一种自供电的智能斑马线警示装置的制作方法

本实用新型涉及一种交通警示装置，尤其涉及一种自供电的智能斑马线警示装置。

背景技术：

环保是当代的一个发展理念，而节能是我国可持续发展的一项长远发展战略，也是我国的基本国策。目前，我国的电能供应普遍紧张，已成为制约国民经济发展的“瓶颈”。科学家们开始寻求创造能够将其他能转化为电能的设备。自供电装置应运而生。

现如今，人民的生活水平不断提高，购买和使用汽车的人也越来越多。道路上汽车来往不断，每辆车的载荷也很大。汽车开过地面，会对地面产生很大的力(振动)。压电材料是一种受到压力作用时会在两端面间出现电压的智能材料，利用压电材料可实现机械能和电能的互相转换，当汽车经过斑马线时，会对压电材料产生大量的力，从而实现自供电。

为了缓解交通拥堵情况，我国的城市道路日渐增加，十字路口更是连接各个道路的枢纽。随着道路车流量的不断增加，我们发现十字路口尤其是斑马线上是交通安全事故频发的地方。在斑马线上，存在行人和汽车违反交通规则闯红灯的现象；同时，行人通过路口时低头看手机的行为日趋严重，在此情况下行人极易忽视红绿灯的变化；此外，汽车在夜晚或视野中有障碍物时无法及时发现闯红灯的行人，以上情况均有可能造成交通事故，危及生命安全。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种供电的智能斑马线警示装置。斑马线压电轴传感器组和停车线压电轴传感器分别铺设在斑马线和汽车停车线地面下。当有汽车驶过时，汽车的压力对压电轴传感器产生挤压变形，压电轴传感器产生电信号，信号处理器对电信号进行滤波、整流及放大处理之后，将电信号传入储能器，将收集到的电能储存起来，为整个装置供电。当行人在斑马线上行走时，LED显示屏上显示警示文字；控制器通过识别第一摄像头拍下的照片捕捉行人影像数据，一旦控制器检测到行人使用手机或闯红灯，语音装置会发出相应的警示声音；当汽车闯红灯时，控制器通过识别第二摄像头拍下的照片捕捉汽车影像数据，在LED显示屏上显示闯红灯汽车车牌号码。

为实现上述的技术目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种自供电的智能斑马线警示装置，包括斑马线压电轴传感器组、停车线压电轴传感器、第一信号处理器、第二信号处理器、储能器、控制器、第一红绿灯、第一摄像头、语音装置、第二红绿灯、第二摄像头和LED显示屏。

所述的斑马线压电轴传感器组和停车线压电轴传感器均为PVDF压电轴传感器，斑马线压电轴传感器组铺设在斑马线及其路沿地面下，其输出端与第一信号处理器相连接；停车线压电轴传感器铺设在汽车停车线地面下，其输出端与第二信号处理器相连接。

所述的第一信号处理器和第二信号处理器分别对斑马线压电轴传感器组和停车线压电轴传感器产生的电信号进行滤波、整流及放大处理，其输出端均与储能器相连接。

所述的储能器将由斑马线压电轴传感器组和停车线压电轴传感器产生并分别经过第一信号处理器和第二信号处理器处理之后的电能存储起来，为整个装置供电，从而起到自供电的作用。

所述的控制器采用单片机，其输出端与储能器、语音装置、LED显示屏、第一摄像头和第二摄像头的输入端通过无线电技术相连接。

所述的第一摄像头和第二摄像头均采用红外摄像头，第一摄像头悬挂在第一红绿灯上方，第二摄像头悬挂在第二红绿灯左侧，以分别拍摄行人和汽车，其输出端均与控制器的输入端相连接。

所述的第一红绿灯和第二红绿灯分别为行人通行红绿灯和汽车通行红绿灯，其输出端均与控制器的输入端相连接。

具体警示内容为：

(1)按照平行结构布设斑马线压电轴传感器组，控制器通过斑马线压电轴传感器组的电压信号区分通过的汽车和行人。当有行人在斑马线上行走时，控制器判断行人是否有闯红灯的现象，若有，语音装置向行人发出警示声音，LED显示屏向汽车显示警示文字。当红灯时间只剩五秒时，控制器控制语音装置向行人发出警示声音。进一步的，控制器识别捕捉行人影像数据，判断行人是否使用手机，若有，语音装置向行人发出警示声音。

(2)按照垂直于车道方向布设的停车线压电传感器，汽车行驶方向红灯亮起时，若汽车两排轮轴先后都压过了停车线压电轴传感器，控制器识别并记录汽车影像数据，LED显示屏显示闯红灯汽车车牌号码。

(3)第一摄像头和第二摄像头分别对通过的所有行人和闯红灯的汽车进行拍摄，控制器记录汽车的车牌号码连同时间、地点等信息；进一步地，控制器采用有线网络或无线传输方式将记录下的车牌号码、拍摄的汽车照片连同时间、地点等信息一并传输到交管中心，作为对路口闯红灯汽车的处罚依据。

(4)同理，本实用新型适用于右转与直行分离的多车道道路路口，或红灯禁止右转的道路路口。

本实用新型提供的一种自供电的智能斑马线警示装置，具有如下有益效果：

(1)检测斑马线上行人使用手机和闯红灯情况，减少安全隐患，通过对过往行人的监控警示形成安全通过路口的环境，以降低路口交通事故的发生率。

(2)检测公路上汽车闯红灯情况，减少安全隐患，通过对过往汽车的监控警示形成安全行车的环境，以降低路口交通事故的发生率。

(3)节能环保，由压电装置将行人和汽车挤压地面产生的机械能转化为电能，是一种自供电装置。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的应用方法流程框。

附图标记说明：1斑马线压电轴传感器组，2停车线压电轴传感器，3第一信号处理器，4第二信号处理器，5储能器，6控制器，7第一红绿灯，8第一摄像头，9语音装置，10红绿灯灯柱，11第二红绿灯，12第二摄像头，13 LED显示屏，14汽车停车线，15斑马线，16汽车，17行人。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种自供电的智能斑马线警示装置，包括铺设在汽车停车线14和斑马线15地面下的斑马线压电轴传感器组1和停车线压电轴传感器2、分别用于对斑马线压电轴传感器组1和停车线压电轴传感器2输出的电信号进行滤波、整流及放大处理的第一信号处理器3和第二信号处理器4、用于储存电能并为该自供电智能斑马线警示装置各用电模块提供电能的储能器5、控制整个装置的控制器6、共同装在红绿灯柱10上的行人所通过的斑马线方向上的第一红绿灯7、用于对道路上行人进行拍摄的第一摄像头8、用于对斑马线上警示行人的语音装置9、汽车行驶方向上的第二红绿灯11、汽车行驶方向上用于对汽车进行拍摄的第二摄像头12、以及在汽车行驶方向上用于警示汽车的LED显示屏13。本实施例中，讨论在双向两车道，右转与直行分离的路口的某一方向上的情况，所述装置中第二摄像头12悬挂在第二红绿灯11左侧，以拍摄驶过的汽车。LED显示屏13悬挂在第二红绿灯11右侧，以警示汽车不要闯红灯或避让行人。

斑马线上行人的具体警示情况为：

(1)当第一红绿灯8的红灯或绿灯亮起时，若控制器6检测到斑马线15上有行人17通过，第一摄像头8识别并拍摄斑马线15上行人17的照片并发送给控制器6，控制器6识别行人17是否有低头使用手机的行为动作，若有，控制器6则控制语音装置9发出警示声音：“注意安全，过马路请不要使用手机。”

(2)当第一红绿灯11的红灯亮起时，若控制器6检测到有行人17通过斑马线15，控制器6则控制语音装置9发出警示声音：“您已闯红灯，请退回等待区。”

(3)当第一红绿灯11的绿灯亮起并只剩最后五秒时，控制器6控制语音装置9发出警示声音：“绿灯时间还有五秒，请尽快通过。”

斑马线上汽车的具体警示情况为：

(1)当第二红绿灯11的红灯亮起时，若控制器6检测到汽车16两排轮轴先后都压过了停车线压电轴传感器2时，控制器6控制第二摄像头12拍摄汽车16的照片并发送回控制器6。控制器6识别汽车16的车牌号码。

同时，控制器6控制LED显示屏13显示汽车16的车牌号码。

进一步地，控制器6采用有线网络或无线传输方式将记录下的车牌号码、拍摄的汽车照片连同时间、地点等信息一并传输到交管中心，作为对路口闯红灯汽车的处罚依据。

(2)当第一红绿灯8的红灯或绿灯亮起时，若控制器6检测到有行人17通过斑马线15，控制器6控制LED显示屏13显示警示文字“前方有行人，请小心驾驶。”

此外，本实用新型同样适用于右转与直行分离的多车道的道路路口，或红灯禁止右转的道路路口。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。