[发明专利]基于红外探测的智能人行道

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于红外线探测的智能人行道控制系统，其特征在于实现行人与人行道智能互联，保证交通安全。

背景技术

目前相似的国际研究现状分析及评价如下：

伦敦研究智能人行道系统，伦敦交通局最近宣布他们将会进行有关“智能”人行道的测试。这个测试基于一套叫做SCOOT（Split Cycle Offset Optimisation Technique）的系统，它是伦敦投入20至40亿英镑以十年内改善道路的计划的一部分，旨在到2020年前将伦敦的交通事故率减少40%。

SCOOT主要是为了解决如何合理地设置红绿灯时间，让行人更加有效地过人行道同时又保持车流的顺畅。这在高人流区最难实现。理想状态下，红绿灯应该让每个过马路的行人都能有足够的时间过马路，但是这样势必会对交通造成影响。更糟的是，在伦敦有些人按了穿行按钮却走开了，那司机们只能无辜等待了。

而SCOOT采用的是视频摄像技术，通过自动计算需要过马路的人群数量来调整相应的红绿灯时间。当检测到大量的行人在等待，系统会自动延长绿灯放行的时间，让人们有充足的时间过马路。此外，如果检测到没有人过马路，以及有人按了穿行键就走了的情况，系统会自动切换到“呼叫取消”状态而不激活绿灯。通过采用puffin人行道，该系统也可以提高行人穿越马路时的安全系数。现在，这种人行道在信号灯箱上安装了传感器，探测到有行人等待时，就能主动更换信号灯颜色。不同于以前的pelican人行道，升级后的信号灯从红绿灯图案转换为人形的“行走/停止”样式，方便了对信号灯颜色查看有障碍的残障人士，还省去了换信号时的闪烁过程。

上述的伦敦智能人行道系统，没有实现行人与人行道之间的智能互联，在保证交通安全方面还有所欠缺；而我们设计的基于红外探测的智能人行道实现了人与交通系统的双向交互，将人的行为与实际路况结合起来形成信息反馈到系统中，那么系统将会对交通模式进行管理，从而智能化解决交通问题。

影响红外探测的因素主要有：

红外探头容易受各种热源、光源干扰，被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收，易受射频辐射的干扰，而且当环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。由于上述缺点，误报的因素可以分为两类：

外界的因素：外界的热光源（尤其是白光光源）：如阳光、照明光源等，外界的射频信号；

内部的因素：内部由于器件等的噪声和干扰，如光热释感应器的信号瞬变等。

针对以上情况，采用以下方法以降低误报率：

1.信号出入分析

当有物体走入或走出一个探测区段时，在反极性探测感应器上会产生两个极性相反的信号，这种出入信号的能量将被独立分析并储存在内存记忆内。只有在一段特定的时间内，当两个感应器上都收集到足够的出入能量时才会触发警报；

2.在斑马线入口设置一个遮光板，能够有效地解决红外探头受外界阳光和热源的影响的问题。

发明内容

该发明是采用新型能源、红外线、ZigBee、传感器等技术而开发的先进适用装置，通过数据收集处理分析，判断行人的动态以及道路状况，系统及时作出反应，以实现行人与人行道智能互联，保证交通安全。

该发明旨在实现人与交通系统的双向交互，将人的行为与实际路况结合起来形成信息反馈到系统中，那么系统将会对交通模式进行管理，从而智能化解决交通问题。以节能有效的方式提示夜行司机斑马线是否有行人通过，如果有行人，在人行道上也会出现一个色彩变化的提醒，让司机注意到潜在的危险；同时，LED为道路两旁的行人提供一定程度的夜行照明，从而创造智慧城市、节能环保城市。

为实现上述目的，该发明采用了如下技术方案：供电模块采用太阳能充放电模块。斑马线上装有LED灯，斑马线入口的地方装有红外线探测器，两边都装有是为了保证探测更加准确，色彩传感器安装在距红绿灯较近的地方，并连接一个报警器。白天时，ZigBee上单片机检测光敏电阻判断为白天，红外线暂不开启，根据色彩传感器判断红绿灯状态，若是绿灯报警器就响起提示音提示行人可以过马路了。夜晚时，通过ZigBee检测光敏电阻判断进入黑夜，开启红外线设备，用色彩传感器判断红绿灯，若是绿灯，用红外线探测是否有行人经过，若有，则开启斑马线上的LED灯提醒过往车辆。