Умный пешеходный переход

Аннотация

В статье рассматривается метод который в будущем  поможет обезопасить пешеходов от наездов автомобилей в темное время суток на нерегулируемых пешеходных переходах. Исследование выполнено при поддержке краевого государственного автономного учреждения «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно- технической деятельности» [1]  в рамках реализации проекта, Конкурса юных техников изобретателей.

Ключевые слова:  нерегулируемый пешеходный переход,  безопасность,  простота,  автономность, экономия, пешеходное движение,  безопасный пешеходный переход,  ардуино.

На пешеходном переходе в темное суток не все водители  уступают дорогу пешеходам. По проведенным нами опросам, был сделан вывод,  что восемь из десяти водителей  не заметили пешеходов. В итоге  нам необходимо  информировать  водителей, в темное время суток,  о том, что дорогу собирается переходить пешеход.   Было принято  решение   увеличить безопасность на нерегулируемых  переходах за счет установки световой сигнализации на знак  «Пешеходный переход», управляемой системой Arduino UNO [2] с подключенной к ней:  датчиками расстояния, датчиками освещенности и светодиодной  лентой [3]. Питание системы осуществляться аккумуляторной батареей, которая заряжается  от солнечной  батареи (Рисунок 1).

Рисунок 1. Подключение к Arduino UNO

Чтобы обеспечить безопасность пешеходам в темное время суток на нерегулируемом  переходе мы решили установить датчик расстояния. Реагировать датчик будет на приближение пешехода к переходу через проезжую часть и с помощью светодиодной ленты будет подсвечен  знак «Пешеходный переход». Такое решение позволяет  упростить ситуации на дорогах с нерегулируемыми пешеходными переходами, а также информировать водителя о приближении к переходу пешехода и о том, чтобы водитель снизил скорость своего транспортного средства.

Установка  и содержание светофоров  несут с собой  не только  большие материальные затраты,  но и большие затраты человеческого труда в их починке. Автономность заключается в легко заменимых комплектующих, таких как: батареи и светодиодов на ленте. Данное решение упростит  людям  работу, так  как замена не составит сильного труда.  Система работает с помощью датчиков освещения и дальности. На получение электричества  уходит много ресурсов, поэтому экономия заключается в установке фотоэлектрического элемента (солнечной  батареи). Такое решение позволяет не только  экономить ресурсы,  но и предоставляет возможность  отказа от их использования.

Рисунок 2. Схема  подключения фоторезистора

Видимость системы обеспечивает фоторезистор (Рисунок 2), он информирует систему о наступлении  темного времени суток. Фоторезистор [4] является аналоговым датчиком, который  при максимуме выдает значение 1023, а при минимальном освещении показания стремятся к нулю. Поэтому было решено, что наступление темного времени суток будет  равно значению  500 единиц. Для определения  человека находящегося на переходе мы ставили ультразвуковой дальномер HC-SR04 [5], экспериментально вычисли его диапазон.  Схема подключения Arduino UNO к дальномеру (Рисунок 3) и блок-схема программы работы всего устройства (Рисунок 4).

Рисунок 3. Схема подключения ультразвукового датчика

Рисунок 4. Блок-схема программы

Принцип действия метода заключается в том, что датчик освещенности  информирует систему о том,  что наступила ночь,  если он сработал,  то система запускает датчик расстояния.  Человек  подходит к переходу  при  этом  срабатывает датчик расстояния  и включается мигающее состояние  светодиодов,  после датчик расстояния информирует,  что  в  зоне его действия  нет больше некого, вся система перезапускает цикл.  Предлагаемый в статье метод увеличения безопасности на дорогах  построен на рассмотрении причин, влияющих на создание данных исследований. К таким причинам относятся: сложность увидеть пешехода в темное время суток, затраты электричества, использование  человеческого труда,  затрудненное движение пешеходов на нерегулируемых перекрестках.

Таким образом, применение  предложенного  метода  позволяет  при  дорожных   ситуациях  избежать наездов на пешеходов в темное время суток,  тем самым обезопасить пешеходов и информировать водителей, а так же позволит увеличить безопасность на дорогах с нерегулируемыми пешеходными переходами.

Список литературы:

1. «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно- технической деятельности». [Электронный ресурс]  http://www.sf-kras.ru
2. Джереми Блум Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства // Пер. с англ. – СПб.: БХВ-Петербург, 2015. – 336с.:ил.
3. Петин В.А  Проекты с использованием контроллера Arduino. 2-е изд // СПб.: БХВ-Петербург, 2015. – 464 с.
4. Полупроводниковый прибор, изменяющий величину своего сопротивления при облучении светом. Не имеет p-n перехода, поэтому обладает одинаковой проводимостью независимо от направления протекания тока. https://ru.wikipedia.org/wiki/Фоторезистор
5. http://wiki.amperka.ru/продукты:hc-sr04-ultrasonic-sensor-distance-module