CN213183102U - 非接触式行人过街请求装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种非接触式行人过街请求装置，包括：面板、手形图案透光罩、前壳体、红绿双八数码管、控制板、红外发射接收板、后壳体、喇叭；前壳体上开有面板孔，所述面板装配在前壳体的面板孔中；面板中间开有手形图案孔，手形图案透光罩镶嵌在面板的手形图案孔处；手形图案透光罩用于透射红外发射接收板的红外信号；前壳体与后壳体装配成壳体，所述控制板和红外发射接收板装配在壳体中；红外发射接收板连接于控制板，且对准面板上的手形图案透光罩；喇叭安装在壳体中；前壳体上设有红绿双八数码管。本实用新型可避免人体直接接触，避免交叉感染，降低病毒传播风险。

Description

非接触式行人过街请求装置

技术领域

本实用新型涉及一种交通信号灯调控设备，尤其是一种非接触式行人过街请求装置。

背景技术

部分城市路口机动车车流量较大，而其相交方向的行人流量较低，为提高交通流通行效率，在这种路口需设置行人过街请求按钮。当没有人按过街请求按钮时，信号控制机优先满足机动车的通行权，机动车相位绿灯按最长时间放行，当有人按过街请求按钮时，机动车相位绿灯运行一段时间后切换到人行灯相位，行人获得通行权，人行绿灯点亮。此控制方案尤其适用于行人流量时段特征明显的路段，如夜间行人很少时，能够大幅提高机动车通行效率，减少机动车等待时间。

现市场上常见的行人过街请求按钮为机械式按钮，需要行人用手直接触按按钮。新冠肺炎疫情在全球流行，加上季节性流感的出现，这种直接触碰式按钮的频繁使用，大大增加了病毒传播的风险。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种非接触式行人过街请求装置，其结构简单，避免人体直接接触，避免交叉感染，降低病毒传播风险。

本实用新型实施例采用的技术方案是：

一种非接触式行人过街请求装置，包括：面板、手形图案透光罩、前壳体、红绿双八数码管、控制板、红外发射接收板、后壳体、喇叭；

前壳体上开有面板孔，所述面板装配在前壳体的面板孔中；面板中间开有手形图案孔，手形图案透光罩镶嵌在面板的手形图案孔处；手形图案透光罩用于透射红外发射接收板的红外信号；

前壳体与后壳体装配成壳体，所述控制板和红外发射接收板装配在壳体中；红外发射接收板连接于控制板，且对准面板上的手形图案透光罩；喇叭安装在壳体中；

前壳体上设有红绿双八数码管。

进一步地，前壳体上还设有盲文提示板。

进一步地，面板装配在前壳体的上部，红绿双八数码管装配在前壳体的中部，盲文提示板安装在前壳体的下部。

进一步地，控制板上的电路包括：红绿人状态判断电路、DC-DC电路、红绿双八驱动电路、MCU主控电路、按钮继电器、语音控制电路、功率放大电路；红外发射接收板7上的电路包括：红外发射电路、红外接收电路；

红绿人状态判断电路的输入分别接红人信号状态线和绿人信号状态线；红人信号状态线和绿人信号状态线从交通信号控制机接出；红绿人状态判断电路的输出接MCU主控电路；

MCU主控电路通过红绿双八驱动电路接红绿双八数码管；红外发射电路的输入和红外接收电路的输出分别与MCU主控电路连接；MCU主控电路连接语音控制电路，语音控制电路通过功率放大电路连接喇叭；MCU主控电路连接按钮继电器。

进一步地，红外发射电路包括PNP三极管Q1、电阻R1、R2、红外发射二极管RT1；电阻R1的一端接MCU主控电路，另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接第二正电压，三极管Q1的集电极接电阻R2一端，电阻R2另一端接红外发射二极管RT1的阳极，并连接MCU主控电路，红外发射二极管RT1的阴极接地。

进一步地，红外接收电路包括红外接收二极管RT2、电阻R3，红外接收二极管RT2的阳极接第二正电压，阴极接电阻R3一端，并连接MCU主控电路；电阻R3另一端接地。

本实用新型的优点在于：本实用新型设置了红外发射电路和红外接收电路，在实际使用时，只需要行人将手在手形图案透光罩前挥一挥，就能被检测到有行人过街请求；无需行人用手直接触按按钮，避免了交叉感染，降低病毒传播风险。同时提供了数码管倒计时功能和语音提示功能，提示效果更显著。

附图说明

图1为本实用新型实施例的装置正面示意图。

图2为本实用新型实施例的装置立体分解示意图。

图3为本实用新型实施例的电气框图。

图4为本实用新型实施例的电路结构示意图。

图5为本实用新型实施例的信号示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例提出的一种非接触式行人过街请求装置，如图1、图2所示，包括：面板1、手形图案透光罩2、前壳体3、红绿双八数码管4、盲文提示板5、控制板6、红外发射接收板7、后壳体8、喇叭9；

前壳体3上开有面板孔，所述面板1装配在前壳体的面板孔中；面板1中间开有手形图案孔，手形图案透光罩2镶嵌在面板1的手形图案孔处，并用胶水粘接；手形图案透光罩2用于透射红外发射接收板7的红外信号；

前壳体3与后壳体8装配成壳体，所述控制板6和红外发射接收板7装配在壳体中；控制板6可固定在后壳体8上，红外发射接收板7连接于控制板6，且对准面板1上的手形图案透光罩2；喇叭9安装在壳体中，例如安装在后壳体8上；

前壳体3上设有红绿双八数码管4，还可以设置盲文提示板5；在本实施例中，面板1为圆形，装配在前壳体3的上部，红绿双八数码管4装配在前壳体3的中部，盲文提示板5安装在前壳体3的下部；

控制板6为非接触式行人过街请求装置的核心部分，根据红外接收二极管检测到的信号，控制按钮继电器的短接状态，同时根据检测路口人行信号灯的状态，驱动红绿双八数码管和喇叭；

红绿双八数码管4用于显示红人剩余等待时间和绿人剩余可通行时间；本文中红人为红色人行灯的缩写，绿人为绿色人行灯的缩写；

盲文提示板5为不锈钢板，上面刻有“行人过街请按钮”的盲文；

后壳体8的前缘设有凹槽，内嵌防水密封圈，在通过螺丝连接前后壳体，形成能够防水的结构；

如图3所示，控制板6上的电路包括：红绿人状态判断电路、DC-DC电路、红绿双八驱动电路、MCU主控电路、按钮继电器、语音控制电路、功率放大电路；红外发射接收板7上的电路包括：红外发射电路、红外接收电路；

红绿人状态判断电路的输入分别接红人信号状态线和绿人信号状态线；红人信号状态线和绿人信号状态线从交通信号控制机接出；红绿人状态判断电路的输出接MCU主控电路；

MCU主控电路通过红绿双八驱动电路接红绿双八数码管；红外发射电路的输入和红外接收电路的输出分别与MCU主控电路连接；MCU主控电路连接语音控制电路，语音控制电路通过功率放大电路连接喇叭；MCU主控电路连接按钮继电器；

DC-DC电路用于供电，并将第一正电压转换为第二正电压，第一正电压为输入的+12v电压，第二正电压为+5v电压；

如图4所示，红外发射电路包括PNP三极管Q1、电阻R1、R2、红外发射二极管RT1；电阻R1的一端接MCU主控电路，另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接第二正电压，三极管Q1的集电极接电阻R2一端，电阻R2另一端接红外发射二极管RT1的阳极，并连接MCU主控电路，红外发射二极管RT1的阴极接地；

红外接收电路包括红外接收二极管RT2、电阻R3，红外接收二极管RT2的阳极接第二正电压，阴极接电阻R3一端，并连接MCU主控电路；电阻R3另一端接地；

红外发射电路和红外接收电路，用于发射和接收调制过的红外线信号；控制板的MCU主控电路控制红外发射电路发出红外线信号，红外线信号穿过手形图案透光罩2，而后当红外线遇到人手或障碍物时，部分红外线反射回来，反射回的红外线再次穿过手形图案透光罩2，最后被红外接收二极管采集到信号，MCU主控电路通过判断红外接收电路检测到的信号，实现了红外信号的发射和接收过程；

如图4、图5所示，MCU主控电路连接A点，发出周期为8ms、低电平时间0.2ms、幅度为5V的负脉冲信号，具体见图5的A点电压信号；Q1是PNP沟道的三极管，型号为9012，对A点电压信号进行取反并对信号电流放大，放大后的电流经过红外发射二极管RT1和电阻R2回到GND端；当A点为0V时，Q1导通，此时B点电压为红外发射二极管的正向导通电压，电压幅值为1.7V；当A点为5V高电平时，Q1截止，B点电压为0V；B点电压信号与A点电压信号相位相反，B点为周期8ms、高电平时间0.2ms、幅度为 1.7V的正脉冲信号，具体见图5的B点电压信号；

当B点电压信号为1.7V时，RT1发出红外线信号；当发出的红外信号，在一定距离内没有碰到手或障碍物时，RT2接收到的红外返回信号较弱，流过RT2的电流较小，C点电压幅度较低，其波形为周期8ms、高电平时间0.2ms、幅度为0.2V的正脉冲信号，具体见图5（无手或障碍物时C点电压信号）；当发出的红外信号，在一定距离内碰到手或障碍物时，RT2接收到的红外返回信号增强，流过RT2的电流增大，C点电压幅度提高，其波形周期为8ms、高电平时间0.2ms、幅度为0.2～4.5V的正脉冲信号，具体见图5（有手或障碍物时C点电压信号），手或障碍物离红外发射二极管越近，返回信号越强，幅度越高；

MCU主控电路通过对A点发出调制的电压信号，再判断返回到C点的电压信号，可以实现红外信号的发射和接收过程，通过叠加周期为8ms、低电平时间0.2ms、幅度为5V的负脉冲信号，可以有效滤除环境红外信号的影响；

通过判断C点电压波形，当检测到C点电压正脉冲信号幅度超过设定门限（例如3.0V）时，MCU主控电路即认为有行人过街请求信号，然后MCU主控电路控制按钮继电器线圈导通；

按钮继电器的作用是控制外部按钮信号，当继电器线圈两端有驱动电压时，按钮继电器的触点短接，按钮信号+和按钮信号-短路；按钮信号+和按钮信号-连接到外部道路交通信号控制机，当交通信号控制机检测到此短路信号后，就认为有行人过街请求，然后给予行人通行权；

语音控制电路，将需要播放的语音信号录制在存储芯片内，MCU主控电路根据检测到的当前红人、绿人状态，选择播放相应的语音信号；例如，当检测到红人时，播放“现在是红灯，请耐心等待”的语音，当检测到绿人时，播放“现在是绿灯，请安全通行”的语音；

功率放大电路，接在语音控制电路的后级，将语音控制电路输出的小功率语音信号放大，增强驱动能力，驱动喇叭发出语音提示音。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种非接触式行人过街请求装置，其特征在于，包括：面板(1)、手形图案透光罩(2)、前壳体(3)、红绿双八数码管(4)、控制板(6)、红外发射接收板(7)、后壳体(8)、喇叭(9)；

前壳体(3)上开有面板孔，所述面板(1)装配在前壳体的面板孔中；面板(1)中间开有手形图案孔，手形图案透光罩(2)镶嵌在面板(1)的手形图案孔处；手形图案透光罩(2)用于透射红外发射接收板(7)的红外信号；

前壳体(3)与后壳体(8)装配成壳体，所述控制板(6)和红外发射接收板(7)装配在壳体中；红外发射接收板(7)连接于控制板(6)，且对准面板(1)上的手形图案透光罩(2)；喇叭(9)安装在壳体中；

前壳体(3)上设有红绿双八数码管(4)。

2.如权利要求1所述的非接触式行人过街请求装置，其特征在于，

前壳体(3)上还设有盲文提示板(5)。

3.如权利要求2所述的非接触式行人过街请求装置，其特征在于，

面板(1)装配在前壳体(3)的上部，红绿双八数码管(4)装配在前壳体(3)的中部，盲文提示板(5)安装在前壳体(3)的下部。

4.如权利要求1、2或3所述的非接触式行人过街请求装置，其特征在于，

控制板(6)上的电路包括：红绿人状态判断电路、DC-DC电路、红绿双八驱动电路、MCU主控电路、按钮继电器、语音控制电路、功率放大电路；红外发射接收板（7）上的电路包括：红外发射电路、红外接收电路；

红绿人状态判断电路的输入分别接红人信号状态线和绿人信号状态线；红人信号状态线和绿人信号状态线从交通信号控制机接出；红绿人状态判断电路的输出接MCU主控电路；

MCU主控电路通过红绿双八驱动电路接红绿双八数码管；红外发射电路的输入和红外接收电路的输出分别与MCU主控电路连接；MCU主控电路连接语音控制电路，语音控制电路通过功率放大电路连接喇叭；MCU主控电路连接按钮继电器。

5.如权利要求4所述的非接触式行人过街请求装置，其特征在于，

红外发射电路包括PNP三极管Q1、电阻R1、R2、红外发射二极管RT1；电阻R1的一端接MCU主控电路，另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接第二正电压，三极管Q1的集电极接电阻R2一端，电阻R2另一端接红外发射二极管RT1的阳极，并连接MCU主控电路，红外发射二极管RT1的阴极接地。

6.如权利要求4所述的非接触式行人过街请求装置，其特征在于，

红外接收电路包括红外接收二极管RT2、电阻R3，红外接收二极管RT2的阳极接第二正电压，阴极接电阻R3一端，并连接MCU主控电路；电阻R3另一端接地。

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