交通安全警示机器人的研发应用

曾宪佐，吴瑞兰，李学斌

(1.辽宁省辽阳佐泰机械厂;2.辽宁省淡水水产科学研究院;3. 辽宁省公安厅计财处)

目前，我国在交通安全警示与提醒技术领域有警示牌、信号灯、隔离锥、LED 显示屏等产品，随着智能交通技术的不断发展应用，这些产品在安全警示距离、警示威慑力、警示人性化、远距离控制管理等方面存在着明显的不足。统计数据表明，我国每年因交通事故死亡人数多达10 万人，机动车驾驶员因素是导致交通事故发生的最主要原因。依据人机工程学原理，利用驾驶员对交警和路政监察人员的敬畏心理，将安全警示装备拟人化，开发出集光机电于一体、具有超强威慑力、警示人性化的安全警示机器人，设置在临时或长期需要交通安全警示诱导管理的地方，如:临时车辆检查站、短期交通管制路段、事故易发地段、灾难现场、道路施工现场、大型建筑工区内外的交通管理等，可以明显提高驾驶员的安全意识，减少道路交通事故。

交通安全警示机器人设置在交通管制现场后，会使驾驶员以为是真正的交警或路政监察人员正在执勤，更能强化和提高驾驶员的安全意识，主动服从执法指挥，不仅可以代替交警设置在无人值守的场所，还可以保障正在执勤的交警或保安人员的体力和人身安全。通过动作、语音、发光、反光、文字、箭头等方式诱导指挥交通，远距离即可起到强烈的警示诱导作用，特别适合阴雨天、夜晚、浓雾等视线不良的场合使用，是目前交通警示诱导效果比较理想的产品。本文介绍了几种自主研发的交通安全警示机器人的技术参数及主要性能，在介绍国外的同类产品的同时探讨了产品的应用前景。

1 玻璃钢喷漆警示机器人

使用聚氨酯树脂材料制成的交通安全警示机器人，表面喷漆形成服装式样，电机等驱动控制部件安装在中空的上胸腔内，通电后不停的挥舞手臂，提醒驾驶员或行人注意交通安全。主要技术参数如表1。

表1 玻璃钢喷漆警示机器人主要技术参数

功能:单手挥动、带警示灯

材料:聚氨酯树脂

特点:经济、安全，适应范围广。

2 穿制服的玻璃钢警示机器人

研发可以代替人站岗值守的“高仿真人形保安警备装置”，该装置具有敬礼及语音提示等功能，当外来人员进入保安警备区域后，红外传感器发出信号，保安警备语音机器人敬礼并向外来人员发出语音提示，电子显示屏显示文字提示，内部员工可以刷卡通过电子自动门，来访客人则需得到同意后方可进入，保安人员坐在室内即可通过监视屏观察到室外的情况，既给来访人员提供了方便，又极大地减轻了保安人员的工作量。

身穿警察服装的交通安全警示机器人，产品更加形象逼真。2007 年参加中国国际装备制造业博览会时中国新闻网刊发的保安警示机器人照片。装置平时处于静止状态，当行人或机动车从两个对射传感器中间通过时，安全警示机器人自动挥动手臂并发出语音提示。主要技术参数如表2。

表2 穿制服的玻璃钢警示机器人主要技术参数

主要功能有以下几方面。

(1)仿真人(保安警卫、交通警察、路政监察、施工安全员)的警示威慑作用;

(2)替代人值勤，减少人力成本，集光、声、机、电于一体;

(3)红外传感监视幅度大(最大可达120 m);

(4)右臂具有与语音同步的敬礼功能;

(5)具有音量可调的语音提示功能;

(6)低耗能(100 W 以下)、低噪声、无污染;

(7)交通诱导专用型机器人的右手可握住LED 闪光警示棒上下挥动，左臂可水平指向左侧或放下;

(8)在没有固定AC220V 电源的地方可采用小型便携式发电机供电。

保安警备机器人的电路框图1 所示。

图1 保安警备机器人的路路框图

3 板式折叠型警示机器人

板式卡通人形交通安全警示机器人，产品的折叠状态。该专利产品参加了2006 年上海交通安全产品展览会。这种光、机、电一体化的警示提醒设备，经长达两年的现场应用，可靠性、耐久性、安全性都达到了设计要求。

主要功能。

(1)仿真人(交通警察、路政监察、施工安全员)的警示威慑作用;

(2)替代人值勤，减少人力成本，集光机电于一体;

(3)旋转臂贴3 m 超强反光膜和6 只超高亮LED 灯，动感强，警示距离达1 000 m 以上;

(4)超高亮LED 闪光灯的警示作用;

(5)3 m 超强反光箭头的方向诱导指引作用;

(6)3 m 超强反光文字板的指示说明作用;

(7)低耗能(120 W 以下)、低噪声、无污染;

(8)在没有固定AC220V 电源的地方可采用小型便携式发电机供电。

主要技术参数如表3。

表3 板式折叠型警示机器人主要技术参数

4 彩色LED 警示机器人

目前LED 显示屏从颜色上能满足室内外不同环境下的单色、双基色、全彩色显示要求，4 元素的红色LED 器件及高亮度蓝色、纯绿色在室内外显示屏中得到普遍应用。在智能交通安全警示技术领域，LED 显示屏已成为不可或缺的信息发布载体，也成为新型交通安全警示机器人的研发方向。

一种具有高清画质和多种显示能力的最新版本的LED交通安全警示机器人。高清晰画面提高了远距离的视觉效果和道路施工现场的安全性。可以实现图像或文字显示，丰富的信息可以满足驾驶员的需要。装有亮度传感器，可以随着昼夜或隧道内的亮度自动调节显示屏的亮度。图片8 是夜间远距离(300 m 以上)观察LED 交通安全警示机器人的动态画面截图。主要技术参数如表4。

表4 多功能彩色LED 警示机器人主要技术参数

利用高清彩色显示屏构成的LED 交通安全警示机器人可以存储50 段图文信息和3 种动态画面。根据现场需求设计了10 种图像信息(如01—10 所示)和40 种文字信息(例如11、12)，并录制了LED 交通安全警示机器人的动态画面3 种，可用遥控开关选择图文3 种及动态画面1 种，可以实现连续反复播放。

例如，通过遥控器按钮输入04、06、11，即可反复连续播放上述三段图文，也可以反复连续播放LED 交通安全警示机器人的动态画面。

5 结 语

近年来智能交通警示诱导技术飞速发展，交通安全警示机器人得到了广泛的应用。几种交通安全警示机器人都具有动态视觉效果好、形象生动逼真的特点，有效的起到了警示诱导交通的作用。玻璃钢警示机器人和板式警示机器人的缺点是动作单一、传输信息较少、适用场所受限。LED 彩色显示屏可以在播放高清的彩色动态画面的同时向驾驶员传递动态图像信息和文字信息，信息更新方式简便快捷，能适合各种道路交通管理现场的需要，具有使用寿命长、免维修等优点，在交通安全警示产品领域具有广阔的应用前景。

［1］ 曾宪佐.交通安全警示机器人的应用［J］. 道路交通与安全，2006，6(10):19－21.

［2］ アルファーテック株式会社.ガードマンロボット. 安全保安用品［OL］.http://www.atc－inc.co.jp/led/taro.html.