技术领域
[0001] 本实用新型属于交通设施技术领域，具体地说是一种能够提高交叉路口通行效率、降低交叉路口事故发生率的用于无交通信号灯路口的道路交通预警系统。
背景技术
[0002] 近年来，随着经济的发展以及道路建设政策的不断落实，城乡道路四通八达，纵横交错，给人们的出行带来了极大方便。截止2018年，我国机动车保有量已达到26.02万辆，机动车驾驶人数突破35.43万人，人、车大流动格局基本形成，但与之相比，道路交通管理的强度远远跟不上形势发展的需要，主要表现为道路交通事故多发，事故总量居高不下。
[0003] 为了降低道路交通事故发生率，改善道路交通状况，通常会在车流量较大的主干道路段安装交通信号灯，通过交通信号灯引导人车有序出行。而道路的次干道主要用于缓解主干道交通压
力、优化出行路线，对于铺设在乡村的次干道，其与主干道形成的交叉路口一般很少安装交通信号灯，主干道上的机动车在经过交叉路口时，驾驶员的视线极易受到
农作物、建筑、树木等因素的影响，难以观察这些次干道上的行人或非机动车状态，尤其是在夜间，导致机动车来不及减速而引发交通事故。如果在这些交叉路口强制性地安装交通信号灯，一方面，这些次干道上的行人或非机动车通行
频率存在较大的不确定性，如果次干道上没有行人或非机动车经过交叉路口，主干道上的机动车仍然需要等待响应的信号灯变绿，反之，如果主干道上没有机动车经过交叉路口，这些次干道上的行人或非机动车仍然需要等待响应的信号灯变绿，不利于通行效率的提高；另一方面，交通信号灯的安装和维护难度较大，并且在交通信号灯分布零散的情况下，不便于统一管理。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是针对
现有技术存在的问题，提供一种能够提高交叉路口通行效率、降低交叉路口事故发生率的用于无交通信号灯路口的道路交通预警系统，以确保行人和车辆安全出行。
[0005] 本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：
[0006] 一种用于无交通信号灯路口的道路交通预警系统，该预警系统包括控制装置以及与所述控制装置分别连接的车辆检测雷达、行人检测雷达、行人警示地砖和车辆警示地砖；
[0007] 所述车辆检测雷达设置于道路的主干道的侧边，用于检测所述主干道上的接近交叉路口的车辆，交叉路口由所述主干道和所述道路的次干道的交汇处构成；
[0008] 所述行人检测雷达设置于所述次干道的侧边，用于检测所述次干道上的接近所述交叉路口的行人；
[0009] 控制装置包括
微处理器以及与所述微处理器分别连接的第一收发器、第二收发器和
驱动器；所述第一收发器用于接收所述车辆检测雷达发出的车辆信号，并将所述车辆信号发送至所述微处理器；所述第二收发器用于接收所述行人检测雷达发出的行人信号，并将所述行人信号发送至所述微处理器；所述微处理器根据所述车辆信号和/或所述行人信号生成相应的
控制信号，并将所述控制信号发送至所述驱动器；所述驱动器根据所述控制信号驱动所述行人警示地砖和/或所述车辆警示地砖发光；
[0010] 所述行人警示地砖位于所述主干道上且靠近所述交叉路口设置；
[0011] 所述车辆警示地砖位于所述次干道上且靠近所述交叉路口设置。
[0012] 所述控制装置还包括固态继电器，所述行人警示地砖、所述车辆警示地砖分别通过各自对应的固态继电器与所述驱动器连接；所述预警系统还包括电源，所述固态继电器根据输入端接收到的所述控制信号控制所述行人警示地砖和/或所述车辆警示地砖与所述电源导通。
[0013] 所述行人警示地砖和所述车辆警示地砖均包括透光
树脂块和
LED灯板；所述LED灯板封装于所述透光树脂块内，且所述LED灯板通过线缆与所述固态继电器连接。
[0014] 所述控制装置还包括与电源连接的降压变换器；所述降压变换器用于将所述电源的高
电压信号转化为
低电压信号，并通过所述低电压信号为所述微处理器供电。
[0015] 所述预警系统还包括行人警示牌；所述行人警示牌设置于所述主干道的侧边，且位于所述车辆检测雷达和所述行人警示地砖之间；所述行人警示牌上的LED灯珠与所述行人警示地砖联动。
[0016] 所述预警系统还包括车辆警示灯；所述车辆警示灯设置于所述次干道的侧边，且与所述车辆警示地砖联动。
[0017] 所述车辆警示灯和所述行人检测雷达分别通过
支撑部件设置于所述次干道的侧边；或者，所述车辆警示灯和所述行人检测雷达通过同一支撑部件设置于所述次干道的侧边。
[0018] 所述预警系统还包括光强度
传感器；所述光强度传感器和所述微处理器连接，以将采集到的道路环境的光强度信息发送至所述微处理器。
[0019] 所述预警系统还包括
温度传感器；所述温度传感器和所述微处理器连接，以将采集到的道路环境的温度信息发送至所述微处理器。
[0020] 所述车辆检测雷达与所述交叉路口之间的最小距离为200-500m；所述行人检测雷达与所述交叉路口之间的最小距离为30-40m。
[0021] 所述微处理器的型号为STM32F103RET6。
[0022] 所述行人警示地砖和所述车辆警示地砖均为多块。
[0023] 本实用新型相比现有技术有如下优点：
[0024] 本实用新型的预警系统一方面通过车辆检测雷达对主干道上的车辆进行检测，当检测到有车辆接近交叉路口时，控制装置能够根据车辆信号控制车辆警示地砖发光，以提醒或警示次干道上的行人有车辆接近交叉路口；另一方面通过行人检测雷达对次干道上的行人进行检测，当检测到有行人接近交叉路口时，控制装置能够根据行人信号控制行人警示地砖发光，以提醒或警示主干道上的车辆有行人接近交叉路口，从而实现行人和车辆的相互预警，有利于降低交叉路口的事故发生率，确保行人和车辆安全出行。
[0025] 本实用新型的行人警示地砖能够仅在检测到次干道上的行人时发光、车辆警示地砖能够仅在检测到主干道上的车辆时发光，以提醒或警示行人、车辆之间注意相互避让，其余时间不会对交叉路口的通行造成影响，从而能够有效缓解交叉路口的交通压力，提高人车通行效率；该预警系统采用微处理器实现信号的精确控制，适应智能交通的发展需求；预警系统易于安装和维护、美观性好，能够适应多种形式路段的安装要求。
附图说明
[0026] 图1是本实用新型
实施例一提供的用于无交通信号灯路口的道路交通预警系统的结构示意图；
[0027] 图2是图1所示的用于无交通信号灯路口的道路交通预警系统的
电路原理图；
[0028] 图3是图1所示的用于无交通信号灯路口的道路交通预警系统中的警示地砖的一种剖面结构示意图；
[0029] 图4是本实用新型实施例二提供的用于无交通信号灯路口的道路交通预警系统的结构示意图；
[0030] 图5是图4所示的用于无交通信号灯路口的道路交通预警系统的电路原理图；
[0031] 图6是图4所示的用于无交通信号灯路口的道路交通预警系统中的行人警示牌的放大结构示意图；
[0032] 图7是本实用新型实施例三提供的用于无交通信号灯路口的道路交通预警系统的结构示意图。
[0033] 其中：1—道路；11—主干道；12—次干道；13—交叉路口；2—车辆检测雷达；3—行人检测雷达；4—行人警示地砖；41—行人警示牌；42—支撑部件；5—车辆警示地砖；51—车辆警示灯；6—控制装置；61—第一收发器；62—第二收发器；63—微处理器；64—驱动器；65—固态继电器；66—降压变换器；7—电源；8—透光树脂块；81—LED灯板；82—线缆；9—光强度传感器；91—温度传感器。
具体实施方式
[0034] 下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示意出了与本实用新型相关的部分。
[0035] 实施例一
[0036] 请结合参考图1和2所示，本实用新型提供了一种用于无交通信号灯路口的道路交通预警系统，该预警系统包括控制装置6以及与控制装置6连接的车辆检测雷达2、行人检测雷达3、行人警示地砖4和车辆警示地砖5；车辆检测雷达2设置于道路1的主干道11的侧边，用于检测主干道11上的接近交叉路口13的车辆，交叉路口13由主干道11和道路1的次干道12的交汇处构成；行人检测雷达3设置于次干道12的侧边，用于检测次干道12上的接近交叉路口13的行人；控制装置6包括微处理器63以及与微处理器63分别连接的第一收发器61、第二收发器62和驱动器64；第一收发器61用于接收车辆检测雷达2发出的车辆信号，并将车辆信号发送至微处理器63；第二收发器62用于接收行人检测雷达3发出的行人信号，并将行人信号发送至微处理器63；微处理器63根据车辆信号和/或行人信号生成相应的控制信号，并将控制信号发送至驱动器64；驱动器64根据控制信号驱动行人警示地砖4和/或车辆警示地砖5发光；行人警示地砖4和车辆警示地砖5均为多块；其中，行人警示地砖4位于主干道11上且靠近交叉路口13设置；车辆警示地砖5位于次干道12上且靠近交叉路口13设置。
[0037] 在本实施例中，车辆检测雷达2不断向主干道11上设定的检测范围发送雷达波束，当检测到主干道11上有车辆接近交叉路口13时，雷达波束经车辆反射生成对应的车辆信号；同理，行人检测雷达3不断向次干道12上设定的检测范围发送雷达波束，当检测到次干道12上有行人接近交叉路口13时，雷达波束经行人反射生成对应的行人信号。车辆检测雷达2和行人检测雷达3的型号可以根据实际需要选择，比如T-11型交通
微波雷达等等。控制装置6采用微处理器63处理接收到的车辆信号和行人信号，并精确控制相应的警示地砖发光，适应智能交通的发展需求。具体的，控制装置6中的第一收发器61和第二收发器62分别接收车辆信号和行人信号，并将这些信号发送至微处理器63，微处理器63的型号优选STM32F103RET6，一方面，微处理器63根据车辆信号生成的控制信号通过驱动器64驱动车辆警示地砖5发光，以提醒或警示次干道12上的行人有车辆接近交叉路口13；另一方面，微处理器63根据行人信号生成的控制信号通过驱动器64驱动行人警示地砖4发光，以提醒或警示主干道11上的车辆有行人接近交叉路口13，从而实现行人和车辆的相互预警，有利于降低交叉路口的事故发生率，确保行人和车辆安全出行。第一收发器61和第二收发器62优选MAX485CSA芯片，MAX485CSA芯片采用低功耗设计，且通讯波特率可以达到2.5M，有利于提高预警系统雷达波束的响应效率。
[0038] 行人警示地砖4和车辆警示地砖5是否发光与对应的检测雷达是否检测到目标有关，也即行人警示地砖4仅在行人检测雷达3检测到次干道12上的行人时发光，车辆警示地砖5仅在车辆检测雷达2检测到主干道11上的车辆时发光，以提醒或警示行人、车辆之间注意相互避让，其余时间不会对交叉路口13的通行造成影响，有利于缓解交叉路口13的交通压力，提高人车通行效率。由于主干道11上的车辆和次干道12上的行人出行情况的随机性，在视觉上，道路1上有时仅行人警示地砖4发光、有时仅车辆警示地砖5发光，也有时行人警示地砖4和车辆警示地砖5同时发光，警示地砖的发光方式可以根据实际需要设置为在一定时间内常亮或闪烁亮，警示地砖的发光
颜色也可以根据实际需要设置为黄色或白色，以匹配常规的交通信号灯颜色，易于被行人和车辆驾驶员识别。
[0039] 主干道11上的多块行人警示地砖4可以沿某一方向间隔铺设在路面，为了使其具对车辆具有较好的警示作用，行人警示地砖4可以靠近交叉路口13设置。主干道11的车道数量可以根据实际需要设置，图1中仅以设置一个正向车道和一个逆向车道为例进行了示意，此时可以分别仅在正向车道和逆向车道接近右侧次干道12的
位置处铺设行人警示地砖4，有利于减少行人警示地砖4的数量，降低安装成本。行人警示地砖4在正向车道上的铺设长度优选与正向车道的宽度相当、在逆向车道上的铺设长度优选与逆向车道的宽度相当，以同时提醒或警示双向车道上的车辆驾驶员有行人接近交叉路口13。需要说明的是，正向车道和逆向车道是相对而言的，且两者的宽度可以相同，也可以不同。
[0040] 次干道12上的车辆警示地砖5也可以沿某一方向间隔铺设在路面，为了使其对行人具有较好的警示作用，车辆警示地砖靠近交叉路口13设置，且铺设长度优选与次干道12的宽度相当。需要说明的是，次干道12上通常还会有较多的非机动车通行，通过合理设置行人检测雷达3在次干道12上的位置，可以使行人检测雷达3也能及时检测出次干道12上的非机动车，并通过控制装置6和车辆警示地砖5对非机动车进行与行人相同方式的预警，故本实用新型仅以行人检测雷达3检测次干道12上的行人为例进行说明，后续不再赘述。
[0041] 本实施例的预警系统中，车辆检测雷达2、行人检测雷达3、行人警示地砖4和车辆警示地砖5分别安装在道路1设定的位置，控制装置6可以根据实际情况安装在交叉路口13附近或者其他合适的地方，安装和维护简单方便，能够适应V型、T型、X型等路段的安装要求，有利于降低道路交通设施的施工难度和维护成本，并且施工人员无需像安装、维护交通信号灯一样高空作业，有效确保了施工人员的人身安全。此外，行人警示地砖4和车辆警示地砖5在夜间发光还具有较好的美观性以及更强的提醒或警示性，能够有效
预防夜间交叉路口13处交通事故的发生。
[0042] 可选地，请继续参考图1所示，车辆检测雷达2与交叉路口13之间的最小距离L1为200-500m，使得车辆在接近交叉路口13前能够被车辆检测雷达2提前检测到，并通过控制装置6及时控制车辆警示地砖5发光，达到预先提醒或警示次干道12上行人的目的；行人检测雷达3与交叉路口13之间的最小距离L2为30-40m，使得行人在接近交叉路口13前能够被行人检测雷达3提前检测到，并通过控制装置6及时控制行人警示地砖发光，达到预先提醒或警示主干道11上车辆的目的。
[0043] 可选地，请继续参考图2所示，控制装置6还包括固态继电器65，行人警示地砖4、车辆警示地砖5分别通过各自对应的固态继电器65与驱动器64连接；预警系统还包括电源7；固态继电器65根据输入端接收到的控制信号控制行人警示地砖4和/或车辆警示地砖5与电源7导通。
[0044] 本实施例中，固态继电器65用于连接警示地砖和驱动器64，驱动器64输出的控制信号作用于固态继电器65的输入端，而固态继电器65的输出受控端分别与警示地砖和电源7连接，由于该控制信号代表交叉路口13有行人和/或车辆接近，从而固态继电器65利用其
开关特性实现行人警示地砖4和/或车辆警示地砖5与电源7的导通。由于固态继电器65的输入端用微小的控制信号即可
直接驱动大功率负载，且可靠性高、寿命长、速度快，使得行人警示地砖4和/或车辆警示地砖5能够及时发光，起到提醒或警示作用，有利于提高预警系统信号响应的及时性和准确性。
[0045] 固态继电器65的型号优选SDP0820D；驱动器64优选ULN2003D芯片，ULN2003D芯片集成有消线圈反电动势的
二极管，驱动固态继电器65高效工作。
[0046] 可选地，请继续参考图2所示，控制装置6还包括降压变换器66；降压变换器66用于将电源7的高电压信号转化为低电压信号，并通过低电压信号为微处理器63供电，从而通过设置一个电源7即可实现为微处理器63提供低电压信号，同时为警示地砖提供高电压信号。
[0047] 需要说明的是，本实施例所述电压信号的高与低也是相对而言的，通常情况下警示地砖由于安装于路面，故所对应的高电压信号不应超过人体安全电压。降压变换器66的型号优选TPS5430，在瞬态条件下有较高的电压调节
精度和欠压
锁定功能，为微处理器63提供所需的低电压信号。
[0048] 可选的，电源7可以为
太阳能蓄电池，也可以为市电。
[0049] 可选地，请结合参考图1-图3所示，行人警示地砖4和车辆警示地砖5均包括透光树脂块8和LED灯板81；LED灯板81封装于透光树脂块8内，且LED灯板81通过线缆82与固态继电器65连接。
[0050] 本实用新型的预警系统中，透光树脂块8具有较好的透光性，当封装其内的LED灯板81发光时，光线可以从表面透出，提醒或警示行人、车辆注意相互避让；同时，透光树脂块8还具有较高的耐压性，单块警示地砖可承受50吨以上的重量，从而能够有效适应路面安装的要求。LED灯板81通过线缆82与固态继电器65连接，从而当警示地砖与电源7导通时，电源
7可以通过线缆82为警示地砖供电。
[0051] 实施例二
[0052] 在实施例一的
基础上，请结合参考图4和图5所示，预警系统还包括行人警示牌41；行人警示牌41设置于主干道11的侧边，且位于车辆检测雷达2和行人警示地砖4之间；行人警示牌41上的LED灯珠与行人警示地砖4联动。
[0053] 在本实用新型中，行人警示牌41和行人警示地砖4的作用相同，都是为了提醒或警示主干道11上的车辆有行人从次干道12接近交叉路口13，但在车流量较大的情况下，排在后面的车辆难以看到行人警示地砖4发光，而行人警示牌41能够及时提醒或警示这些车辆。行人警示牌41的牌面上可印刷具有提醒或警示作用的文字、图案，比如图6所示。
[0054] 行人警示牌41上的LED灯珠能够与行人警示地砖4联动，也即行人警示牌41可以与行人警示地砖4同步发光，此时两者可以共用同一固态继电器65与驱动器64连接，也可以分别用一个固态继电器65与驱动器64连接，只需确保两个固态继电器65的控制信号同步即可，图5仅以后者为例进行了示意。
[0055] 可选地，请继续结合参考图4和图5所示，预警系统还包括车辆警示灯51；车辆警示灯51设置于次干道12的侧边且与车辆警示地砖5联动，也即车辆警示灯51能够与车辆警示地砖5同步发光，此时两者可以共用同一固态继电器65与驱动器64连接，也可以分别用一个固态继电器65与驱动器64连接，只需确保两个固态继电器65的控制信号同步即可，图5仅以后者为例进行了示意。
[0056] 本实施例中，车辆警示灯51和车辆警示地砖5的作用相同，都是为了提醒或警示次干道12上的行人有车辆从主干道11接近交叉路口13，车辆警示灯51相较于路面的车辆警示地砖5高度较高，从而其提醒或警示行人的范围也更广。
[0057] 可选的，车辆警示灯51和行人检测雷达3分别通过支撑部件42设置于次干道12的侧边，支撑部件42优选为立柱，以确保车辆警示灯51和行人检测雷达3安装的稳固性；此时，车辆检测雷达2、行人警示牌41等部件也可以通过支撑部件42支撑安装，以确保安装的稳固性。
[0058] 可选的，车辆警示灯51上还设置有蜂鸣器，蜂鸣器与车辆警示地砖5联动，以进一步提醒或警示次干道12上的行人注意避让车辆，降低交叉路口13的事故发生率。
[0059] 可选地，请继续参考图5所示，预警系统还包括光强度传感器9；光强度传感器9和微处理器63连接，以将采集到的道路环境的光强度信息发送至微处理器63，微处理器63可以直接通过控制装置6的显示屏实时显示光强度传感器9从道路环境检测到的光强度信息，或者也可以预先设置一光强度
阈值，当检测到的光强度值超过光强度阈值时，警示地砖发出的光人眼不易观察到，此时可以关闭警示地砖，仅通过行人警示牌41和车辆警示灯51进行提醒或警示，有利于降低预警系统的功耗，适应可持续发展要求。光强度传感器9应设置在道路1上光线不易被遮挡的位置，以确保光强度检测的精度。
[0060] 可选地，请继续参考图5所示，预警系统还包括温度传感器91；温度传感器91和微处理器63连接，以将采集到的道路环境的温度信息发送至微处理器63，微处理器63可以直接通过控制装置6的显示屏实时显示温度传感器91从道路环境检测到的温度信息，或者也可以预先设置一温度阈值，当检测到的温度值超过温度阈值时，可以关闭警示地砖，仅通过行人警示牌41和车辆警示灯51进行提醒或警示，有利于防止警示地砖在高温条件下运行，降低预警系统的高温故障率。温度传感器91也应设置在道路1上光线不易被遮挡的位置，以确保温度检测的精度。
[0061] 实施例三
[0062] 请参考图7所示，本实施例与实施例二的区别在于：车辆警示灯51和行人检测雷达3通过同一支撑部件42设置于次干道12的侧边。由于行人相对于车辆的速度较慢，行人检测雷达3与交叉路口13之间的最小距离可以仅为30-40m，在该距离范围内，车辆警示灯51仍然可以对次次干道12上的行人起到较好的提醒或警示作用，故车辆警示灯51和行人检测雷达
3共用同一支撑部件42，有利于减少支撑部件42的数量，降低施工成本，且安装和维护也更加方便。
[0063] 以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
