CN218729421U - 乡村t型路口交通提醒装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种乡村T型路口交通提醒装置，包括：立柱、支撑杆、2个雷达传感器、1个视频传感器、LED灯箱、语音播放器和控制器；立柱呈柱状；支撑杆位于立柱上方，支撑杆呈杆状；2个雷达传感器安装于支撑杆顶部，左右两侧各设置一个，用于对路口左右两侧横向车道的来车进行检测；1个视频传感器安装于支撑杆顶部，用于对路口附近的行人进行检测；LED灯箱设置于立柱外侧，用于显示提醒信息；语音播放器设置于立柱外侧，位于LED灯箱下方，用于语音播报与LED灯箱一致的交通提醒；处理器位于立柱内部，用于连接雷达、摄像头、LED灯箱和语音播放器。本实用新型能够代替红绿灯指示设备，为乡村T型路口车辆提供交通提醒。

Description

乡村T型路口交通提醒装置
技术领域
本实用新型涉及交通提醒装置技术领域，特别是涉及乡村T型路口交通提醒装置。
背景技术
T型交通道路，包括横向车道和纵向车道，横向车道和纵向车道相交，形成T字形，T字形交点处为T型路口。在乡村T型路口，往往没有红绿灯交通指示设备，而纵向车道的两侧又往往会有建筑物，如民房、岗亭、商店，甚至大型土堆，纵向车道的车辆在右转弯往横向第一车道(靠近纵向车道侧的横向车道，供车辆从左往右方向通行)行驶或欲穿过路口左转弯往横向第二车道(远离纵向车道侧的横向车道，供车辆从右往左方向通行)行驶时，两侧的建筑物会造成车辆视野盲区，使得纵向车道的车辆无法看到两侧辆车。而且，在乡村T型路口，无论是纵向车道还是横向车道上都没有斑马线，欲通过路口的行人很可能会处于车辆视野盲区，或无法被车辆注意到，极易发生交通事故。
虽然可以在乡村T型路口布置常规的红绿灯交通指示设备，但红绿灯交通指示设备并不对车辆和行人进行检测，只是固定时间段强制横向车道的车辆停止通行，以供纵向车道的车辆驶入横向车道，但是由于乡村T型路口的车流量不固定，红绿灯交通指示设备会出现纵向车道没有车辆也强制横向车道的车辆停止通行的情况发生，这会给车辆通行时间造成不良影响，也无法避免行人从任意位置通过路口导致的安全风险。而且，红绿灯交通指示设备造价较高，在乡村T型路口安装红绿灯交通指示设备的话成本较高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种乡村T型路口交通提醒装置，以代替红绿灯指示设备，为乡村T型路口车辆提供交通提醒，确保交通安全。
为此，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供了一种乡村T型路口交通提醒装置，包括：立柱、支撑杆、2个雷达传感器、1个视频传感器、LED灯箱、语音播放器和控制器；
立柱呈柱状，用于提供底部支撑和容纳空间；
支撑杆位于立柱上方，支撑杆呈杆状，用于为雷达和高清视频摄像头提供安装位置；
2个雷达传感器安装于支撑杆顶部，左右两侧各设置一个；
1个视频传感器安装于支撑杆顶部，位于2个雷达传感器的中间，正对T 型路口；
语音播放器设置于立柱顶部，正对T型路口的纵向车道，且位于LED灯箱下方，用于语音播报交通提醒信息；
LED灯箱设置于立柱外侧语音播放器下方，正对T型路口的纵向车道，用于纵向文字显示交通提醒信息；
处理器位于立柱内部，用于连接雷达、摄像头、LED灯箱和语音播放器。
进一步地，所述交通提醒信息包括：左侧来车、右侧来车、行人通过。
进一步地，所述处理器包括：核心处理器单元、电平转换电路、复位电路、与雷达传感器相连的雷达检测电路、与视频传感器相连的视频检测电路、与语音播放器相连的音频电路和与LED灯箱相连的灯箱驱动电路；其中，电平转换电路、复位电路、雷达检测电路、视频检测电路、音频电路、灯箱驱动电路分别与核心处理器单元连接。
进一步地，所述处理器还包括：用于设定夜间停止语音提醒时间的数码管驱动电路，所述数码管驱动电路与核心处理器单元连接。
进一步地，核心处理器单元采用STM32F407芯片。
进一步地，电平转换电路包括3部分，分别采用MP1584EN、LM1086、 HT7340-7芯片将12V输入电压转换为5V、4V、3.3V电压。
进一步地，雷达传感器采用ARS408-21SC3德国大陆毫米波雷达。
进一步地，视频检测电路采用DM9000芯片。
进一步地，音频电路主要采用AC6921A蓝牙芯片和CS8623音频功放芯片和3401MOS管。
进一步地，立柱高度为2.5米，支撑杆高度为1.7米。
本实用新型的优点和积极效果：本实用新型中的乡村T型路口交通提醒装置是红绿交通灯的替代品，因为路况较好，车流量较少，车速较快等特点，造价低。
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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，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中乡村T型路口交通提醒装置的应用场景图；
图2为本实用新型实施例中乡村T型路口交通提醒装置的结构框图；
图3为本实用新型实施例中乡村T型路口交通提醒装置的电路原理图；
图4为本实用新型实施例中核心处理器单元的电路原理图；
图5为本实用新型实施例中电平转换电路的电路原理图；
图6为本实用新型实施例中复位电路的电路原理图；
图7为本实用新型实施例中雷达检测电路的电路原理图；
图8为本实用新型实施例中视频检测电路的电路原理图；
图9为本实用新型实施例中音频电路的电路原理图；
图10为本实用新型实施例中数码管驱动电路的电路原理图；
图11为本实用新型实施例中灯箱驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示，在乡村T型路口，A车行驶在T型路口的纵向车道上欲右转弯往横向第一车道(靠近纵向车道侧的横向车道，供车辆从左往右方向通行)上行驶或欲穿过路口左转弯往横向第二车道(远离纵向车道侧的横向车道，供车辆从右往左方向通行)上行驶，甲乙两个建筑物造成A车视野盲区，使得A车无法看到东西方向来车以及行人，极易发生交通事故。为此，本实用新型实施例中在T型路口横向车道和纵向车道的交叉位置设置乡村T型路口交通提醒装置(设备1)，以语音和数码管文字显示等方式提醒A车左侧来车、右侧来车、或行人通过，方便A车安全通过T型路口。
如图2所示，本实用新型实施例中的乡村T型路口交通提醒装置包括：立柱、支撑杆、2个雷达传感器、1个视频传感器、LED灯箱、语音播放器和控制器。其中：
立柱呈柱状，一般高度为2.5m，是整个装置的主体部分，用于提供底部支撑和容纳空间；
支撑杆位于立柱上方，支撑杆呈杆状，用于为雷达和高清视频摄像头提供安装位置；支撑杆具有一定高度，一般为1.7m，能够确保雷达和高清视频摄像头的检测视角符合要求；
2个雷达传感器安装于支撑杆顶部，左右两侧各设置一个，用于对路口左右两侧横向车道的来车进行检测；
1个视频传感器(具体可以为摄像头)安装于支撑杆顶部，位于2个雷达的中间，正对T型路口，用于对路口附近的行人进行检测；
语音播放器设置于立柱外侧顶端，距地面2.5m处，与LED灯箱一样，也正对T型路口的纵向车道，且位于LED灯箱上方，用于语音播报与LED 灯箱一致的交通提醒；
LED灯箱设置于立柱外侧语音播放器下方，正对T型路口的纵向车道，用于纵向文字显示“左侧来车”、“右侧来车”、“行人通过”等提醒信息，以便纵向车道在通过路口时能够得到提醒；
处理器位于立柱内部，用于连接雷达、摄像头、LED灯箱和语音播放器，基于从雷达、摄像头接收到的数据识别出车道上的车辆和人员信息，得到交通提醒信息，通过LED灯箱和语音播放器进行交通提醒。
上述乡村T型路口交通提醒装置通过雷达传感器检测左侧和右侧来车，提醒A车(通过LED灯箱显示和语音提醒)。该乡村T型路口交通提醒装置还具有视频传感器，可以对路口的行人进行检测，提醒A车(通过LED灯箱显示和语音提醒)。
下面对处理器的具体电路结构以及原理进行详细说明。
如图3所示，处理器包括：核心处理器单元1、电平转换电路2、复位电路3、雷达检测电路4、视频检测电路5、音频电路6、数码管驱动电路7和灯箱驱动电路8；其中，电平转换电路2、复位电路3、雷达检测电路4、视频检测电路5、音频电路6、数码管驱动电路7、灯箱驱动电路8分别与核心处理器单元1连接。其中：
核心处理器单元1采用STM32F407芯片，它是ST(意法半导体)推出的以基于ARMCortexTM-M4为内核的高性能微控制器，其采用了90纳米的NVM工艺和ART(自适应实时存储器加速器，Adaptive Real-Time MemoryAcceleratorTM)。STM32F407芯片的外设包括：2个USB OTG(其中一个支持HS)；音频：专用音频PLL和2个全双工I2 S；通信接口多达15个 (包括6个速度高达11.25Mb/s的USART、3个速度高达45Mb/s的SPI、3 个I2 C、2个CAN和1个SDIO)。模拟：2个12位DAC、3个速度为2.4MSPS 或7.2MSPS(交错模式)的12位ADC。定时器多达17个：频率高达168MHz 的16和32位定时器；可以利用支持Compact Flash、SRAM、PSRAM、NOR 和NAND存储器的灵活静态存储器控制器轻松扩展存储容量。STM32F407 有7组IO，分别为GPIOA～GPIOG，每组IO有16个IO口，共有112个IO 口；通常称为PAx、PBx、PCx、PDx、PEx、PFx、PGx，其中x为0-15。如图4所示，核心处理器单元1包括：IO口(PA0～PA15、PB0～PB15、PC0～PC15、 PD0～PD15、PE0～PE15)、PH0.OSC_IN和PH1.OSC_OUT为晶振输入输出引脚、VDDA、VREF+和VSSA/VREF-为电源引脚、NRST为复位引脚、VBAT、 BOOT0为BOOT启动模式选择引脚、VCAP_1和VCAP_2为内部稳压引脚。
如图5所示，电平转换电路2包括3部分，分别用于将12V输入电压转换为5V、4V、3.3V电压，电平转换电路2转换出的电压与核心处理器单元1 的VDDA引脚的外接电路端VDDA连接，供电给核心处理器单元1。其中，3部分电平转换电路分别采用MP1584EN、LM1086、HT7340-7芯片实现电平转换。
如图6所示，复位电路3用于芯片复位，与核心处理器单元1的NRST 引脚相连接。
如图7所示，雷达采用ARS408-21SC3德国大陆毫米波雷达，雷达检测电路4采用CAN总线与雷达通信，两个雷达检测电路4(包括第一雷达检测电路和第二雷达检测电路)分别连接两个雷达传感器，J1和J2分别代表两个雷达传感器接口插槽，分别用于与2个雷达传感器相连接，同时，第一雷达检测电路与核心处理器单元1的PA11、PA12一对IO口连接；第二雷达检测电路与核心处理器单元1的PB5、PB6一对IO口连接。雷达检测电路采用 MCP2561芯片作为CAN总线接口芯片，将雷达传感器采集的数据基于CAN 总线协议传输给核心处理器单元1，由核心处理器单元1完成对T型路口左右两侧车辆的识别。具体地，毫米波雷达利用内置雷达信号接收模块和发射模块，通过内置天线向外发射毫米波信号，信号遇到目标后反射回波，接收模块及时接收反射回波后，对信号进行FFT处理、解析，从而获得检测范围内目标物体的速度，距离、角度、运动方向等信息，并将该信息通过CAN 总线传递给核心处理单元。核心处理器单元1信息匹配后，经过混频、滤波后把数据进行融合处理，最后核心处理单元1进行识别确认，同时通过语音和灯光方式对T型路口进行提醒，避免事故发生。利用雷达识别车辆信息的方法属于本领域现有技术，本实用新型通过硬件连接组成交通提醒装置，不需要对现有识别方法进行改进即可实现。
如图8所示，视频检测电路5，与视频传感器相连接，采用以太网接口进行视频传感器采集数据的传输，通过DM9000芯片为以太网接口芯片，同时，DM9000芯片的SD0～SD15引脚分别与核心处理器单元1的PD14、PD15、 PD0、PD1、PE7～PE15、PD8～PD10；DM9000芯片的CS、WR、RD、CMD 分别与核心处理器单元1的PD7、PD5、PD4和PD8相连接。视频检测电路 5实现对T型路口行人视频检测的数据传输给核心处理器单元1，由核心处理器单元1进行行人识别。具体地，通过视频传感器采集到的信息通过以太网传输给核心处理单元1，核心处理单元1可以通过背景差分方法获得图像的一些边缘信息，加以深度信息，高斯建模等进行匹配，进而对行人进行识别。利用视频传感器识别行人信息的方法属于本领域现有技术，本实用新型通过硬件连接组成交通提醒装置，不需要对现有识别方法进行改进即可实现。
如图9所示，音频电路6与语音播放器连接，主要采用AC6921A芯片和 CS8623音频功放芯片和3401MOS管，实现对音频数据的解码、播放、驱动的功能。其中，AC6921A芯片的PC1引脚与核心处理器单元1的PA0引脚连接，控制播放使能，AC6921A芯片的USBDP和USBDM为与外部存储接口卡槽J1相连，AC6921A芯片的DACL和DACR引脚在外部辅助电路的辅助下与CS8623音频功放芯片的INP引脚相连接，同时CS8623音频功放芯片的SD引脚通过电阻R4与核心处理器单元1的PC3引脚相连实现对预先录制好并存储在外部存储器中的音频信号的播放。3401MOS管这部分电路是通过核心处理器单元1的PD0引脚控制给CS8623音频功放芯片供电PVCC，这样可以有效降低板子的功耗。
如图10所示，数码管驱动电路7，用于设定夜间停止语音提醒时间，防止扰民。数码管的段及小数点上加限流电阻，然后与核心处理器单元1的PA8、PC8、PC9、PD11～PD15连接，4个数码管分别与核心处理器单元1的PA15、 PA5、PA4、PB0连接。通过该数码管驱动电路可以设定时间，待到达设定时间时关闭音频电路，以停止语音提醒。
如图11所示，灯箱驱动电路8，与LED灯箱连接，利用MOS管驱动LED 灯箱，4个MOS管分别与核心处理器单元1的PB12、PB13、PB15、PB16 引脚连接，显示左侧来车、右侧来车、行人通过等交通提醒信息。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种乡村T型路口交通提醒装置，其特征在于，包括：立柱、支撑杆、2个雷达传感器、1个视频传感器、LED灯箱、语音播放器和控制器；
立柱呈柱状，用于提供底部支撑和容纳空间；
支撑杆位于立柱上方，支撑杆呈杆状，用于为雷达和高清视频摄像头提供安装位置；
2个雷达传感器安装于支撑杆顶部，左右两侧各设置一个；
1个视频传感器安装于支撑杆顶部，位于2个雷达传感器的中间，正对T型路口；
语音播放器设置于立柱顶部，正对T型路口的纵向车道，且位于LED灯箱下方，用于语音播报交通提醒信息；
LED灯箱设置于立柱外侧语音播放器下方，正对T型路口的纵向车道，用于纵向文字显示交通提醒信息；
处理器位于立柱内部，用于连接雷达、摄像头、LED灯箱和语音播放器。
2.根据权利要求1所述的一种乡村T型路口交通提醒装置，其特征在于，所述交通提醒信息包括：左侧来车、右侧来车、行人通过。
3.根据权利要求1所述的一种乡村T型路口交通提醒装置，其特征在于，所述处理器包括：核心处理器单元(1)、电平转换电路(2)、复位电路(3)、与雷达传感器相连的雷达检测电路(4)、与视频传感器相连的视频检测电路(5)、与语音播放器相连的音频电路(6)和与LED灯箱相连的灯箱驱动电路(8)；其中，电平转换电路(2)、复位电路(3)、雷达检测电路(4)、视频检测电路(5)、音频电路(6)、灯箱驱动电路(8)分别与核心处理器单元(1)连接。
4.根据权利要求3所述的一种乡村T型路口交通提醒装置，其特征在于，所述处理器还包括：用于设定夜间停止语音提醒时间的数码管驱动电路(7)，所述数码管驱动电路(7)与核心处理器单元(1)连接。
5.根据权利要求3所述的一种乡村T型路口交通提醒装置，其特征在于，核心处理器单元(1)采用STM32F407芯片。
6.根据权利要求3所述的一种乡村T型路口交通提醒装置，其特征在于，电平转换电路(2)包括3部分，分别采用MP1584EN、LM1086、HT7340-7芯片将12V输入电压转换为5V、4V、3.3V电压。
7.根据权利要求3所述的一种乡村T型路口交通提醒装置，其特征在于，雷达传感器采用ARS408-21SC3德国大陆毫米波雷达。
8.根据权利要求3所述的一种乡村T型路口交通提醒装置，其特征在于，视频检测电路(5)采用DM9000芯片。
9.根据权利要求3所述的一种乡村T型路口交通提醒装置，其特征在于，音频电路(6)主要采用AC6921A蓝牙芯片和CS8623音频功放芯片和3401MOS管。
10.根据权利要求1所述的一种乡村T型路口交通提醒装置，其特征在于，立柱高度为2.5米，支撑杆高度为1.7米。
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