一种行人闯红灯语音警示器的制作方法

本实用新型涉及一种警示器，具体是一种行人闯红灯语音警示器。

背景技术：

在生活中，小小的交通陋习常常造成惨痛的交通意外，夺走鲜活的生命，破坏美满的家庭。闯红灯便属于这一类交通陋习。一些人为了一时之快，心存侥幸，高速闯红灯，结果车毁人伤，甚至葬送性命，令人扼腕叹息。闯红灯的车辆，如果刚好是抢红灯跳转前的最后几秒，危险性更高，因为此时横向车道上的车辆，有可能也在抢绿灯跳转前的最后几秒，双方车速同时达到最大值，碰撞的几率增加，车毁人亡的悲剧就有可能上演。据统计，全国每年机动车驾驶人和行人因闯红灯发生交通事故死亡1.6万人，受伤3.8万人。

行人闯红灯的危害很大，但是现有的交通信号灯只具有简单的红绿灯指示功能，并不能达到很好的警示作用，因此有待于改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种行人闯红灯语音警示器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种行人闯红灯语音警示器，包括主控模块、行人红绿灯检测模块、红外对射模块、行人越界检测模块、行人请求按钮、行人指示信号灯和语音播报模块，所述主控模块分别连接行人红绿灯检测模块、行人越界检测模块、行人请求按钮、行人指示信号灯和语音播报模块，所述行人越界检测模块还连接红外对射模块。

作为本实用新型的优选方案：所述红外对射模块采用KEL5002A型红外发射管和YMG-F238H型红外接收管实现。

作为本实用新型的优选方案：所述主控模块采用STC15F101W单片机作为核心控制器。

作为本实用新型的优选方案：所述行人指示信号灯由绿箭头和红叉指示灯同屏组成，其中：绿箭头由32个绿色发光二极管组成，红叉由28个红色发光二极管组成。

作为本实用新型的优选方案：所述行人红绿灯检测模块包括红流水灯和绿流水灯，红流水灯由12个发光二极管和6个560Ω/0.25W电阻组成，绿流水灯由12个发光二极管和6个510Ω/0.25W电阻组成。

作为本实用新型的优选方案：所述语音播报模块为具有USB在线下载功能的BY8301-16P语音模块。

作为本实用新型的优选方案：所述行人求助按钮通过PC817光耦隔离进行防漏电保护。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型行人闯红灯语音警示器具有信号供电和直接取电功能，自主研发的红外检测模块，语音模块具有在线下载语音功能；该产品具有成本低、生产效率高、使用便捷。

行人闯红灯语音警示器可以很好的帮助改善城市道路交通环境，营造安全、畅通、文明有序的道路交通环境，提升城市形象，并能显著改观道路交通秩序和通行能力。

附图说明

图1为本实用新型的整体方框图；

图2为红外对射模块的电路图

图3为绿箭头电路原理图；

图4为红叉电路原理图；

图5为红流水灯电路原理图；

图6为绿流水灯电路原理图；

图7语音播报模块的电路图；

图8为行人请求按钮电路图；

图9为主控模块的整体电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-9，本实用新型实施例中，一种行人闯红灯语音警示器，包括主控模块、行人红绿灯检测模块、红外对射模块、行人越界检测模块、行人请求按钮、行人指示信号灯和语音播报模块，所述主控模块分别连接行人红绿灯检测模块、行人越界检测模块、行人请求按钮、行人指示信号灯和语音播报模块，所述行人越界检测模块还连接红外对射模块。

红外对射模块采用KEL5002A型红外发射管和YMG-F238H型红外接收管实现。

主控模块采用STC15F101W单片机作为核心控制器。行人红绿灯检测模块包括红流水灯和绿流水灯，红流水灯由12个发光二极管和6个560Ω/0.25W电阻组成，绿流水灯由12个发光二极管和6个510Ω/0.25W电阻组成。行人指示信号灯由绿箭头和红叉指示灯同屏组成，其中：绿箭头由32个绿色发光二极管组成，红叉由28个红色发光二极管组成。

行人红绿灯检测模块包括红流水灯和绿流水灯，红流水灯由12个发光二极管和6个560Ω/0.25W电阻组成，绿流水灯由12个发光二极管和6个510Ω/0.25W电阻组成。

语音播报模块为具有USB在线下载功能的BY8301-16P语音模块。行人求助按钮通过PC817光耦隔离进行防漏电保护。

本实用新型的工作原理是：红外对射模块可以可以及时检测行人是否超出安全区域，并通过语音提醒过往的行人，大大提升过往行人的安全。红外对射探测器为我司自主研发，其功能特点如下：

1、室外探测距离可达5M；

2、5V供电，与主控制板很好的实现无缝对接；

3、红外对射采用数字编码滤波，环境自适应功能强，误报率降至最低；

4、红外发射管采用大功率发射管，可实现中长距离传输；

5、独特光学设计；

6、光电射束可穿透多层玻璃特殊的抗环境能力；

7、室外双光束，适应雨、雾、雪等恶劣天气；

8、特殊红外滤光镜片及电路，抗强光干扰；

9、射束干扰最低化，可适应各种复杂环境；

10、红外发射和红外接收集成在同一块PCB板上，很好的解决了红外发射和红外接收在同一侧带来的干扰，避免像传统红外对射那样设计成2种方案。

11、当红外对射其中一路对射出现故障时，另外一路红外对射仍能正常工作；

12、预留了专用的烧写接口，更方便了现场升级程序。

其具体实施例电路如图2所示，本设计采用的红外发射管（KEL5002A）是一种高效率的GaAlAs红外发光二极管，淡蓝色塑胶封装，大功率发射管，可实现中长距离的通讯。从而可以节省常规红外对射探测器中的透镜，也大大提升产品组装时的便利性。

红外发射电路由R2、R3、D1和Q1组成，R2、R3为限流电阻，可使发射电路适应不同的工作电压，发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，红外发光二极管需工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比，只需尽量提高峰值Ip，就能增加红外光的发射距离，提高Ip 的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度т。要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压。通常红外发射的脉冲波形是由与非门或555定时器产生一个38KHz的方波，再对其进行调制，来实现想要的脉冲电压，而我司则是直接通过单片机（STC15F101W）输出想要的脉冲电压，再去控制Q1基极，实现电路简单有效。

红外接收管（YMG-F238H）采用一种一体化红外接收器，它将PIN光敏二极管、前置放大器和解调器用环氧树脂封装为一体，具有接收红外信号、内置信号放大、38KHz滤波、波形检测输出的作用。红外通讯与其他通讯方式一样，都会受到环境条件的限制及干扰，红外通讯的干扰源主要是白炽灯光与太阳光，使用带有滤光器的接收器能够减少光噪声的影响。较常规的2脚的红外接收头大大简化了接收电路；另外其封装方式与发射管一致，又较TSOP4838类型封装的红外接收管安装更有利。

红外发射电路和接收电路组合在一起，均由单片机（STC15F101W）进行控制，两个相同的红外对射器组成一套红外对射检测设备，单个对射器分时发射和接收红外信号，并检测已方和对方是否收到信号，如果已方或对方未接到红外信号，则立即向主机发出报警信号。当红外接收头接收38KHz红外脉冲信号后，通知MCU进行识别处理。MCU得知收到信号后，立即调整红外发射脉冲宽度，通知对方已收到信号。从而有效避免己方发射信号带来的干扰。

行人指示信号灯主要是指示行人通行和禁止行人通行。由绿箭头和红叉指示灯同屏组成；绿箭头由32个发光二极管（绿）组成，其对应灯板电路可设计为：32个发光二极管+1个3V稳压二极管，组成3串11并（带270Ω）的电路；红叉由28个发光二极管（红）组成，其对应灯板电路可设计为：28个发光二极管+2个2V稳压二极管，组成5串6并（带130Ω）的电路；输入电压为12V。

绿箭头和红叉指示灯同屏原理图和显示效果图如图3、4所示。

行人红绿灯检测模块可以让行人更醒目的了解当前的交通状态，同时让过街人行语音警示桩更美观。红流水灯由12个发光二极管（Ф5红带Ф10小灯珠）和6个560Ω/0.25W电阻组成；绿流水灯由12个发光二极管（Ф5绿带Ф10小灯珠）和6个510Ω/0.25W电阻组成；输入电压为12V。

流水灯原理图和显示效果图如5、6所示。

语音播报模块为具有USB在线下载功能的BY8301-16P语音模块，其语音可很好的根据人行灯的状态给准备过街的行人发出各种人性化的声音提示（该语音内容也可进行定制），使行人尤其是失明人士横过马路时更加注意安全，从而充分体现道路交通安全设施的人性化设计。音频放大电路采用独立的运放电路，可驱动4Ω/20W的扬声器。其原理图如图7所示。

语音提示器基本工作原理：

首先所有的音频文件按照预定的编号存储在语音模块中，主控芯片通过发送控制指令给到语音模块，调用其内部存储的对应编号的音频文件，语音模块将该要播放的音频文件通过DACL和DACR脚输出至音频放大电路，再通过扬声器播报出来。

行人请求按钮则对路口需要帮助的路人提供更多的方便，因按钮放置于外部，为防止漏电造成使用者触电，外部按钮的检测电路通过DC 5V转DC 5V电源隔离模块（B0505S-1W）进行隔离，该电源隔离模块隔离耐压值可达1.5KV。其原理图如8所示。

具体原理如下：按下按钮播报人性化语音：

1、当人行信号灯处于红灯状态时，按下行人请求按钮播报：

（倒计时无效时）现在是红灯时间，请您耐心等待。闯红灯危险！

（倒计时有效时）现在是红灯时间，请您耐心等待，XX秒后将变绿灯。闯红灯危险！

2、当人行信号灯处于绿灯状态时，按下行人请求按钮播报：

（倒计时无效时）确认安全后请快速通过，遵守交通法规，人人有责。

（倒计时有效时）XX秒后将是红灯，确认安全后请快速通过，遵守交通法规，人人有责。

主控模块负责协调各功能模块稳步有序的正常工作，采用高低压隔离设计方案，其电路图如图9所示，其主要功能：1、对人行信号灯红绿灯状态的检测；2、协调处理红外对射探测器提供的信号；3、判断处理行人请求按钮反馈的信号；4、控制语音提示器播报的内容；5、协调各功能模块稳步有序的正常工作。