使用控制桩13，根据现场斑马线本体11红绿灯时间，判断此时是红灯还是绿灯，当此时是红灯时，假如有行人要闯红灯，只要行人一踩到斑马线本体11上，系统就会通过铺设在斑马线本体11上的感应线圈和控制桩13两侧的人体红外传感器(对光柱)立马检测到有行人通过，便唤醒语音播报器，检测现场环境噪声的大小并根据噪声的大小来智能地调节音量，提示：“此时是红灯，禁止行人通过，请遵守交通规则。”对于紧急情况下(如人行灯为红灯时有人摔倒)，摄像头拍摄并结合姿态识别算法处理后确定有人摔倒，则可控制智能斑马线本体11前的警示灯亮起，并且使控制桩13右侧面的语音播报器警示语音响起，禁止车辆前行。

感应线圈及人体红外传感器的设置，能够及时获取行人是否闯红灯，在行人闯红灯的情况下，通过提示行人闯红灯，能够使得残障人士或其他行人及时明白并结束自己闯红灯的行为，从而降低了残障人士或其他行人发生交通事故的几率，提升了残障人士出行的顺利性及安全性。

在一个实施例中，摄像模块包括：一类摄像头及二类摄像头；一类摄像头用于拍摄车辆运行状况，以获取车辆是否违背交通规则；二类摄像头用于拍摄绿灯的延迟状况及斑马线本体上行人的行走状况，以获取绿灯是否延迟及斑马线本体上是否有人摔倒。

通过使用一类摄像头及二类摄像头，能够及时获取斑马线本体及斑马线本体所在路口的行人及车辆的情况，从而能够及时为后续的操作提供图像数据支持。

在一个实施例中，斑马线系统还包括：盲砖15及射频识别标签16；盲砖15设置在斑马线本体11的两侧；射频识别标签16设置在盲砖上，每个盲砖15均设置有一个射频识别标签16。

盲砖15上的射频识别标签16能够包含预设的一些信息，在盲人使用一个或一些设备读取射频识别标签16上的信息后，这些射频识别标签16上的信息能够为残障人士形成指引，从而提升残障人士出行的顺利性。

请参阅图2，本实用新型实施例提供一种可穿戴设备，包括：超声波测距模块21、射频识别模块22、定位模块23及语音播报模块24；超声波测距模块21用于测量残障人士距离前方障碍物的距离；射频识别模块22用于读取盲砖上的射频识别标签上的信息，以根据盲砖形成的盲道计算残障人士的行走路径；定位模块23用于定位残障人士的位置信息；语音播报模块24用于播报障人士距离前方障碍物的距离、行走路径及位置信息。

通过播报残障人士距离前方障碍物的距离，能够降低残障人士与障碍物发生碰撞的几率，从而使得残障人士的出行更加顺利；通过计算并播报残障认识的行走路径，能够为残障认识的走路进行指引，从而进一步使得残障人士的出行更加顺利，通过播报位置信息，能够使得残障人士更加明确自己的位置，从而对行走的路径更有计划性，因此进一步使得残障人士的出行更加顺利。

射频识别模块22包括：射频识别读取器天线及识读器；识读器通过射频识别读取器天线发射射频信号，并接收射频识别标签发出的其自身编码信息及位置信息。

定位模块23为GPS芯片。

该装置通过将超声波感应测距、RFID(射频识别)、GPS芯片、语音播报等多种相关设备和功能集成于一体，实现通过可穿戴设备与斑马线本体进行交互，视障人士能够感知前方障碍物大致距离和当前所处的位置信息；当视障人士行走在本项目设计的斑马线本体上时，该可穿戴设备能够识别设置在斑马线本体边缘的RFID盲砖，通过解码标签信息从而获得斑马线本体所剩距离信息和检测穿戴者是否偏离斑马线本体的行走路径，若达到偏离的设定值则进行语音播报：“请注意：您已偏离正常行走路径！”，若未达到偏离设定值，则语音播报斑马线本体所剩距离信息。

当道路中出现较近障碍物时，穿戴装置通过语音播报障碍物及其距离信息，及时提醒盲人避开障碍物。利用超声波发射器向前方发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时，通过时间差测距法计算出与障碍物的距离。利用该方法进行测距电路的设计并将输入端与可穿戴设备控制系统的端口相接，可穿戴设备控制系统执行写好的程序，在端口输出一定频率脉冲信号，经过三极管放大，驱动超声波发射头，发出对应频率的脉冲超声波；接收头将超声波调制脉冲变为交变电压信号，经运算放大器放大与其他元件的调频处理后，输送至可穿戴设备控制系统处理计算。将处理后的障碍物感应信息和距离信息输送到语音模块以提醒视障人士；当障碍物距离可穿戴设备50cm时，语音模块播报：“前方50CM有障碍物”；当障碍物距离可穿戴设备100cm时，语音模块播报：“前方一米有障碍物”。

通过在斑马线本体两侧设置射频识别标签，射频识别标签写入了特定的信息以供识读器识别、解码等操作，并构建可穿戴设备操作系统进行信息的获取，处理，传输等操作。当视障人士行走在斑马线本体上时，可穿戴设备通过射频识别识读器进行斑马线本体旁的标签识别，最终获取斑马线本体所剩距离信息和是否偏离路径信息并通过语音告知视障人士，既能让其感知自身所处位置，又能引导其正确地行走在斑马线本体上。

具体实现过程如下：斑马线本体边缘设置有射频识别标签的盲砖，可穿戴设备上安装有射频识别读取器天线和识读器，识读器通过天线发射出一定频率的射频信号，当射频识别标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，向识读器发出自身编码、距离等标志性信息。然后识读器采集信息并进行解码，并将解码所得方位、距离等信息发送至可穿戴设备的操作系统进行处理。射频识别识读器读取盲砖标签信息前需给每一个标签写入三个信息：1.右边(或左边)；2.数字1，2，3……；3.距离信息：10m，5m，0m。标签应结合斑马线本体实际长度进行均匀放置且标签信息中的数字和距离信息递增顺序相反：如右1,10m、右2,5m递增，则说明是右边线且过完斑马线本体需左转；反之则是左边线需右转。若读取到右1右2递增和左5左4递减，则应舍去递减而取递增。可穿戴设备的操作系统通过处理识读器读取的解码信息，将斑马线本体所剩距离信息和左右转信息发送给语音模块以告知视障人士；同时识读器从邻近的RFID标记读取信息并检测信号强度，通过检测射频识别标签信号强度近似实现距离的测量；对电子标签RSSI不同信号强度进行处理，将信号强度进行距离的分类，得到最强信号强度即最近距离并与安全距离比较，若小于安全距离则将信息传输给语音模块以警告视障人士偏离斑马线本体路径。

通过在可穿戴设备上安装GPS芯片以确定视障人士每时每刻的方位，通过语音模块告知其所处方位，家人也可通过APP上的地图及标识得知视障人士实时的位置，当其身体出现不适或遭意外时可发送讯息至亲人，亲人可及时得知情况以采取救治措施。

具体实现方法如下：通过在可穿戴设备上安装GPS芯片，GPS芯片的关键技术包括负责信号处理的基频(Baseband)及接收信号的射频(RF)。由于GPS信号频率(1575.42MHz)来自于距离地面2万公里的高空，信号十分不稳定，因此当芯片内部的天线接收信号后经过一连串信号放大、过滤噪声、降频、取样等过程(RFfront end)，再经过RF后，信号进入基频处理部分，将前段取样的数字信号经过运算、输出以便于用户接口使用，其中GPS BasebandDSP芯片就是核心组件，负责地址信号的处理。之后与可穿戴设备连接的GPS定位模块，从GPS芯片中获取处理所得的经纬度信息，将GPS经纬度通过地图类软件的坐标转换服务转为该地图类软件的坐标系下的坐标，再通过该地图类软件逆地理编码服务将经纬度信息转换为位置信息，通过可穿戴设备传输到语音播报模块以告知视障人士位置信息，并在APP上的地图进行标识以便其家人知道视障人士实时的位置。

本申请上述实施例中，所述的可穿戴设备，可以为手表、手环、鞋子、眼镜、手杖其中的一种，也可为其他种类的可穿戴设备。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本实用新型所提供的一种斑马线系统及可穿戴设备的描述，对于本领域的技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种斑马线系统，其特征在于，包括：

斑马线本体；

摄像模块，用于摄像，以获取斑马线本体所在路口的车辆信息、绿灯的延迟状况及斑马线本体上行人的行走状况；

控制桩，用于在残障人士的操作下对绿灯进行延时；

警示信息模块，用于在斑马线本体上有人员摔倒的情况下，发出警示信息；

设置在所述斑马线本体两侧的盲砖；

设置在所述盲砖上的射频识别标签，每个盲砖均设置有一个射频识别标签。

2.根据权利要求1所述的斑马线系统，其特征在于，

所述警示信息模块包括：

语音播报器及三维立体灯阵列；

所述语音播报器设置在控制桩上，用于控制语音播报器发出声信号，以在听觉上对车辆上的人员进行提醒；

所述三维立体灯阵列设置在斑马线本体两侧，以在发光时在斑马线本体两侧形成三维光墙的光信号，在视觉上对车辆上的人员进行提醒。

3.根据权利要求2所述的斑马线系统，其特征在于，

所述警示信息模块还包括：

状态灯，设置在斑马线本体上，用于发出与交通信号灯相同的灯光，且用于在交通信号灯的绿灯将要结束时闪烁。

4.根据权利要求2所述的斑马线系统，其特征在于，

所述系统还包括：

感应线圈及人体红外传感器；

所述感应线圈设置在所述斑马线本体内，用于感应是否有人踩在所述斑马线本体上；

所述人体红外传感器设置在所述控制桩上，用于感应是否有人经过所述控制桩去往斑马线本体处。

5.根据权利要求1所述的斑马线系统，其特征在于，

所述摄像模块包括：

一类摄像头及二类摄像头；

所述一类摄像头用于拍摄车辆运行状况，以获取车辆是否违背交通规则；

所述二类摄像头用于拍摄绿灯的延迟状况及斑马线本体上行人的行走状况，以获取绿灯是否延迟及斑马线本体上是否有人摔倒。

6.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：

超声波测距模块、射频识别模块、定位模块及语音播报模块；

超声波测距模块用于测量残障人士距离前方障碍物的距离；

射频识别模块用于读取盲砖上的射频识别标签上的信息，以根据盲砖形成的盲道计算残障人士的行走路径；

定位模块用于定位残障人士的位置信息；

语音播报模块用于播报残障人士距离前方障碍物的距离、行走路径及位置信息。

7.根据权利要求6所述的可穿戴设备，其特征在于，

所述射频识别模块包括：

射频识别读取器天线及识读器；

所述识读器通过所述射频识别读取器天线发射射频信号，并接收所述射频识别标签发出的其自身编码信息及位置信息。

8.根据权利要求6所述的可穿戴设备，其特征在于，

所述定位模块为GPS芯片。

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