CN220246731U - 路口警示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种路口警示设备，包括设备主体，所述路口警示设备还包括装设于所述设备主体上的雷达探测装置、双激光传感器、警示装置及控制装置，其中：所述雷达探测装置包括目标存在雷达和目标跟踪雷达，所述目标存在雷达包括分别用于探测主路和支路是否有目标出现的长距离目标存在雷达和短距离目标存在雷达，所述双激光传感器与所述雷达探测装置在所述设备主体的同一高度处沿周向间隔布置；所述控制装置与所述雷达探测装置、所述双激光传感器及所述警示装置均电连接，所述控制装置能够根据所述雷达探测装置和所述双激光传感器的检测结果控制所述警示装置工作。该路口警示设备能够同时提供面向车辆和行人的双向警示，且无需增加新的主体。

Description

路口警示设备

技术领域

本实用新型涉及交通设备技术领域，特别是涉及一种路口警示设备。

背景技术

在无灯控的路口，通常需要设置适当的预警设备，以期降低交通事故发生概率，保护人车安全。相关现有技术中的预警设备，往往只能够面向车辆进行单向警示，如果需要面向行人提供碰撞警示，则需另外增加新的设备，实用时，两个设备各自的检测结果需要通过复杂的运算，才能够准确判断主路与支路的情况，灵活性不足。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种路口警示设备，该路口警示设备能够同时提供面向车辆和行人的双向警示，且无需增加新的主体。

一种路口警示设备，包括设备主体，所述路口警示设备还包括装设于所述设备主体上的雷达探测装置、双激光传感器、警示装置及控制装置，其中：

所述雷达探测装置包括目标存在雷达和目标跟踪雷达，所述目标存在雷达包括分别用于探测主路和支路是否有目标出现的长距离目标存在雷达和短距离目标存在雷达，所述目标跟踪雷达用于弥补所述目标存在雷达在所述支路上的检测盲区；

所述双激光传感器用于弥补所述目标跟踪雷达在近距离区域的检测盲区，且所述双激光传感器与所述雷达探测装置在所述设备主体的同一高度处沿周向间隔布置；

所述控制装置与所述雷达探测装置、所述双激光传感器及所述警示装置均电连接，所述控制装置能够根据所述雷达探测装置和所述双激光传感器的检测结果控制所述警示装置工作。

上述路口警示设备中，目标存在雷达中的长距离目标存在雷达用于探测主路是否存在车辆等需警示的目标，而短距离探测目标存在雷达则用于探测支路是否存在行人等需警示的目标，目标跟踪雷达补偿目标存在雷达在支路的检测盲区，双激光传感器则进一步弥补目标跟踪雷达在近距离的检测盲区，这样，通过雷达探测装置及双激光传感器可以实现主路与支路的双向检测，且雷达探测装置与双激光传感器均设置于同一设备主体上，并在同一高度处沿周向间隔布置，省去了为主路和支路分别设置设备主体，同时，雷达探测装置与双激光传感器共用同一空间坐标，两者采集的目标数据均在同一空间坐标下，控制装置能够更加快捷地计算数据并根据计算所得数据做出精准判断，最终控制警示装置通过灯光、声音等对行人和/或车辆做出警示。

在其中一个实施例中，所述目标存在雷达和所述目标跟踪雷达均采用毫米波雷达。

如此设置，毫米波雷达的微波工作频率为24GHz，每50ms自动刷新，检测范围为150米*2车道，可同时追踪32个目标，定位误差小于25cm，可在－45～85℃温度范围内进行工作，适合于任何天气，且数据上传周期时间可选择范围为500ms～3600秒，特别适合应用于路口警示设备中实现双向检测。

在其中一个实施例中，所述路口警示设备还包括设置于所述设备主体底部的激光投影灯。

如此设置，激光投影灯能够在夜间对主路及支路的车辆、行人进行灯光警示。

在其中一个实施例中，所述激光投影灯电连接至所述控制装置，并能够在所述控制装置的控制下向所述主路投射光路。

如此设置，控制装置与激光投影灯电连接，使得激光投影灯能够根据控制装置的检测、预判结果做出相应动作，当控制装置判断人车冲突率较高时，可以控制激光投影灯想主路投射光路，以演示行人即将到达位置，通过这种方式对主路车辆进行警示。

在其中一个实施例中，所述路口警示设备还包括光敏电阻，所述光敏电阻分别与所述控制装置和所述激光投影灯电连接。

如此设置，光敏电阻能够用于检测路口当前的光照情况，使得控制装置能够基于光敏电阻反馈的光照情况对警示装置的预警方式作出调整。

在其中一个实施例中，所述警示装置包括设置于所述设备主体顶部的爆闪灯，所述爆闪灯在所述控制装置的控制下能够在小功率闪烁状态、中功率闪烁状态及大功率闪烁状态之间切换。

如此设置，根据控制装置判断人车冲突率，爆闪灯能够在三个功率闪烁状态之间切换，可以更加灵活地适应于各种不同的工况，警示效果灵活多变。

在其中一个实施例中，所述警示装置还包括设置于所述爆闪灯以下的蜂鸣器，所述蜂鸣器在所述控制装置的控制下能够在低分贝报警状态、中分贝报警状态及高分贝报警状态之间切换。

如此设置，根据控制装置判断人车冲突率，蜂鸣器能够在三个不同分贝的报警状态之间切换，可以更加灵活地适应于各种不同的工况，警示效果灵活多变。

在其中一个实施例中，所述警示装置还包括设置于所述蜂鸣器以下的语音提示装置，所述语音提示装置能够在所述控制装置的控制下模拟劝导员对所述支路的行人进行警示。

如此设置，当控制装置判断人车冲突率较高时，通过语音提示装置模拟劝导员对支路的行人进行警示，可以提高警示效果，实现机器换人。

在其中一个实施例中，所述语音提示装置设置为环绕所述设备主体一周的全方位音响。

在其中一个实施例中，所述设备主体设置为圆柱体结构。

上述路口警示设备中，通过雷达探测装置与双激光传感器的融合检测，可以实现动态目标跟踪检测，消除检测盲区，从而通过一个设备主体即可实现主路与支路的路况全局感知。通过将雷达探测装置与双激光传感器在设备主体的同一高度处周向间隔布置，使得两者采集的数据近似在同一空间坐标系中，为雷达探测装置与双激光传感器的融合检测提供便利，简化了控制装置的数据分析及判断过程。同时，警示装置根据控制装置判断的人车冲突率灵活地调整警示策略，达到了人、车、路统一协调的预警效果。

附图说明

图1为根据本实用新型一种实施方式的路口警示设备的结构示意图；

图2为控制装置的工作流程示意图。

附图标记：

100、设备主体；200、雷达探测装置；300、双激光传感器；400、警示装置；41、爆闪灯；42、蜂鸣器；43、语音提示装置；500、激光投影灯。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1中所示，本实用新型一实施例提供一种路口警示设备，包括整体为圆柱体结构的设备主体100，以及装设于该设备主体100上的雷达探测装置200、双激光传感器300、警示装置400及控制装置，其中：

雷达探测装置200包括目标存在雷达和目标跟踪雷达，目标存在雷达包括长距离目标存在雷达和短距离目标存在雷达，两者分别用于检测主路和支路上是否有目标出现。目标跟踪雷达用于弥补目标存在雷达在支路上的检测盲区，毫米波目标跟踪雷达能够在存在干扰杂波的环境中精确检测和跟踪目标。

在一种实施方式中，雷达探测装置200中的雷达均采用毫米波雷达。相较于普通的雷达，毫米波雷达的微波工作频率为24GHz，每50ms自动刷新，检测范围为150米(纵向)*2车道(横向)，可同时追踪32个目标，定位误差小于25cm，可在－45～85℃温度范围内进行工作，适合于雨、雾、雪、大风、冰、灰尘等任何天气，且数据上传周期时间可选择范围为500ms～3600秒，特别适合应用于路口警示设备中使用。

双激光传感器300与雷达探测装置200设置于设备主体100的同一高度处，且两者沿周向间隔布置，从而使得两者共用同一空间坐标，采集的目标数据均在同一空间坐标下，便于控制装置的计算与判断。双激光传感器用于弥补目标跟踪雷达在近距离区域的检测盲区。双激光传感器300的检测准确率高达94.3％，检测距离精度低于0.23m，检测范围可达250m。监测数据通过Lora通讯控制模块在网络边缘进行计算处理。

双激光传感器300向外发出两束横向测距激光，能够较好地补偿目标跟踪雷达在近距离区域检测时的不足，消除近距离检测的检测盲区，这样，双激光传感器300与雷达探测装置200融合检测，实现了主路及支路的动态目标跟踪，并消除了检测盲区，实现了路况的全局感知。

继续参考图1中所示，警示装置400整体位于设备主体100的上部，并包括：设置于设备主体100顶部的爆闪灯41、设置于爆闪灯41以下的蜂鸣器42，及设置于蜂鸣器42以下的语音提示装置43，在一种实施方式中，语音提示装置43设置为环绕设备主体100一周的全方位音响。

爆闪灯41设置于设备主体100的顶部，其闪烁功率大于180次/min，可视距离达2km，当其在控制装置的控制下高频闪烁时，能够更容易被行人及车辆注意到，从而起到更好的警示效果。蜂鸣器42的音量调整范围在0-105dB，可以视情况调整其音量。而语音提示装置43设置为设备主体100的中上部，交管部门可以在后端通过其进行语音播报、实时对话，模拟劝导员对行人进行警示，实现机器换人。

双激光传感器300与雷达探测装置200设置于设备中部，设备主体100的底部设置有激光投影灯500，激光投影灯500电连接至控制装置，并能够在控制装置的控制下向主路投射光路。

在一种实施方式中，路口警示设备还包括用于检测路口当前光照情况的光敏电阻，光敏电阻分别与控制装置和激光投影灯500电连接。

当人、车进入到雷达探测装置200的探测区域或被双激光传感器300检测到后，控制装置中的处理器根据检测到的目标信息进行目标特征分析，处理器结合多目标跟踪算法和深度学习算法，对目标的速度、位置信息以及行人阶跃信号等数据进行处理，构建目标点云数据模型，利用含有级联拒绝分类器及比列相关池化的CNN网络对点云数据模型识别出物体检测区域，由点云数据将2D检测的区域转换到3D点云中，最后由PointNet+预测出交通参与者的最终回归框，以此三维还原并预测车辆和行人轨迹，实现路况全局感知与实时监测。

控制装置包括一块STM32F103芯片作为主控芯片，该主控芯片有5组可控电源控制，3组RS232接口和2组CAN接口。RS232/CAN接口用于连接处理器和4G无线路由，根据处理器提供的目标特性分析，制定声光的控制策略。

声光预警方案分为以下四个等级：

1)当控制装置判断人车冲突率在≤0.05％时：爆闪灯41进入小功率闪烁状态，采用2Hz亮灭的方案，主路LED警示牌采用2Hz亮灭方案警示车辆；当控制装置根据光敏电阻的反馈判断当前为夜间或其他光照不足的情况时，激光投影灯500正常亮度启动，警示车辆行人。

2)当控制装置判断人车冲突率在0.05％-25％，行人有闯入的可能时：爆闪灯41进入中功率闪烁状态，采用5Hz闪烁方案，蜂鸣器42进入低分贝报警状态，以70分贝的蜂鸣音警示行人，主路LED警示牌采用5Hz闪烁方案警示车辆；当控制装置根据光敏电阻的反馈判断当前为夜间或其他光照不足的情况时，激光投影灯500正常亮度启动，警示车辆行人。

3)当控制装置判断人车冲突率在25％-85％时：爆闪灯41进入大功率闪烁状态，采用10Hz大功率闪烁方案，蜂鸣器42进入中分贝报警状态，以80分贝的蜂鸣音警示行人，同时，语音提示装置43启动，模拟劝导员对行人进行警示。主路LED警示牌完全点亮警示车辆；当控制装置根据光敏电阻的反馈判断当前为夜间或其他光照不足的情况时，激光投影灯500正常亮度启动，警示车辆行人。

4)当控制装置判断人车冲突率在85％-100％时：爆闪灯41保持大功率闪烁状态，采用10Hz大功率闪烁方案，蜂鸣器42进入高分贝报警状态，以90分贝的蜂鸣音警示行人，同时，语音提示装置43启动，模拟劝导员对行人进行警示。主路LED警示牌完全点亮警示车辆；当控制装置根据光敏电阻的反馈判断当前为夜间或其他光照不足的情况时，激光投影灯500高亮度闪烁，并向主路投射光路，该光路用于演示行人即将到达的位置，警示车辆。

结合图2所示，图2示出了一种实施方式的控制装置的工作流程示意图。本实用新型中的控制装置采用中心平台管理模式，具体可以分为中心控制端、实时监控端与报错反馈端，三管齐下完成劝导预警。

中心控制端即为前述提及的处理器，其能够利用深度学习算法，三维还原并预测车辆和行人轨迹，实现交汇碰撞的模拟和判断并执行上述四个等级的声光预警方案。

实时监控端则负责与云端服务器之间采用4G无线通信传输，利用LoRa模块无线传输，基于LoRaWAN的网络能够提供安全的、数据传输距离远的双向通信。

报错反馈端则根据实时监控端上传的数据，判断设备的运行状态，并检查各反馈部件的状态是否存在异常。实时监控端将以每45秒一次的频率实时同步数据，若设备数据3分钟未传递同步，报错反馈端则将其记为设备异常；若同部数据内部分零件的实时数据与设定的数据范围不符，报错反馈端则将其记为某处零件异常。基于此，该报错反馈机制既能避免傻瓜式无效预警现象的发生，提高人车预警效能，也能对劝导警示装置进行实时检修，维护设备的良好运行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种路口警示设备，所述路口警示设备包括设备主体(100)，其特征在于，所述路口警示设备还包括装设于所述设备主体(100)上的雷达探测装置(200)、双激光传感器(300)、警示装置(400)及控制装置，其中：

所述雷达探测装置(200)包括目标存在雷达和目标跟踪雷达，所述目标存在雷达包括分别用于探测主路和支路是否有目标出现的长距离目标存在雷达和短距离目标存在雷达，所述目标跟踪雷达用于弥补所述目标存在雷达在所述支路上的检测盲区；

所述双激光传感器(300)用于弥补所述目标跟踪雷达在近距离区域的检测盲区，且所述双激光传感器(300)与所述雷达探测装置(200)在所述设备主体(100)的同一高度处沿周向间隔布置；

所述控制装置与所述雷达探测装置(200)、所述双激光传感器(300)及所述警示装置(400)均电连接，所述控制装置能够根据所述雷达探测装置(200)和所述双激光传感器(300)的检测结果控制所述警示装置(400)工作。

2.根据权利要求1所述的路口警示设备，其特征在于，所述目标存在雷达和所述目标跟踪雷达均采用毫米波雷达。

3.根据权利要求1所述的路口警示设备，其特征在于，所述路口警示设备还包括设置于所述设备主体(100)底部的激光投影灯(500)。

4.根据权利要求3所述的路口警示设备，其特征在于，所述激光投影灯(500)电连接至所述控制装置，并能够在所述控制装置的控制下向所述主路投射光路。

5.根据权利要求3所述的路口警示设备，其特征在于，所述路口警示设备还包括光敏电阻，所述光敏电阻分别与所述控制装置和所述激光投影灯(500)电连接。

6.根据权利要求1所述的路口警示设备，其特征在于，所述警示装置(400)包括设置于所述设备主体(100)顶部的爆闪灯(41)，所述爆闪灯(41)在所述控制装置的控制下能够在小功率闪烁状态、中功率闪烁状态及大功率闪烁状态之间切换。

7.根据权利要求6所述的路口警示设备，其特征在于，所述警示装置(400)还包括设置于所述爆闪灯(41)以下的蜂鸣器(42)，所述蜂鸣器(42)在所述控制装置的控制下能够在低分贝报警状态、中分贝报警状态及高分贝报警状态之间切换。

8.根据权利要求7所述的路口警示设备，其特征在于，所述警示装置(400)还包括设置于所述蜂鸣器(42)以下的语音提示装置(43)，所述语音提示装置(43)能够在所述控制装置的控制下模拟劝导员对所述支路的行人进行警示。

9.根据权利要求8所述的路口警示设备，其特征在于，所述语音提示装置(43)设置为环绕所述设备主体(100)一周的全方位音响。

10.根据权利要求1所述的路口警示设备，其特征在于，所述设备主体(100)设置为圆柱体结构。