周鈺杰 劉軒宇 孫振偉 金海 劉震東 米亞寧

摘? ?要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在日常生活中，汽車(chē)已經(jīng)成為主要的交通工具之一。但霧霾、沙塵暴等惡劣天氣屢見(jiàn)不鮮。在此種惡劣天氣下能見(jiàn)度極低，往往導(dǎo)致汽車(chē)駕駛員無(wú)法清晰看到信號(hào)燈信號(hào)而引發(fā)諸多交通事故。為解決上述問(wèn)題，本研究利用光束的丁達(dá)爾效應(yīng)，提出了一種新型的交通信號(hào)燈輔助裝置，以幫助駕駛員于惡劣天氣下準(zhǔn)確辨別交通信號(hào)，避免交通事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：低能見(jiàn)度? 交通事故? 信號(hào)燈? 輔助裝置? 丁達(dá)爾效應(yīng)

中圖分類(lèi)號(hào)：P427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）06（c）-0076-02

Abstract： With the development of social economy， cars have become one of the main means of transportation in daily life. But the problem of environmental pollution is becoming increasingly serious. Severe weather such as haze and sandstorm is common. Visibility in such bad weather is extremely low， often resulting in drivers can not clearly see the signal signal and cause a lot of traffic accidents. In order to solve the above problems， this paper proposes a new type of traffic signal signal auxiliary device based on the tindall phenomenon of light beam， so as to help drivers accurately identify traffic signals in bad weather and avoid traffic accidents.

Key Words： Low visibility; The traffic accident; Signal lamp; Assist device; Tyndall effect

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在日常生活中，汽車(chē)已經(jīng)成為主要的交通工具之一。而近幾年來(lái)，我國(guó)霧霾天氣頻繁出現(xiàn)，各地或多或少均遭受過(guò)霧霾或沙塵等惡劣天氣的侵?jǐn)_。在霧霾以及沙塵天氣下，空氣渾濁不堪，不僅對(duì)人體生命健康造成危害，而且直接導(dǎo)致室外能見(jiàn)度的大幅下降，從而導(dǎo)致駕駛員無(wú)法及時(shí)有效地識(shí)別交通信號(hào)燈信號(hào)而引發(fā)交通事故，給行車(chē)安全帶來(lái)致命隱患和威脅。

為解決現(xiàn)有技術(shù)中在霧霾、雨雪、沙塵等惡劣天氣下駕駛員難以看清紅色信號(hào)燈，不能及時(shí)減速、停車(chē)的問(wèn)題，本設(shè)計(jì)提出一種低能見(jiàn)度天氣下交通信號(hào)燈輔助裝置。該裝置利用了光束的丁達(dá)爾現(xiàn)象，能夠在處于紅燈信號(hào)的路口處自上而下發(fā)射出多道激光束，形成具有視覺(jué)沖擊的光幕墻。該裝置形成的光幕墻比普通的紅綠燈在低能見(jiàn)度下更具有視覺(jué)沖擊力，并通過(guò)合理布置使激光束不會(huì)射進(jìn)駕駛室對(duì)駕駛員造成傷害，從而有效避免了該類(lèi)交通事故的發(fā)生。

1? 產(chǎn)品概述

本設(shè)計(jì)提供了一種適用于低能見(jiàn)度天氣下交通信號(hào)燈輔助裝置，該輔助裝置所形成的光幕墻相比于普通信號(hào)燈發(fā)出的光幕更具有沖擊力，從而幫助汽車(chē)駕駛員及時(shí)清晰地分辨交通信號(hào)，該低能見(jiàn)度天氣信號(hào)燈輔助裝置主要包括龍門(mén)架、紅色激光發(fā)生器、時(shí)間控制器以及燈罩等。所述紅色激光發(fā)生器與時(shí)間控制器均置于龍門(mén)架下方底部的凹槽內(nèi)，既節(jié)約了空間，又防止其被異物損壞。具體結(jié)構(gòu)形式如圖1、2所示。

2? 工作方式

在該低能見(jiàn)度天氣信號(hào)燈輔助裝置中，所述龍門(mén)架設(shè)置在車(chē)道上方，其中紅色激光發(fā)射器與時(shí)間控制器設(shè)置在龍門(mén)架下方。紅色激光發(fā)生器均勻布置在龍門(mén)架下方，并且可根據(jù)車(chē)道寬度調(diào)節(jié)紅色激光發(fā)生器的數(shù)量。本裝置在使用時(shí)龍門(mén)架橫跨車(chē)道停止線，位于停止線上方，當(dāng)交通信號(hào)燈紅燈亮起時(shí)，時(shí)間控制器開(kāi)始啟動(dòng)并進(jìn)行倒計(jì)時(shí)。此時(shí)，與時(shí)間控制器相連的紅色激光發(fā)射器亮起，從而紅色激光發(fā)生器形成光幕，車(chē)輛停止通行;當(dāng)交通信號(hào)燈紅燈熄滅，時(shí)間控制器倒計(jì)時(shí)結(jié)束停止工作，隨之紅色激光發(fā)生器熄滅停止工作，所形成的光幕消失，車(chē)輛開(kāi)始通行。該裝置工作流程圖如圖3所示。

3? 有益效果

本設(shè)計(jì)所提出的輔助裝置的有益效果是：本裝置利用光束的丁達(dá)爾現(xiàn)象在處于紅燈的路口自上而下發(fā)射出多道激光束，形成具有視覺(jué)沖擊的光幕墻，本裝置所形成的光幕墻比普通的紅綠燈在低能度下更具有沖擊力;其次，紅色激光裝置安裝在龍門(mén)架上，垂直射向地面，不會(huì)射進(jìn)駕駛室對(duì)駕駛員造成傷害。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣天堂，杜焰.基于激光傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交通信號(hào)燈控制優(yōu)化研究[J]激光雜志，2019（9）：155-158.

[2] 周朕，李馨雨，張宇奇.霧霾型LED交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)[J].中國(guó)照明電器，2019（6）：13-15，20.

[3] 張義.低能見(jiàn)度下山區(qū)高速公路行車(chē)安全影響及保障技術(shù)研究[D].重慶交通大學(xué)，2009.

[4] 王寧.霧霾對(duì)交通安全的影響分析[J].人民交通，2018（10）：64-65.

[5] 胡鵬飛.霧霾條件下交通標(biāo)志的檢測(cè)與識(shí)別[D].西安電子科技大學(xué)，2018.