CN101962940B - 智能减速带 - Google Patents
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Abstract
一种智能减速带，包括支架和铰接在支架上的减速板，减速板下方设置有支撑机构，支撑机构中，支撑杆为铰接在支架下端的铁制支撑杆，支撑杆通过弹簧与支架一侧连接，与弹簧同侧的支架上安装有与支撑杆相配合的电磁铁，电磁铁与控制装置电连接，电磁铁的通电状态由控制装置控制，减速板下方设置有复位机构。本发明提供的智能减速带，实现了对超速车辆强制减速，对不超速车辆使其平稳无颠簸通过，智能化程度高，使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种道路用车辆限速装置，尤其是一种智能减速带。
背景技术
减速带是安装在公路上使经过的车辆减速的交通设施，一般设置在公路道口、工矿企业、学校、住宅小区入口等需要车辆减速慢行的路段和容易引发交通事故的路段，是用于机动车、非机动车减速行驶的交通专用安全设置。减速带很大程度减少了各交通要道口的事故发生的频率，在各地得到了广泛的使用。现有的减速带一般为条状的橡胶带，铺设在路面上使路面稍微拱起以达到车辆减速目的，该种减速带无法辨别车辆是否超速，对任何经过的车辆均产生限速作用，限速时车辆产生的颠簸不仅会对乘客造成不适，同时对车辆本身也会造成负面影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能减速带，可以实现对超速车辆强制减速，对不超速车辆使其平稳无颠簸通过，智能化程度高，使用效果好。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种智能减速带，包括支架和铰接在支架上的减速板，减速板下方设置有支撑机构，
支撑机构中，支撑杆为铰接在支架下端的铁制支撑杆，支撑杆通过弹簧与支架一侧连接，与弹簧同侧的支架上安装有与支撑杆相配合的电磁铁，
电磁铁与控制装置电连接，电磁铁的通电状态由控制装置控制，
减速板下方设置有复位机构。
控制装置中，两组压力传感器平行设置于减速板的一侧，压力传感器通过输入电路与单片机电连接，单片机通过输出电路与电磁铁电连接，电磁铁的通电状态由单片机控制。
复位机构中，铰接在支架另一侧下方的连架杆通过连接杆与减速板连接，连架杆、连接杆与减速板形成四杆机构，四杆机构通过复位弹簧与支架连接。
减速板下方安装有发电储能装置，安装在减速板上表面的LED灯和控制装置与发电储能装置电连接。
发电储能装置中，安装于减速板下方的扇形齿轮与单向传动棘轮啮合，单向传动棘轮通过增速器与发电机同轴连接，发电机与蓄电池电连接。
减速板上表面与下表面之间的夹角为30°。
本发明提供的智能减速带，有益效果如下：
1、利用控制装置控制电磁铁的通电状态，当车辆驶过减速板时，如果不超速，控制装置则会控制电磁铁通电，支撑杆在电磁铁的吸引力作用下转动一定的角度，带动减速板在车重作用下同时转动，使车辆正常通过，增加了车辆乘坐的舒适性，延长了车辆的使用寿命；如果超速，控制装置则会不动作，支撑杆仍然支撑减速板呈一定角度安装于道路上，车辆经过时受到阻碍从而起到减速的作用，实现了对超速车辆强制减速，对不超速车辆使其平稳无颠簸通过，智能化程度高，使用效果好。
2、控制装置利用两组压力传感器和单片机，能根据车辆经过两组压力传感器的时间差计算出车速，从而判断是否超速，控制电磁铁的状态，判断精准、精确度高，反应迅速，自动化程度高。
3、发电储能装置能将车辆通过减速板时所消耗的能量转化为供LED灯和控制装置使用的电能，不仅节约了能源，还为夜间行驶的车俩提供照明，体现了人性化设计。
4、在发电储能装置中采用单向传动棘轮，避免减速板复位时发生发电机反转的现象，延长了发电机的使用寿命。
5、减速板上表面和下表面夹角的设计使得减速板为不同于传统减速板的不对称结构，对于逆向行车减速效果好，能有效减少车辆的逆向行驶。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明图2的A-A向剖视图；
图4是本发明图2的B-B向剖视图；
图5是本发明发电机部分的示意图；
图6是本发明的原理示意图；
图7是本发明的单片机的软件工作流程图；
图8是本发明车速检测及相关信号处理电路图；
图9是本发明单片机的电路图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明包括支架1和铰接在支架1上的减速板2，减速板2下方设置有支撑机构，
支撑机构中，支撑杆14为铰接在支架1下端的铁制支撑杆，支撑杆14通过弹簧17与支架1一侧连接，与弹簧17同侧的支架1上安装有与支撑杆14相配合的电磁铁18，支撑杆14上端通过支撑挡块5起到支撑减速板2的作用，支撑杆14一侧通过卡环16与弹簧17连接，支撑杆14设有挡块22以防止支撑杆14向另一侧转动，
电磁铁与控制装置电连接，电磁铁18的通电状态由控制装置控制，
减速板2下方设置有复位机构。
控制装置中，两组压力传感器19，19’平行设置于减速板2的一侧，压力传感器19，19’通过输入电路与单片机电连接，单片机通过输出电路与电磁铁18电连接，电磁铁18的通电状态由单片机控制。
复位机构中，铰接在支架1另一侧下方的连架杆9通过连接杆8与减速板2连接，连架杆9、连接杆8与减速板2形成四杆机构，四杆机构通过复位弹簧6与支架1连接。
减速板2下方安装有发电储能装置，安装在减速板2上表面的LED灯10和控制装置与发电储能装置电连接。
发电储能装置中，安装于减速板2下方的扇形齿轮11与单向传动棘轮13啮合，单向传动棘轮13通过增速器7与发电机20同轴连接，发电机20与蓄电池15电连接，单向传动棘轮13由棘轮和棘爪12组成。
减速板2上表面与下表面之间的夹角为30°，上表面与下表面之间通过两肋板3、4连接。
本发明的原理如图6所示，两组压力传感器19，19’之间的安装距离为8m，压力传感器19，19’带有缓冲装置21。
当车辆前轮压过铺有压力传感器19的路面A时，压力传感器19给单片机发送脉冲触发单片机定时器捕获中断开始计时；当车辆前轮压过铺有压力传感器19’的路面B时，压力传感器19’发送脉冲重新触发定时器捕获中断获取定时器计数值，通过计数器计数值加上两组压力传感器19，19’的定距离计算车的速度。如果车速在规定速度范围以内，由单片机发出指令电平，电磁铁18通电，支撑杆14在电磁铁18的吸引力作用下转动一定的角度，不再支撑减速板2，此时减速板2在经过车辆的重力作用下转动，车辆平稳无颠簸通过装有减速带的路面；如果超过安装减速带的道路限定速度时，单片机不发出指令电平，电磁铁18不通电，支撑杆14无动作，依然支撑减速板2，此时经过减速板2的车辆将会受到较大的阻力，减速带将强行对车辆进行减速并起到提醒其超速的作用。如果系统掉电时，单片机无法正常工作，减速带将作为作普通减速带对一切来往机动车进行限速行驶，单片机的软件工作流程如图7所示。
车速检测及相关信号处理电路如图8所示，其中包括滤波、放大、比较等处理过程。车辆前轮经过埋有压力传感器19的路面A，压力传感器19发出的脉冲信号经滤波消抖，再经一级放大电路后送入比较器得到方波信号，此时路面B由于没有车轮压过，压力比较器19’输出为低电平，两个信号经过或门处理后送入单片机捕获中断口，由单片机进行后续处理；当车辆前轮通过B路面时，其信号处理过程与上述过程相同。
单片机采用Atmel公司生产的Atmega8L芯片，系统时钟为8ms，该芯片是低功耗的8位处理器，内部资源包括：8KB可编程Flash，512B的E2PROM，两个具有独立预分频器的8位定时计数器，一个具有预分频器、比较功能和捕获功能的16位定时计数器，3路PWM,8路十位ADC，两个可编程串行USART，23个可编程IO口等，电路如图9所示。
本发明的复位过程如下：
在减速板2向下转动的过程中，使复位弹簧6产生一个较大的拉力，党车辆经过减速板2时，减速板2受到的压力消失，复位弹簧6复位，带动四杆机构动作，使得减速板2回复到初始状态，等待下一车辆的到来。
本发明的发电储能过程如下：
当车辆未超速驶过减速带时，扇形齿轮11随减速板2一同向下转动，同时带动棘轮转动，在增速器7的增速下达到发电所需转速要求，带动发电机20发电，蓄电池15则将发出的电储存起来，供LED灯和控制装置使用。当车辆驶过减速带后，减速板2在复位机构的作用下回转，由于棘爪12限制棘轮只能做单向传动，避免了发电机20的反转。
Claims (5)
1.一种智能减速带，包括支架（1）和铰接在支架（1）上的减速板（2），减速板（2）下方设置有支撑机构，其特征在于：
支撑机构中，支撑杆（14）为铰接在支架（1）下端的铁制支撑杆，支撑杆（14）通过弹簧（17）与支架（1）一侧连接，与弹簧（17）同侧的支架（1）上安装有与支撑杆（14）相配合的电磁铁（18），
电磁铁与控制装置电连接，电磁铁（18）的通电状态由控制装置控制，
减速板（2）下方设置有复位机构；
控制装置中，两组压力传感器（19，19’）平行设置于减速板（2）的一侧，压力传感器（19，19’）通过输入电路与单片机电连接，单片机通过输出电路与电磁铁（18）电连接，电磁铁（18）的通电状态由单片机控制。
2.根据权利要求1所述的智能减速带，其特征在于：复位机构中，铰接在支架（1）另一侧下方的连架杆（9）通过连接杆（8）与减速板（2）连接，连架杆（9）、连接杆（8）与减速板（2）形成四杆机构，四杆机构通过复位弹簧（6）与支架（1）连接。
3.根据权利要求1或2所述的智能减速带，其特征在于：减速板（2）下方安装有发电储能装置，安装在减速板（2）上表面的LED灯（10）和控制装置与发电储能装置电连接。
4.根据权利要求3所述的智能减速带，其特征在于：发电储能装置中，安装于减速板（2）下方的扇形齿轮（11）与单向传动棘轮（13）啮合，单向传动棘轮（13）通过增速器（7）与发电机（20）同轴连接，发电机（20）与蓄电池（15）电连接。
5.根据权利要求1或2所述的智能减速带，其特征在于：减速板（2）上表面与下表面之间的夹角为30°。
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