一种基于交通信号灯的斑马线屏障系统的制作方法

本发明涉及交通安全技术领域，具体涉及一种基于交通信号灯的斑马线屏障系统。

背景技术：

斑马线一般是由多条相互平行的白实线组成，好似斑马身上的线条，所以称作“斑马线”，其作用是引导行人安全地过马路。

如今，行人和非机动车闯红灯，是交通违法中最普遍、最明显、也是数量最多的一种交通违法行为。这种违法行为不仅对交通违法者本人的人身存在极大的危险，而且有碍保持道路畅通，更是造成交通事故发生的极大诱因。为了解决行人非机动车闯红灯的问题，可以通过加大执法力度，对闯红灯的交通违法行人非机动车见违必纠、纠违必罚，消除闯红灯的交通违法行为，然而这需要投入大量的警力到路面执勤执法，效果也不明显但警民矛盾也会产生。

如何及时提高行人非机动车避免闯红灯，自觉遵守红绿灯通行的规定，养成良好的交通习惯，同时能够大大减少路口执勤警力的投入，是本行业技术人员急需解决的技术问题。如专利申请号cn201620639650.5所述的基于红外与射频技术的交通十字路口安全系统，其中底板a内部安装有激光发射器a、人体感应模块与引线a，激光发射器a与人体感应模块安装在底板a顶部，底板a顶部安装有防压透明玻璃a，控制器通过引线a控制激光发射器a和人体感应模块；底板b内部安装有激光发射器b、压力传感器与引线b，激光发射器b与压力传感器安装在底板b顶部，底板b顶部安装有防压透明玻璃b；此种设置存在的不足有：1、使得激光是由地面发出，离近后人多视线向下看，激光器会刺激到行人或驾驶员的眼睛，影响视力，造成安全隐患；2、地下安装，安装繁琐、不易维修，且长期使用由于水的渗透或其他原因造成线路损坏会对行人形成威胁；3、底板a和底板b凸出地面的设置，对盲人、老人或者儿童行走形成障碍，存在潜在威胁；4.激光是由地面向空中发射，由于缺少对向收发，激光光幕将会造成很大程度的衰减，起不到视力屏障的作用。

在专利申请号cn201520982712.8所述的一种十字路口智能交通管理系统，其中红外线发射器和红外线接受器是一一对应的，且上下具有一定的间隔，同时设置的高度较高，这样便存在着以下不足：1、激光器高度较高，若有正好处于人眼平向视力，则会对人眼造成伤害；2、激光器之间距较大，不容易看清，警示效果不佳。

综上可知，现存的行人和非机动车闯红灯情况严重，管理起来投入较大、效果甚微；而针对改进的方案也因为结构和设计原因存在着安全隐患、成本高、易损坏和效果不明显的不足。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于交通信号灯的斑马线屏障系统，它在使用中地面不带电，维修十分方便，杜绝了触电危险，且显著加强了显示性能，大大提高了警示作用；同时对行人视线无干扰，极大的减少了安全事故的发生。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种基于交通信号灯的斑马线屏障系统，包括网络集成总控装置、电源和外界网线，网络集成总控装置分别与电源和外界网线连接；还包括支撑体、控制芯片和激光收发器；支撑体设置在斑马线宽度方向的一端，且在斑马线长度方向对称设置；控制芯片分别与网络集成总控装置和激光收发器连接；控制芯片和激光收发器对称设置的支撑体上；多个激光收发器规则排列且位置相对应。

本发明的一种基于交通信号灯的斑马线屏障系统，网络集成总控装置分别与电源和外界网线连接，网络集成总控装置接收外界网线传来的信号，之后根据接收到的信号做出相应的判断；支撑体设置在斑马线宽度方向的一端，且在斑马线长度方向对称设置，这样行人在通过时必须通过支撑体，保证了本系统的可实施；控制芯片分别与网络集成总控装置和激光收发器连接，网络集成总控装置通过控制芯片来控制激光收发器发出、接收或者停止发出激光束；控制芯片和激光收发器对称设置的支撑体上，支撑体为控制芯片和激光收发器提供了载体，控制芯片可以设置在支撑体内部或者外部，激光收发器的发出或者接收端口设置在支撑体上且与另一对应的支撑体上的激光收发器位置相对应；多个激光收发器规则排列且位置相对应，多个激光收发器排列使得发出的多组激光束也规则排列，进而形成一道激光光幕，起到对行人的警示作用。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：在使用中地面不带电，维修十分方便，杜绝了触电危险，且显著加强了显示性能，大大提高了警示作用；同时对行人视线无干扰，极大的减少了安全事故的发生，应用环境广泛。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明的一种原理示意图；

图3为本发明中支撑体的一种结构示意图；

图4为本发明中支撑体的一种内部结构示意图；

图5为本发明支撑体内激光收发器的一种俯视图示意图；

图6为本发明中激光光幕的一种示意图；

图7为图6中单个激光收发器一侧的结构示意图；

图8为本发明中缺色3d图形的一种示意图；

图9为图8中色彩补光灯打开后的一种示意图。

图中：1.网络集成总控装置；2.电源；3.外界网线；4.支撑体；5.控制芯片；6.激光收发器；7.激光发射器；8.激光接收器；9.光阑；10.鲍威尔棱镜；11.菲涅尔透镜；12.控制开关ⅰ；13.色彩补光灯；14.缺色3d图形；15.飘带；16.气流喷嘴；17.管道；18.空气压缩泵；19.控制开关ⅱ；20.地面激光投影器；21.控制开关ⅲ；22.led显示屏；23.声音报警器；24.面部识别拍照器；25.控制芯片ⅰ；26.进气管；27.激光光幕；28.颜色光束。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至图9所示，一种基于交通信号灯的斑马线屏障系统，包括网络集成总控装置1、电源2和外界网线3，网络集成总控装置1分别与电源2和外界网线3连接；还包括支撑体4、控制芯片5和激光收发器6；支撑体4设置在斑马线宽度方向的一端，且在斑马线长度方向对称设置；控制芯片5分别与网络集成总控装置1和激光收发器6连接；控制芯片5和激光收发器6对称设置的支撑体4上；多个激光收发器6规则排列且位置相对应。

本发明的一种基于交通信号灯的斑马线屏障系统，网络集成总控装置1分别与电源2和外界网线连接3，网络集成总控装置1接收外界网线3传来的信号，之后根据接收到的信号做出相应的判断；支撑体4设置在斑马线宽度方向的一端，且在斑马线长度方向对称设置，这样行人在通过时必须通过支撑体4，保证了本系统的可实施；控制芯片5分别与网络集成总控装置1和激光收发器6连接，网络集成总控装置1通过控制芯片5来控制激光收发器6发出、接收或者停止发出激光束；控制芯片5和激光收发器6对称设置的支撑体4上，支撑体4为控制芯片5和激光收发器6提供了载体，控制芯片5可以设置在支撑体4内部或者外部，激光收发器6的发出或者接收端口设置在支撑体4上且与另一对应的支撑体4上的激光收发器6位置相对应；多个激光收发器6规则排列且位置相对应，多个激光收发器6排列使得发出的多组激光束也规则排列，进而形成一道激光光幕27，起到对行人的警示作用。

进一步地，如图5所示，本专利为双向激光收发器6，可有效缓解激光的衰减，让激光光幕27更显眼。因为激光随着距离的增加存在着衰减，而采用双向激光收发的方式，可以双重激光，形成激光光束强弱的互补，使得激光光幕27更加清晰。

进一步地，为防止激光器高度较高，在处于人眼平向视力时会对人眼造成伤害，本专利的激光收发器6的高度在形成激光光幕27的同时要小于1.2米，低于人眼的平向视力，不会对人视力产生影响。

进一步地，如图6所示，激光收发器6依次包括激光发射器7、激光接收器8、光阑9、鲍威尔棱镜10和菲涅尔透镜11；激光发射器7前依次设有光阑9、鲍威尔棱镜10和菲涅尔透镜11，激光接收器8前依次设有菲涅尔透镜11、鲍威尔棱镜10和光阑9；每个激光发射器7的对面均设有相对应的激光接收器8，且激光发射器7与激光接收器8位置相对应。

进一步地，激光光源型号：pt7429-61-2t接收器型号：pt7423-61-2t；也可以是激光光源型号：spitlight2000系列灯泵浦nd:yag激光器接收器型号：pt7423-61-2t。本发明中的激光光幕27还可以添加图文，通过型号为stc11f60xe的微处理器与激光收发器6连接来实现。

光阑9是指用来限制成像光束大小或成像空间范围的光具组件中光学元件的边缘、框架或特别设置的带孔屏障，其通光孔一般呈圆形，其中心在透镜的中心轴上，镜头的金属框也是一种光阑9，能进入镜头成像的光束，其大小是由透镜框和其他金属框决定的；光具组件中光学元件的边缘、框架或特别设置的带孔屏障称为光阑9，光学系统中能够限制成像大小或成像空间范围的元件；相当于激光的过滤束缚器。

鲍威尔棱镜10是一种光学划线棱镜，它使1mm激光束通过非球面透镜最优化地划成光密度均匀、稳定性好、直线性好的一条直线，鲍威尔棱镜10划线优于柱面透镜划线模式，能消除高斯光束的中心热点和褐色边缘分布；当约1mm的准直激光光束打到鲍威尔棱镜10的棱上时，由放大部分可以看出，棱是圆弧状的，光线入射后发生折射，折射角主要由两个棱面所构成的角度决定，最后经过出射面时再发生一次折射，整个出射光线形成一道扇形光幕。

菲涅尔透镜11是一种精密的光学系统，它是根据对接收灵敏度和接收角度的要求设计制造的，通常由聚乙烯材料注塑成薄纹片，再刻上精细的镜面和纹理；其技术精度要求甚高，优质透镜必须纹理清晰、表面光洁、厚度在0.65mm左右。红外光的透过率应大于65%，与传统的光学玻璃透镜相比，菲涅尔透镜11具有重量轻、材料来源丰富、成本低、制作方便、口径大和厚度薄等特点。本发明利用了菲涅尔透镜11的平行聚焦特性，让点光源从菲涅尔透镜11的焦点发射，经过它之后形成一道平行光幕。

激光接收器8其原理是将光学系统接受到的图像映射到雪崩光电二极管上，由雪崩光电二极管将微弱的光信号变换为相应的电信号，从而进行检测激光的开启与中断，进而发出电信号，可控制下一级安装装置工作或停止。

进一步地，如图2、图8和图9所示，本发明还包括控制开关ⅰ12、色彩补光灯13和缺色3d图形14；控制开关ⅰ12分别与网络集成总控装置1和色彩补光灯13连接；色彩补光灯13与缺色3d图形14位置匹配对应。网络集成总控装置1与电源2和外界网线3连接，控制开关ⅰ12分别与网络集成总控装置1和色彩补光灯13连接，这样网络集成总控装置1就可以通过控制开关ⅰ12来控制色彩补光灯13的关闭；色彩补光灯13与缺色3d图形14位置匹配对应，使得缺色3d图形13位置所缺颜色正是色彩补光灯14的颜色，进而两者颜色相对应互补。当色彩补光灯13打开时，缺色3d图形14便得到了自身缺少的颜色，整个3d图形便会显现；当色彩补光灯13关闭时，缺色3d图形14因为缺少颜色，便只是简单的图形，并不会产生立体效果。这样在本发明激光光幕27的基础上，进一步强化了屏障作用，给行人以提示和警示的作用。

进一步地，如图1至图4所示，本发明还设有依次连接的飘带装置，飘带装置包括飘带15、气流喷嘴16、管道17、空气压缩泵18和控制开关ⅱ19；飘带15在气流喷嘴16上方；控制开关ⅱ19与网络集成总控装置1连接。飘带装置位置可与激光光幕27相对应，也可与激光光幕27位置部分对应，还可以与激光光幕27位置错开。飘带15得长度在0.5～1.0m之间，且最底层的飘带15不使用时与地面有一定的距离；管道17、空气压缩泵18和控制开关ⅱ19设置在支撑体4内，当外界信号为红灯时，网络集成总控装置1可通过控制开关ⅱ19来控制空气压缩泵18的打开，空气压缩泵通过设置在支撑体4上的进气管26从外部吸收空气，进行压缩产产生气流通过管道17传输至气流喷嘴16喷出，气流便将飘带15进行吹起，吹起的飘带15便形成了拦截屏障，相反网络集成总控装置1也可控制飘带15的垂落。激光屏障在白天或者光线较强的情况下不容易看到，飘带装置便克服了这个缺陷。此飘带装置可与前面的激光屏幕或3d图形两者之一或者两者一起相结合来使用；进一步起到警示作用，达到屏障的效果。本发明中，飘带15是加韧尼龙飘带，气流喷嘴16是束式气流喷嘴，空气压缩泵18为小型空气压缩泵。

进一步地，本发明还包括地面激光投影器20和与其连接的控制开关ⅲ21；控制开关ⅲ21与网络集成总控装置1相连接。地面激光投影器20是地面夹角式激光投影器，利用2个可调节角度的曲面镜，把激光夹角放大投射出去，由于距离地面近，光的衰减度将会降到更低，地面夹角激光放大投影器。地面激光投影器20可以与之前的激光光幕27、3d图案和飘带装置择一、择二或者三者一起使用，来增强屏障的警示的效果。

进一步地，如图2至图4所示，本发明中还包括安装在支撑体4上的led显示屏22、声音报警器23、面部识别拍照器24和控制芯片ⅰ25；led显示屏22、声音报警器23、面部识别拍照器24均与控制芯片ⅰ25和网络集成总控装置1连接，网络集成总控装置1可通过控制芯片ⅰ来对led显示屏22、声音报警器23、面部识别拍照器24进行控制，作为保障系统的辅助系统，分别进行显示预告、声音警示和拍照记录来对行人进行约束。

应理解实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作任何各种改动和修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限制。