一种用于道路执勤的交警机器人及交通指挥系统的制作方法

本发明涉及交通领域，尤其涉及机电一体化在交通控制指挥应用方面，更具体地说，涉及一种用于道路执勤的交警机器人及交通指挥系统。

背景技术：

随着科技的进步，机器代替人完成工作劳动成为发展的必然趋势。例如劳动强度大、劳动时间长、劳动条件恶劣的工作或有害环境下的工作，都需要用机器人来代替人完成劳动任务。目前在城市里，主要是依靠交通信号灯进行交通指挥，对于繁忙的路口，还需要交通警察进行指挥。作为露天工作的交通指挥员，不仅需要较长时间的保持站立姿势，而且在十字路口每时每刻呼吸充满尘埃、尾气的空气，对于身心健康十分不利。此外，交警指挥时间过长后，手臂劳累，手势可能不标准，容易引起司机的延迟判断或者误解。

为了解决上述技术问题，目前已经出现了在繁忙路口设置交警机器人的技术方案，通过交警机器人代替交警进行交通指挥，能够很好的克服上述技术问题。但是目前的交警机器人的普遍工作方式是直接获取交通指挥控制中心的交通指挥信号，根据交通指挥信号来进行指挥，指挥形式单一，不能很好的适用于交通复杂多变的状况，如在交通高峰时段仍然采用交通指挥控制中心的交通指挥信号来进行指挥，很容易造成道路的瘫痪甚至是车祸。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对上述的现有交警机器人直接获取交通指挥控制中心的交通指挥信号，然后根据交通指挥信号来进行指挥，指挥形式单一，不能很好的适用于交通复杂多变的状况的技术缺陷，提供了一种用于道路执勤的交警机器人及交通指挥系统。

本发明为解决其技术问题，提供的用于道路执勤的交警机器人，包括：

通信单元，用于与交通指挥控制中心通信连接；

指示单元，用于根据交通指挥信号进行交通指示；

控制单元，用于控制指示单元在预设的高峰时间段内通过通信单元从交通指挥控制中心调用所述交警机器人周围的车况信息，根据车况信息产生交通指挥信号，而在其他时间段内控制通信单元从交通指挥控制中心获取交通指挥信号。

进一步的，在本发明的用于道路执勤的交警机器人中，指示单元具有两套指示子单元，其中第一套指示子单元通过位于所述交警机器人后背的显示屏显示交通信号灯实现，第二套交通指示子单元通过调整所述交警机器人的姿势模拟交通指挥姿势实现。

进一步的，在本发明的用于道路执勤的交警机器人中，在从交通指挥控制中心调用所述交警机器人周围的车况信息失败后，所述控制单元控制交警机器人上安装的拍摄单元拍摄周围的车况信息，并根据拍摄的车况信息产生交通指挥信号。

进一步的，在本发明的用于道路执勤的交警机器人中，还包括：

拍摄单元，用于车况进行拍摄；

所述控制单元还用于根据拍摄单元拍摄的车况，判断是否有交通事故或者交通滞留程度达到预设程度，若是则控制所述通信单元将拍摄的车况发送给交通指挥控制中心。

更进一步的，在本发明的用于道路执勤的交警机器人中，控制单元根据交通指挥控制中心发送的位置信息，控制拍摄单元对指定位置的车辆进行拍摄并将拍摄的车况发送给交通指挥控制中心，其中所述位置信息来源于车载式交警机器人内安装的定位模块。

进一步的，在本发明的用于道路执勤的交警机器人中，还包括：

电源转换单元，用于接入外部电源，并将外部电源转换为交警机器人所需要使用的电压；

储能单元，用于采集外部电源进行电能存储，以在外部电源停止供电时为交警机器人供电。

进一步的，在本发明的用于道路执勤的交警机器人中，在上述其他时间段内，从交通指挥控制中心获取交通指挥信号失败时，控制单元控制交警机器人上安装的拍摄单元拍摄周围的道路上安装的交通信号灯，从中解析出信号灯的指示状态以形成交通指挥信号。

进一步的，在本发明的用于道路执勤的交警机器人中，通信单元通过通信线缆连接至交通指挥控制中心。

进一步的，在本发明的用于道路执勤的交警机器人中，交警机器人由腰部被横向划分为底座以及身体上半身两部分，其中底座内安装有电机，该电机的输出轴竖直向上，交警机器人的身体上半身安装在所述输出轴上，实现360度的旋转。

本发明为解决其技术问题，还提供了一种基于用于道路执勤的交警机器人的交通指挥系统，该交通指挥系统包含：上述任一项的用于道路执勤的交警机器人以及交通指挥控制中心，交通指挥控制中心还用于实时获取所述道路执勤的交警机器人的控制单元产生的交通指挥信号，并传送至道路上的对应的交通信号灯。

实施本发明的用于道路执勤的交警机器人及基于该交警机器人的交通指挥系统，交警机器人在非高峰时段获取交通指挥控制中心的交通指挥信号，与道路上的交通信号灯一致，共同进行交通指挥，而在高峰时间段，则从交通指挥控制中心调用周围的车况信息，根据车况信息产生交通指挥信号支配道路上的对应的交通信号灯，与交警机器人一起进行交通指挥，如此实现了针对是否处于高峰时段的而进行不同的交通指挥，能够更好的适用于交通复杂多变的状况。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的基于用于道路执勤的交警机器人的交通指挥系统第一实施例的工作原理示意图；

图2是本发明的基于用于道路执勤的交警机器人的交通指挥系统第二实施例的工作原理示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，其为基于用于道路执勤的交警机器人的交通指挥系统第一实施例的工作原理示意图。在本实施例中，该交通指挥系统包含用于道路执勤的交警机器人1、交通控制指挥中心2、道路上的交通信号灯21以及监控系统22，交通控制指挥中心2通过通信线缆(图中较粗线条部分)分别与交警机器人1、道路上的交通信号灯21以及监控系统22通信连接，交通控制指挥中心2可发送交通指挥信号调整道路上的交通信号灯21的指示状态。其中，交警机器人1被固定安装在一个十字路口的中心位置，交通信号灯21具有四组，分别安装在该十字路口的四个方向，监控系统22由多个摄像头组成，安装在十字路口和/或安装在车辆流入和流出该十字路口的道路上，这些摄像头对十字路口的车况和/或即将流入和流出该十字路口的车况进行拍摄，拍摄后传送至交通控制指挥中心2，交通控制指挥中心2根据监控系统22拍摄的图像提取出车况信息，如拥挤程度、车流向等。

交警机器人1具有依次连接的通信单元11、控制单元12以及指示单元13，并具有相互电性连接的电能转换单元14与储能单元15。通信单元11通过通信线缆通信连接至交通指挥控制中心2。指示单元13根据其接收到的交通指挥信号进行交通指示，本实施例中指示单元13优选的具有两套指示子单元，其中第一套指示子单元通过安装在交警机器人后背的显示屏显示交通信号灯实现，交通信号灯的指示方式与现有技术中的相同；第二套交通指示子单元通过调整交警机器人的姿势模拟交通指挥姿势实现，需要调整的姿势包括手部的姿势以及头部的姿势，通过调整姿势来实现禁止前方车辆通行、准许右方直行的车辆通行、准许车辆左转弯等等交通指挥姿势。如此，通过交通指挥姿势可以实现对交警机器人前方道路上车辆的指挥，而后背上的交通信号灯可以实现对交警机器人后方道路上车辆的指挥。

控制单元12可控制指示单元13在预设的高峰时间段内(如7:00—9：00及17：00-20:00)通过通信单元11从交通指挥控制中心2调用交警机器人1周围的车况信息，根据车况信息产生交通指挥信号，而在其他时间段内控制通信单元11从交通指挥控制中心2获取交通指挥信号。交通指挥控制中心2的车况信息由监控系统22提供，目前的道路上安装的监控系统已经比较完善，交通指挥控制中心2直接调用即可。

在非高峰时间段内，道路上的交通信号灯、本发明的指示单元13的交通信号灯及模拟交通指挥姿势的控制信号均是由交通指挥控制中心2发送的交通指挥信号进行控制，因此可以实现本交警机器人1与道路上的交通信号灯的同步一致指挥。而在高峰时间段，控制单元12根据车况信息产生交通指挥信号，如可以让车辆较多的方向上的车辆通过时间较长而车辆较少的方向上的车辆通过时间较短，指示单元13不再根据监控中心的信号进行指示，而是根据控制单元12的信号进行指示。为了避免在高峰时段，道路上安装的交通信号灯与指示单元13的指示不一致，优选的，通信单元11可以将指示单元13产生的交通指挥信号发送至交通指挥控制中心2，交通指挥控制中心2在将其转发至道路上对应的交通信号灯，如此实现了道路上的交通信号灯受控于交警机器人1并进行同步一致指挥的模式。

应当理解的是，十字路口一般在四个方向上的道路上均分别设置有交通信号灯，本发明在非高峰时间段内由交警机器人1从交通指挥控制中心2获取的交通指挥信号应该是交警机器人1指挥方向上的信号，具体的应该满足交警机器人1的后背车辆驾驶人员看到的交警机器人1后背的交通指示灯应当与该驾驶人员应该看到的道路上的交通信号灯的指示信号一致；本发明在高峰时间段内由交警机器人1发送至交通指挥控制中心2的交通指挥信号，也应该最终是转发至交警机器人1指挥方向的道路上的交通信号灯，具体的也应该满足交警机器人1的后背车辆驾驶人员看到的交警机器人1后背的交通指示灯应当与该驾驶人员应该看到的道路上的交通信号灯的指示信号一致。

交警机器人1的大小可设置为正常成年人的大小，采用外部电源进行供电，电源转换单元14连接外部电源，将外部电源转换为交警机器人所需要使用的电压。为了保证停电时也能正常工作，交警机器人1还应该具有备用电源，本实施例中通过储能单元15采集外部电源进行电能存储，以在外部电源停止供电时为交警机器人供电。即在由外部供电的情况下，采用将外部的电源变换为适用于交警机器人1所需的电源后进行供电，在外部电源断电后采用储能电源15进行供电。

优选的，交警机器人1由腰部被横向划分为底座以及身体上半身两部分，其中底座内安装有电机，该电机的输出轴竖直向上，交警机器人1的身体上半身安装在所述输出轴上，实现360度的旋转，如此交警机器人1在指挥完一个方向后，可进行旋转，指挥另一个方向。

参考图2，其为本发明的基于用于道路执勤的交警机器人的交通指挥系统第二实施例的工作原理示意图。在本实施例中，该交通指挥系统包含用于道路执勤的交警机器人1、交通控制指挥中心2、道路上的交通信号灯21以及监控系统22，交通控制指挥中心2通过通信线缆(图中较粗线条部分)分别与交警机器人1、道路上的交通信号灯21以及监控系统22通信连接，交通控制指挥中心2可发送交通指挥信号调整道路上的交通信号灯21的指示状态。其中，交警机器人1被固定安装在一个十字路口的中心位置，交通信号灯21具有四组，分别安装在该十字路口的四个方向，监控系统22由多个摄像头组成，安装在十字路口，和/或安装在车辆流入和流出该十字路口的道路上，这些摄像头对十字路口的车况和/或即将流入和流出该十字路口的车况进行拍摄，拍摄后传送至交通控制指挥中心2，交通控制指挥中心2根据监控系统22拍摄的图像提取出车况信息，如拥挤程度、车流向等。

交警机器人1具有通信单元11、控制单元12、指示单元13、电能转换单元14、储能单元15以及拍摄单元16，控制单元12分别与通信单元11、指示单元13、电能转换单元14连接，电能转换单元14与储能单元15电性连接。通信单元11通过通信线缆通信连接至交通指挥控制中心2。指示单元13根据其接收到的交通指挥信号进行交通指示，具体可参照第一实施例。

控制单元12可控制指示单元13在预设的高峰时间段内(如7:00—9：00及17：00-20:00)通过通信单元11从交通指挥控制中心2调用交警机器人1周围的车况信息，根据车况信息产生交通指挥信号，而在其他时间段内控制通信单元11从交通指挥控制中心2获取交通指挥信号。交通指挥控制中心2的车况信息由监控系统22提供，目前的道路上安装的监控系统已经比较完善，交通指挥控制中心2直接调用即可。

在非高峰时间段内，道路上的交通信号灯、本发明的指示单元13的交通信号灯及模拟交通指挥姿势的控制信号均是由交通指挥控制中心2发送的交通指挥信号进行控制，因此可以实现本交警机器人1与道路上的交通信号灯的同步一致指挥。而在高峰时间段，控制单元12根据车况信息产生交通指挥信号，如可以让车辆较多的方向上的车辆通过时间较长而车辆较少的方向上的车辆通过时间较短，指示单元13不再根据监控中心的信号进行指示，而是根据控制单元12的信号进行指示。为了避免在高峰时段，道路上安装的交通信号灯与指示单元13的指示不一致，优选的，通信单元11可以将指示单元13产生的交通指挥信号发送至交通指挥控制中心2，交通指挥控制中心2在将其转发至道路上对应的交通信号灯，如此实现了道路上的交通信号灯受控于交警机器人1并进行同步一致指挥的模式。

交警机器人1的大小可设置为正常成年人的大小，采用外部电源进行供电与太阳能供方式结合的方式，交警机器人1上布置的光电转换装置(图中未示出)将光能转换为电能，并传送给与其连接的储能单元15，通过电压检测装置检测储能单元15的输出电压，则输出电压达到第一预设值时，采用储能单元15进行供电而停止使用电能转换装置14转换而来的电源进行供电，而在输出电压小于第二预设值(小于第一预设值)时，采用电能转换装置14转换而来的电源进行供电，而停止储能单元15进行供电直至储能单元15的输出电压重新达到第一预设值。

优选的，交警机器人1由腰部被横向划分为底座以及身体上半身两部分，其中底座内安装有电机，该电机的输出轴竖直向上，交警机器人1的身体上半身安装在上述输出轴上，实现360度的旋转，如此交警机器人1在指挥完一个方向后，可进行旋转，指挥另一个方向。

拍摄单元16连接至控制单元12，可对车况进行拍摄，控制单元12根据拍摄单元16拍摄的车况，判断是否有交通事故或者交通滞留程度达到预设程度，若是则控制通信单元11将拍摄的车况发送给交通指挥控制中心2，交通指挥控制中心2的相关人员可调用这些图像进行观看，必要时派出交警进行处理。在从交通指挥控制中心2调用交警机器人1周围的车况信息失败后，控制单元12控制交警机器人1上安装的拍摄单元16拍摄周围的车况信息，并根据拍摄的车况信息产生交通指挥信号。

在本实施例中，控制单元12可根据交通指挥控制中心2发送的位置信息，控制拍摄单元16对指定位置的车辆进行拍摄并将拍摄的车况发送给交通指挥控制中心2，其中位置信息来源于位于车辆上的车载式交警机器人内安装的定位模块。车载式交警机器上具有主动触发单元以及被动触发单元，车内司乘人员在遇到交通事故时，可触发主动触发单元，主动触发单元被触发后，形成一上报信号，上报信号通过移动通信网络传送至交通指挥控制中心2，告知出现交通事故，主动触发单元可以为按钮或者按键形式；被动触发单元在车辆上安装的安全气囊被启动后自动触发，被动触发单元被触发后，形成一上报信号，上报信号通过移动通信网络传送至交通指挥控制中心2，告知出现交通事故。交通事故被上报后，交通指挥控制中心2可以迅速安排相关工作人员进行处理。

在本发明的另一实施例中，在非高峰时间段内，通信单元11从交通指挥控制中心2获取交通指挥信号失败时，控制单元12控制交警机器人1上安装的拍摄单元16拍摄周围的道路上安装的交通信号灯，从中解析出信号灯的指示状态以形成交通指挥信号，然后控制指示单元13进行指示。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。