停車場(chǎng)出入口人車避讓裝置的設(shè)計(jì)與研究

朱尚功

摘 要：隨著汽車保有量的增加，地下停車場(chǎng)的數(shù)量隨之大量涌現(xiàn)，停車場(chǎng)出入口作為人車共存的地帶，極易造成人車之間的交通事故，本文分析用于停車場(chǎng)出入口的人車避讓裝置的結(jié)構(gòu)原理，論述了避讓裝置的控制方式，設(shè)計(jì)了完整的人車避讓的解決方案。

關(guān)鍵詞：停車場(chǎng) 避讓 交通事故

1 引言

隨著人們生活水平不斷提高，生活節(jié)奏的逐漸變快，汽車作為代步工具，走進(jìn)了千家萬(wàn)戶。伴隨著汽車保有量的不斷增加，停車問(wèn)題也成為了當(dāng)下人們?nèi)找骊P(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。2019年，全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量高達(dá)3.4億輛，根據(jù)住建部《城市停車設(shè)施規(guī)劃導(dǎo)則》的數(shù)據(jù)，停車泊位數(shù)應(yīng)達(dá)到車輛保有量的1.1-1.3倍為宜，若按照1.1的比率計(jì)算，2020年我國(guó)停車泊位理論上大約需要3.74億個(gè)。

汽車數(shù)量逐漸增多，土地資源的稀缺使得地下停車場(chǎng)的建設(shè)日益成為解決停車問(wèn)題的關(guān)鍵，然而這種方式也會(huì)帶來(lái)一系列安全問(wèn)題。由于地下停車場(chǎng)出口是斜坡且出口兩旁有墻壁遮擋，給出地下停車場(chǎng)司機(jī)帶來(lái)視覺(jué)盲區(qū)，造成司機(jī)在出地下停車場(chǎng)時(shí)因視線被擋，突然出現(xiàn)在地下停車場(chǎng)出口的行人或車輛時(shí)容易導(dǎo)致操作失誤而發(fā)生危險(xiǎn)。目前解決此類問(wèn)題的辦法只是在出口放置廣角鏡、安裝限速牌、減速帶以對(duì)從地下停車場(chǎng)出來(lái)的司機(jī)起到提醒的作用，但由于視線盲區(qū)，再加之出口一般為斜坡，多數(shù)司機(jī)車速較快，當(dāng)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)已來(lái)不及剎車。特別現(xiàn)在新能源汽車普及，由于其速度快、聲音小，在過(guò)往地下停車場(chǎng)出入口時(shí)最容易發(fā)生車禍。在地下停車場(chǎng)出入口安裝減速帶也只能提醒司機(jī)放慢行駛速度。鑒于上述情況，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一種停車場(chǎng)出口人車交互避讓裝置則可以很好的解決上述問(wèn)題。

2 人車交互避讓裝置的結(jié)構(gòu)原理

本論文開(kāi)發(fā)的人車交互避讓裝置考慮的應(yīng)用場(chǎng)景為較為常見(jiàn)的住宅及商場(chǎng)地下停車場(chǎng)出入口，在停車場(chǎng)出口處距離20M的內(nèi)腔頂部設(shè)有微波感應(yīng)器，內(nèi)腔底部為停車場(chǎng)出口車道，車道延伸至出庫(kù)口的前方，同時(shí)在出庫(kù)口5-8M內(nèi)部的墻壁上設(shè)有電源盒，電源盒內(nèi)設(shè)有主控器用于控制系統(tǒng)的燈光亮滅，同時(shí)包含語(yǔ)音控制器及延時(shí)控制器，用于分別實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的聲學(xué)控制及燈光的延時(shí)控制。距離出庫(kù)口內(nèi)5-8M的內(nèi)腔頂部設(shè)有閃爍LED板，用于顯示車輛或行人進(jìn)入、離開(kāi)停車場(chǎng)的狀態(tài)信息。出庫(kù)口頂部設(shè)有紅外傳感器，用于感應(yīng)駛?cè)?、駛出停車?chǎng)的車輛及進(jìn)入停車場(chǎng)的行人。為便于夜間對(duì)行人進(jìn)行安全提醒，出庫(kù)口外部左右兩側(cè)前方設(shè)置有投射燈，用于夜間投訴提醒信息。

1-出庫(kù)口、2-出庫(kù)行車道、3-投射燈、4-紅外感應(yīng)器、5-支撐柱、6-太陽(yáng)能板，7-紅外感應(yīng)器、8-語(yǔ)音報(bào)警器、9-閃爍LED板、10-重力傳感器、11-內(nèi)腔頂、12-流水箭頭、13-微波傳感器、14-變色燈帶。

3 人車交互避讓裝置的控制方式

裝置的控制過(guò)程主要包含4個(gè)主要模塊，包括：駕駛員提醒模塊、行人提醒模塊、入口提醒模塊及車輛行人識(shí)別模塊，控制方式如下：

（1）模塊一（駕駛員提醒模塊）

模塊一的設(shè)計(jì)用于檢測(cè)出口處垂直方向的行人及車輛，模塊設(shè)計(jì)的用于提醒駕駛員的LED燈與流水箭頭并聯(lián)且兩者均與兩個(gè)觸發(fā)開(kāi)關(guān)串聯(lián)，這兩個(gè)觸發(fā)開(kāi)關(guān)分別為安裝在出庫(kù)右側(cè)路面上的壓力開(kāi)關(guān)與安裝在半空中的紅外雷達(dá)感應(yīng)器。當(dāng)兩者均有感應(yīng)信號(hào)時(shí)，模塊電路導(dǎo)通LED燈工作，同時(shí)觸發(fā)延時(shí)開(kāi)關(guān)，之后流水箭頭工作。一旦車輛或行人出現(xiàn)在出庫(kù)口處，進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域并觸發(fā)地面上的壓力開(kāi)關(guān)，則促使裝置給系統(tǒng)的紅外雷達(dá)感應(yīng)器供電，紅外雷達(dá)感應(yīng)器感應(yīng)檢測(cè)區(qū)域車輛及行人，一旦檢測(cè)到車輛或行人通行則使得模塊電路導(dǎo)通，內(nèi)腔頂部的LED燈點(diǎn)亮提醒后面的駕駛員注意前方有車，然后通過(guò)延時(shí)開(kāi)關(guān)給流水箭頭供電提醒駕駛員注意轉(zhuǎn)彎，以實(shí)現(xiàn)該車道上車輛的行車安全。

（2）模塊二（行人提醒模塊）

模塊二的設(shè)計(jì)用于保護(hù)經(jīng)過(guò)車庫(kù)口行人的安全，主要用來(lái)解決經(jīng)過(guò)車庫(kù)口的行人無(wú)法躲避突然從車庫(kù)口駛出的車輛而造成安全事故的問(wèn)題。解決的辦法為在車庫(kù)口的位置對(duì)行人進(jìn)行提醒，由于白天和夜晚的情況不同，白天在庫(kù)口安裝LED走字板和語(yǔ)音報(bào)警裝置以對(duì)通過(guò)行人提醒，晚上考慮到聲音報(bào)警會(huì)引起行人或周圍住戶驚嚇，取消聲音報(bào)警裝置，考慮到LED走字板的效果在取消了聲音報(bào)警之后效果的不確定性，改為采用投射燈投射至路面以呈現(xiàn)滾動(dòng)字符。白天的工作原件與夜間的工作原件并聯(lián)，啟動(dòng)夜間工作原件的開(kāi)關(guān)為光敏開(kāi)關(guān)，當(dāng)感受不到光信號(hào)時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，夜間系統(tǒng)工作。同樣，這個(gè)系統(tǒng)也由三個(gè)檢測(cè)開(kāi)關(guān)控制，分別為安裝在出庫(kù)口路面的壓力開(kāi)關(guān)，半空中的微波感應(yīng)器與紅外雷達(dá)感應(yīng)器，當(dāng)三個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)觸發(fā)時(shí)，電路才會(huì)通路。當(dāng)有車輛行駛至出庫(kù)口，進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域并觸發(fā)地面上的壓力開(kāi)關(guān)，則促使裝置給系統(tǒng)的紅外雷達(dá)感應(yīng)器供電，紅外雷達(dá)感應(yīng)器感應(yīng)檢測(cè)區(qū)域車輛，當(dāng)系統(tǒng)確定有車輛駛出車庫(kù)時(shí)，為系統(tǒng)執(zhí)行元件供電，如該場(chǎng)景發(fā)生在白天，則系統(tǒng)觸發(fā)LED走字及語(yǔ)音報(bào)警器工作，提醒出庫(kù)口行人注意駛出的車輛。如該場(chǎng)景發(fā)生在夜晚，則觸發(fā)光敏開(kāi)關(guān)，設(shè)計(jì)在出口處的投射燈工作，將提醒信息投射到出口區(qū)域用于提醒行人注意駛出的車輛。

（3）模塊三（入口提醒模塊）

模塊三的設(shè)計(jì)思路與模塊一相反，考慮的場(chǎng)景為車輛駛?cè)氲叵峦＼噲?chǎng)的場(chǎng)景，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上與模塊一有所區(qū)別，用于檢測(cè)車輛的壓力開(kāi)關(guān)安裝在入庫(kù)口右側(cè)路面下方，當(dāng)有車輛準(zhǔn)備進(jìn)入停車場(chǎng)經(jīng)過(guò)入庫(kù)口觸發(fā)壓力開(kāi)關(guān)時(shí)，模塊的延時(shí)開(kāi)關(guān)接受供電，系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，激活設(shè)置在墻壁上的流水箭頭工作，同時(shí)，當(dāng)車輛駛?cè)爰t外雷達(dá)感應(yīng)區(qū)之后，系統(tǒng)接收到該信息促發(fā)LED燈供電裝置，從而使得LED工作，起到提醒作用確保車輛安全。

（4）模塊四（車輛行人識(shí)別模塊）

模塊四的設(shè)計(jì)用于幫助駕駛員判斷進(jìn)入車庫(kù)的為行人還是車輛的安全裝置。通過(guò)等待不同的顏色用于區(qū)分不同情況，由于車輛與行人在重量上有很大產(chǎn)別，根據(jù)這一特點(diǎn)，系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置壓力開(kāi)關(guān)的閾值，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛與人員的分別。系統(tǒng)在車道上設(shè)置有壓力開(kāi)關(guān)，內(nèi)腔頂設(shè)置有紅外感應(yīng)裝置，兩感應(yīng)裝置處于并聯(lián)連接狀態(tài)，如進(jìn)入車庫(kù)的為車輛時(shí)，車輛進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，會(huì)同時(shí)觸發(fā)壓力開(kāi)關(guān)和紅外感應(yīng)裝置，則系統(tǒng)將預(yù)設(shè)好的燈帶顏色進(jìn)行顯示，用于提醒其他參與者，此時(shí)駛?cè)胲噹?kù)的為車輛。若此時(shí)進(jìn)入車庫(kù)的為行人，由于壓力開(kāi)關(guān)預(yù)先設(shè)定有閾值，行人自身重量不足以觸發(fā)壓力開(kāi)關(guān)，只會(huì)觸發(fā)紅外感應(yīng)裝置，由于并聯(lián)電路的電阻不同，燈帶的顏色變化從而給出行人進(jìn)入車庫(kù)的信息，通過(guò)不同顏色燈帶的顯示能夠給其他交通參與者明確的提醒信息。

4 結(jié)論

本論文設(shè)計(jì)了一整套用于停車場(chǎng)出入口人車避讓裝置，通過(guò)多種傳感器、多種應(yīng)用場(chǎng)景的設(shè)計(jì)，能夠很好的對(duì)出入口交通狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，確保出入停車場(chǎng)出入口車輛與人員處于安全狀態(tài)。

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