交叉口喷泉预警系统及其预警方法与流程

本发明涉及智能交通领域，尤其涉及基于V2X技术的交叉口喷泉预警系统设计方法。

背景技术：

目前，国内行人在通过交叉口时，由于未注意观察路口来往车辆而导致交通事故时有发生。虽然也有一些喷泉式警示系统的技术，但基本都是安装在人行横道上，配合交通信号灯作为人行横道的通行闸口，起到交通隔离警示作用。其无法对路口来车进行预警，同时其在无信号灯控制交叉口的应用也受到限制。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是实现一种在路口以喷泉作为指挥交通工具的预警系统，并能够有效的提高路口行车安全性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：交叉口喷泉预警系统，系统包括安装车辆上的车载部分和安装在路口的路侧部分，所述车载部分包括车载处理模块、向车载处理模块发送车辆所处位置信号的定位模块、与车载处理模块连接的车载通信模块，所述路侧部分包括路侧处理模块、与路侧处理模块连接的路侧通信模块、接收路侧处理模块驱动信号的喷泉模块，所述车载通信模块将车辆的位置信号发送至路侧通信模块，所述喷泉模块包括喷泉池、喷泉喷嘴、水泵。

所述喷泉池设置在斑马线与马路行车通道分隔线交接部位的分隔线上。

所述喷泉喷嘴向上喷射水柱，所述喷泉喷嘴内设有一圈光源，所述光源的照射方向朝向喷泉喷嘴的喷射方向。

所述路侧部分还包括扬声器和光线强度传感器，所述光线强度传感器输出光强信号至路侧处理模块，所述路侧处理模块输出驱动信号至扬声器，所述车载部分的车载处理模块通过CAN总线获取车速信号。

其特征在于：所述路侧模块接收所在路口信号灯的信号。

基于所述交叉口喷泉预警系统的预警方法，其特征在于：

1)每辆汽车的车载部分实时将车辆所处位置信号发送至路侧部分；

2)路侧部分根据所获取所有车载部分的车辆所处位置信号判断是否有车即将行经路口；

3)若有车即将行经路侧部分，则该路侧部分的喷泉模块开始喷射，若车驶过路侧部分，则喷泉模块停止喷射。

所述1)中，车载部分的定位模块实时将车辆所处位置信号发送至车载处理模块，车载处理模块根据行车方向以及与最近路侧部分的间距判断，若行车方向朝向最近路侧部分且间距小于设定值时，则该车载处理模块开始通过车载通信模块将车辆所处位置信号实时发送至该最近的路侧部分。

所述3)中，若同时有多辆汽车行经某一路侧部分时，则该路侧部分的喷泉模块持续喷射，直至所有汽车驶过路侧部分。

所述3)中，喷泉模块的喷射条件还包括行车通道的信号指示灯为绿灯；

当路侧部分的喷泉模块开始工作时，若喷泉模块工作时，获取外界光照强度低于设定光强值，则同时开启喷泉模块的光源。

所述3)中，当所处路侧部分的行车通道的信号指示灯为绿灯，且绿灯剩余时间处于倒计时阶段，若此时路侧部分接收到与车载部分的间距小于警戒距离值、且车载部分的车速大于警戒车速值，则喷泉模块的光源和扬声器开始工作。

本发明的优点在于可以防止行人视野盲区，消除这种行为对交通秩序的影响和保护行人自身安全，此外喷泉可为城市美化起辅助作用。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为本发明的喷泉预警系统原理图；

图2为本发明的交叉口喷泉的布局图。

具体实施方式

交叉口喷泉预警系统主要包括路侧部分和车载部分，其中路侧部分设有多个，安装在具有斑马线的路口，根据斑马线的数量设置路侧部分，如图2所示，若为四岔路口，则该路口设有四套路侧部分，独立工作，每个路侧部分的喷泉模块均设置在与马路行车通道分隔线交接部位的分隔线上，位于马路中间用以提醒通过斑马线的行人注意穿行安全。当喷泉喷射时，行人需要左右瞭望，确保安全后通过，喷泉的设计重点考虑水循环利用，水环保处理，夜间喷泉灯光，雨季城区内涝问题。

路侧部分包括路侧处理模块、与路侧处理模块连接的路侧通信模块、接收路侧处理模块驱动信号的喷泉模块，车载通信模块将车辆的位置信号发送至路侧通信模块。

路侧处理模块负责根据车辆当前位置数据，判断车辆与人行横道线的相对位置，最后在车辆到达/驶离距人行横道线设定值(如100米处)时，将启动/停止喷泉喷射指令传递给喷泉模块。喷泉模块用以执行信息处理模块传递的启动/停止喷泉喷射指令，包括喷泉池、喷泉喷嘴、水泵。路侧通信模块可以采用DSRC(Dedicated Short Range Communications，专用短程通信技术)，路侧通信模块负责车载部分与路侧部分之间的通信。

喷泉喷嘴向上喷射水柱，喷泉喷嘴内设有一圈光源，光源的照射方向朝向喷泉喷嘴的喷射方向，因为光源与水接触，需要做好防水处理，这样当开启光源时，喷嘴所喷射的水柱能够显示不同的颜色和光亮，用以提醒过往行人，也能在夜晚给予可靠的警示，此外，路侧部分还包括扬声器和光线强度传感器，光线强度传感器输出光强信号至路侧处理模块，光线强度传感器获取外界光照强度，能在夜晚时自动开启光源，路侧处理模块输出驱动信号至扬声器，扬声器可以在喷泉提醒的同时，发出语音提示。此外，路侧模块接收所在路口信号灯的信号，并根据信号灯的信号状况，给予不同的警示。

车载部分需要尽可能多的普及到每辆汽车上，车载部分包括车载处理模块、向车载处理模块发送车辆所处位置信号的定位模块、与车载处理模块连接的车载通信模块，其中车载处理模块负责向车载通信模块下达指令，将车辆当前位置数据，发送给路侧部分，车载通信模块也可以采用DSRC(Dedicated Short Range Communications，专用短程通信技术)，车载通信模块负责车载部分与路侧部分之间的通信，定位模块可采用GPS或北斗，准确判断出车辆所处的具体位置和行车方向。此外，车载部分的车载处理模块通过CAN总线获取车速信号，获取的车速信号经车载通信模块输送至路侧部分。

基于上述交叉口喷泉预警系统的预警方法如下：

1)每辆汽车的车载部分实时将车辆所处位置信号发送至路侧部分；

若车载部分和路侧部分普及时，每个路侧部分必然会接收到大量信号，为了提高信号处理效率，车载部分会对定位信号预处理，车载部分的定位模块实时将车辆所处位置信号发送至车载处理模块，车载处理模块内预存每个路侧部分的位置坐标，车载处理模块根据行车方向、当前车辆所处位置、以及与最近路侧部分的间距判断，若行车方向朝向最近路侧部分且间距小于设定值(如200米)时，则该车载处理模块开始通过车载通信模块将车辆所处位置信号实时发送至该最近的路侧部分，这样能够大大降低同一时间与某一路侧单元通信的车载部分的数量，而当车载部分行经路侧部分之后，则会立刻断开与刚行经路侧部分的通信，并开始搜寻下一个需要建立的路侧部分。

2)路侧部分根据所获取所有车载部分的车辆所处位置信号判断是否有车即将行经路口，该车载部分是否即将行经路口，可以通过车速和间距进行判断，当间距除以车速小于设定时间(如4s)，则判断该车载部分即将经过路口；

3)若有车即将行经路侧部分，则该路侧部分的喷泉模块开始喷射，若车驶过路侧部分，则喷泉模块停止喷射，若同时有多辆汽车同时行经某一路侧部分时，则该路侧部分的喷泉模块持续喷射，直至所有汽车驶过路侧部分(可以通过信号是否断开判断)，避免重复启动喷泉模块。

此外，为了进一步提高系统的警示作用，路侧部分实时获取信号灯信号，若所处路侧部分的行车通道的信号指示灯为绿灯，才允许开启喷泉模块，红灯则保持喷泉模块常关，因为喷泉模块是用于警示行人，而行车道为红灯时，一般车辆会停止，此时喷泉模块是否警示用处不大，而行车道为绿灯时，可能会发生行人闯红灯的现象，此时更加需要给行人提供警示；当路侧部分获取外界光照强度低于设定光强值，则开启喷泉模块的光源，这样在夜晚，行人也能清楚的看到“发光水柱”，警示效果更佳。

目前，交通事故多出现在车辆强行绿灯，此时车速快，一旦行人突然窜出，难以及时刹住车辆，因此，当所处路侧部分的行车通道的信号指示灯为绿灯，且绿灯剩余时间处于倒计时阶段(如绿灯剩余5s)，若此时路侧部分接收到与车载部分的间距小于警戒距离值(如100米)、且车载部分的车速大于警戒车速值(如40km/h)，则喷泉模块的光源和扬声器开始工作，若在夜晚光源可以呈闪烁状，易于常态即可，这样通过特殊的警示，提示正有车辆强行绿灯，提醒行人注意穿行安全。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。