專利名稱：一種基于紅外對(duì)碼技術(shù)的安全斑馬線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為汽車電子領(lǐng)域的一種安全斑馬線系統(tǒng)。具體是應(yīng)用紅外對(duì)碼技術(shù)，并融 合現(xiàn)行的緊急制動(dòng)技術(shù)，從車輛和斑馬線信號(hào)燈兩方面相互作用出發(fā)，研究了一種從技術(shù) 角度規(guī)范交通行為，以最大限度的降低斑馬線上人身傷害的安全斑馬線產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
道路交通的持續(xù)發(fā)展，隨之而產(chǎn)生的交通安全形勢(shì)也日趨嚴(yán)峻，行人橫穿馬路變 得尤其危險(xiǎn)，即使是在人們普遍認(rèn)為安全的斑馬線上所發(fā)生的事故也日趨增長(zhǎng)。因此在斑 馬線上就迫切需要安裝一種智能安全斑馬線系統(tǒng)，以最大限度保證行人的安全。在改善斑馬線處的交通狀況方面，中國(guó)發(fā)明專利200610164421. 3從黃顏色 有醒目、提醒、警示和美觀的特性出發(fā)，設(shè)計(jì)出一種彩色斑馬線；中國(guó)實(shí)用新型專利 200820022269從色盲和色弱者的眼睛特性出發(fā)，設(shè)計(jì)出一種既適用于正常行人，又適用于 色盲和色弱者的道路斑馬線交通信號(hào)燈；中國(guó)實(shí)用新型專利200620008409從能源角度出 發(fā)，設(shè)計(jì)出了太陽能斑馬線信號(hào)燈。但是這些都只是對(duì)駕車者的提示或報(bào)警，沒有在違規(guī)駕 駛情況下對(duì)車輛進(jìn)行強(qiáng)制制動(dòng)的功能，并且如果車輛行駛過快或遇到酒后駕駛?cè)藛T，這些 警示效果將不會(huì)很明顯。目前國(guó)內(nèi)外十字路口普遍應(yīng)用的是“高清晰電子警察”監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 僅對(duì)違反交通規(guī)則的車輛進(jìn)行抓拍和數(shù)據(jù)保存，對(duì)于阻止事故的發(fā)生不能起到直接作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種基于紅綠燈系統(tǒng)的安全斑馬線系統(tǒng)。在改善斑馬線交通情況上，由 傳統(tǒng)的從車輛或紅綠燈單方面出發(fā)降低交通傷害改進(jìn)成從車輛和斑馬線信號(hào)燈兩方面相 互作用，設(shè)計(jì)出一種新型的智能安全斑馬線系統(tǒng)。在每輛汽車上安裝一個(gè)紅外接收器，在紅 綠燈上安裝一個(gè)紅外發(fā)射器，紅外發(fā)射器采用TLN205紅外發(fā)光管發(fā)出紅外光，紅外接收器 采用TPS708光敏接收管接收紅外光。紅綠燈的紅外發(fā)射器與紅綠燈的運(yùn)行狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，發(fā) 射出代表某種燈色和計(jì)時(shí)時(shí)間的編碼信號(hào)，為汽車綜合控制系統(tǒng)提供判斷所需數(shù)據(jù)。汽車 綜合控制系統(tǒng)融合現(xiàn)行的緊急制動(dòng)裝置、測(cè)速裝置和測(cè)距裝置，具有智能判斷功能，通過測(cè) 距系統(tǒng)、測(cè)速系統(tǒng)提供給綜合控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，可以得知汽車的行駛狀況，并判斷汽車到斑 馬線的距離是否安全，當(dāng)車輛到斑馬線的距離小于安全距離時(shí)報(bào)警，使駕駛者聽到報(bào)警后 解除報(bào)警信號(hào)并減速，否則，在小于極限距離時(shí)將自動(dòng)啟動(dòng)剎車減速裝置，以達(dá)到安全行車 的目的。汽車綜合控制系統(tǒng)由基于AT89C52單片機(jī)開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)，由LIN總線、數(shù)據(jù)處理、 顯示、操作、報(bào)警等幾部分組成。該綜合控制中心采用AT89C52單片機(jī)為其核心元件，其作 用是路口為紅燈時(shí)強(qiáng)制其制動(dòng)停止在人行道之前，路口為綠燈時(shí)強(qiáng)制其限速在合法可控 范圍之內(nèi)。在實(shí)際應(yīng)用中在汽車上安裝速度傳感器以及測(cè)距傳感器，速度傳感器將測(cè)得的 速度及加速度數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心，測(cè)距傳感器為控制中心提供距離數(shù)據(jù)，紅外發(fā)射 器提供相應(yīng)的信號(hào)及時(shí)間數(shù)據(jù)，車載紅外接收器接受到信號(hào)后將此信息送往AT89C52，該芯片對(duì)信息進(jìn)行分析，經(jīng)過信息融合處理后計(jì)算出臨界安全距離，顯示報(bào)警電路會(huì)輸出報(bào)警 并進(jìn)行語音提醒，如果在2s內(nèi)司機(jī)沒有主動(dòng)將車速控制在預(yù)定范圍內(nèi)或者解除報(bào)警裝置， 則啟動(dòng)強(qiáng)制控制系統(tǒng)，通過指令控制執(zhí)行部分作用于電控單元控制油門的開度，同時(shí)剎車 系統(tǒng)工作，直到速度低于系統(tǒng)計(jì)算的安全值。LIN總線則是負(fù)責(zé)系統(tǒng)(AT89C52)與各電控單 元之間的通訊并顯示車距值和車速值。同時(shí)，本系統(tǒng)通過綜合考慮發(fā)射方和接收方的成本，還有編碼格式的易讀性、易擴(kuò) 展性、抗干擾性、對(duì)器件的要求等諸多方面，對(duì)紅外遙控編碼技術(shù)和通訊協(xié)議的分析，優(yōu)選 出最佳紅外遙控編碼的唯一性設(shè)計(jì)的方案，克服了常見的通過紅外對(duì)射控制的串碼問題。


圖1為本發(fā)明的原理示意圖；圖2為本發(fā)明的安裝外觀俯視圖。附圖標(biāo)記說明1-紅外線發(fā)射器；2-紅外線接收器；3-CPU處理器；4-電路系統(tǒng)；5_報(bào)警器；6_剎
車裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明如圖1所示，安全斑馬線系統(tǒng)包括紅外線發(fā)射器1、紅外線接收器2、CPU處理器3、 電路系統(tǒng)4、報(bào)警器5及剎車裝置6，其中電路系統(tǒng)包括紅外信號(hào)電路、測(cè)速電路和測(cè)距電 路，CPU采用AT89C52等單片機(jī)。如圖2所示，紅外線發(fā)射器1安裝于斑馬線處的紅綠燈上，其高度可保證紅外信號(hào) 通暢地覆蓋安全距離以內(nèi)的所有駛來車輛。紅外線接收器2的位置必須保證不被車身其他 部分遮擋，所以選擇圖2所示的兩處安裝。紅外線的波長(zhǎng)范圍可選擇大氣透明窗口區(qū)中的 值用于本產(chǎn)品。報(bào)警器安裝于司機(jī)前方控制面處，方便觀察和操作。剎車裝置需先用放大 電路放大CPU傳出的剎車控制信號(hào)，在通過繼電器啟動(dòng)大功率阻力產(chǎn)生裝置，以達(dá)到安全 控制車速的目的。測(cè)距探測(cè)頭同樣需要安裝于車身的高處前端。其余放大、濾波、比較電路 可同CPU共同集成于一塊電路板中，作為總控平臺(tái)。此系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，紅外線發(fā)射器便不斷發(fā)射信號(hào)，車載紅外線接收器處于開啟狀態(tài)， 隨時(shí)接收捕捉到的紅外信號(hào)。紅外線接收器感應(yīng)到紅外信號(hào)后啟動(dòng)CPU總控平臺(tái)，CPU總 控平臺(tái)進(jìn)入工作模式，CPU可根據(jù)當(dāng)時(shí)的速度、距離等全部信息進(jìn)行綜合運(yùn)算處理，判斷是 否為安全駕駛，按情況進(jìn)行報(bào)警、強(qiáng)制剎車或不作干預(yù)(安全駕駛情況下)。當(dāng)一段時(shí)間不 再有紅外線信號(hào)被捕捉到時(shí)，CPU進(jìn)入睡眠模式，而紅外線接收器繼續(xù)保持正常工作狀態(tài)， 保證此系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可靠。
權(quán)利要求
1.安全斑馬線系統(tǒng)，包括紅外線發(fā)射器(1)、紅外線接收器O)、CPU處理器(3)、電路 系統(tǒng)G)、報(bào)警器(5)及剎車裝置(6)，其特征在于紅外線發(fā)射器(1)安裝在紅綠燈上，用 于發(fā)射包含燈色、時(shí)間信號(hào)的紅外線信號(hào)；紅外線接收器(2)位于車前端，用于接收紅外信 號(hào)；電路系統(tǒng)(4)將信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化處理后傳送至CPU處理器( ，CPU根據(jù)實(shí)際情況控制報(bào)警 器(5)及剎車裝置(6)；當(dāng)車輛到斑馬線的距離小于安全距離時(shí)報(bào)警，使駕駛者聽到報(bào)警后 解除報(bào)警信號(hào)并減速，否則，在小于極限距離時(shí)將自動(dòng)啟動(dòng)剎車減速裝置，以達(dá)到安全行車 的目的。
2.如權(quán)利要求書1所述的安全斑馬線系統(tǒng)，其特征在于紅外線發(fā)射器(1)安裝與紅 綠燈上，時(shí)間、燈色及控制信號(hào)共同編碼。
3.如權(quán)利要求書1所述的安全斑馬線系統(tǒng)，其特征在于電路系統(tǒng)(4)由紅外信號(hào)電 路、測(cè)速電路和測(cè)距電路組成。
4.如權(quán)利要求書1所述的安全斑馬線系統(tǒng)，其特征在于CPU處理器(3)采用89C52單 片機(jī)。
5.如權(quán)利要求書1所述的安全斑馬線系統(tǒng)，其特征在于報(bào)警器(5)用紅燈閃爍和短 而快的聲音共同警示。
6.如權(quán)利要求書1所述的安全斑馬線系統(tǒng)，其特征在于剎車裝置(6)由繼電器啟動(dòng)， 而繼電器由放大的CPU控制信號(hào)控制。
7.如權(quán)利要求書1所述的安全斑馬線系統(tǒng)，其特征在于除紅外發(fā)射器(1)和紅外接 收器O)以外的系統(tǒng)部分可進(jìn)入睡眠模式，保證系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于紅外對(duì)碼技術(shù)的安全斑馬線系統(tǒng)，屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域。此裝置包括紅外線發(fā)射器和接收器、CPU、電路系統(tǒng)(包括紅外信號(hào)電路、測(cè)速電路和測(cè)距電路)、報(bào)警器及剎車減速裝置。其實(shí)施方法是1)紅外線發(fā)射器置于紅綠燈上，用于發(fā)射含燈色、時(shí)間信息的紅外信號(hào)；2)紅外線接收器位于車前端，用于接收紅外信號(hào)，并傳至電路系統(tǒng)；3)汽車上的速度及測(cè)距傳感器，將所測(cè)信息送至電路系統(tǒng)；4)電路系統(tǒng)將信號(hào)處理后傳送至CPU；5)CPU對(duì)接收信息進(jìn)行綜合處理，并按情況進(jìn)行報(bào)警、強(qiáng)制剎車或不作干預(yù)。本發(fā)明由傳統(tǒng)的從車輛或紅綠燈單方面出發(fā)改進(jìn)成車輛和斑馬線信號(hào)燈的相互作用，從而達(dá)到更好降低交通傷害的目的。
文檔編號(hào)B60T7/18GK102069785SQ201010285359
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者寧麗娟, 徐朝鵬, 趙曉偉, 馬志才 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)