CN106846824B - 一种自动升降限速装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动升降限速装置及其控制方法，该装置包括：相互连接的自动升降限速桩和平行式地埋线圈感应条；自动升降限速桩和平行式地埋线圈感应条均设置在车道下方，平行式地埋线圈感应条用于获取车辆通过时间差信息，进而得到车辆速度；自动升降限速桩包括外柱体、内柱体、剪叉式连杆机构和丝杆传动机构，外柱体固定安装在车道下方，外柱体内部设有容置腔，内柱体设置在该容置腔内，且内柱体可升降，内柱体降下后其顶部与车道平面齐平；内柱体和外柱体之间通过剪叉式连杆机构相连，丝杆传动机构设置在剪叉式连杆机构上；内柱体的顶部设置有摄像头。本发明能快速记录超速车辆图像信息，并警示驾驶员减速，有效维护了道路通行安全环境。

Description

一种自动升降限速装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及道路安全技术领域，尤其涉及一种自动升降限速装置及其控制方法。

背景技术

超速行驶是发生交通事故最为重要的原因之一。近年来，因超速行驶肇事的道路交通事故越来越严重，形势非常严峻，其导致的死亡人数和直接财产损失都位于交通事故中的首位，特别在学校、社区、交叉口、人行过街横道等特殊路段，超速行驶具有极高的安全隐患，且发生事故的代价也极其惨重。同时超速行驶也极大地干扰了正常的交通流秩序。为了有效遏制超速驾驶行为，尤其在特殊路段严防超速驾驶行为，强制迫使驾驶人遵守交通规划，引入一种自动升降限速桩，一方面本发明可制止超速驾驶行为，另一方面具有警示取证功能。

目前专业领域内，没有可自动升降的限速桩，存在可升降的防撞桩，两者有本质区别，且现有的升降桩升降动力主要采用液压式或气压式动力，结构复杂，成本大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中特殊无人值守路段，无法有效遏制超速驾驶行为的缺陷，提供一种自动升降限速装置及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种自动升降限速装置，包括：相互连接的自动升降限速桩和平行式地埋线圈感应条；自动升降限速桩和平行式地埋线圈感应条均设置在车道下方，平行式地埋线圈感应条用于获取车辆通过时间差信息，进而得到车辆速度；

自动升降限速桩包括外柱体、内柱体、剪叉式连杆机构和丝杆传动机构，外柱体固定安装在车道下方，外柱体内部设有容置腔，内柱体设置在该容置腔内，且内柱体可升降，内柱体降下后其顶部与车道平面齐平；内柱体和外柱体之间通过剪叉式连杆机构相连，丝杆传动机构设置在剪叉式连杆机构上；

内柱体的顶部设置有摄像头，当经过平行式地埋线圈感应条的车辆速度超过当前车道限速值时，丝杆传动机构提供动力给剪叉式连杆机构，剪叉式连杆机构带动内柱体升高，并通过摄像头拍摄超速车辆的图像。

进一步地，本发明的剪叉式连杆机构包括剪叉式连杆、上端滑轨、上端滑轮、下端滑轨和下端滑轮，其中：

上端滑轨固定安装在内柱体的底部，下端滑轨固定安装在外柱体的底部；剪叉式连杆上部的一端与内柱体底部固定连接，另一端通过上端滑轮与上端滑轨滑动连接；剪叉式连杆下部的一端与外柱体底部固定连接，另一端通过下端滑轮与下端滑轨滑动连接。

进一步地，本发明的丝杆传动机构包括滚珠丝杆副组件、电动机和齿轮箱，其中：

滚珠丝杆副组件一端与剪叉式连杆机构的上端相连，另一端与剪叉式连杆机构的下端相连；电动机和齿轮箱设置在滚珠丝杆副组件上，电动机用于提供动力，通过齿轮箱带动滚珠丝杆副组件进行伸缩运动。

进一步地，本发明的装置还包括微处理器，微处理器一端与电动机相连，另一端与平行式地埋线圈感应条相连；平行式地埋线圈感应条将获取到的车辆通过时间差信息发送给微处理，微处理器通过计算得出车辆速度并进行判断是否超速，当经过平行式地埋线圈感应条的车辆速度超过当前车道限速值时，微处理器控制电动机开始工作。

进一步地，本发明的内柱体的顶部还设置有用于警示驾驶员的LED灯，在内柱体升起时，LED灯开始闪烁。

进一步地，本发明的外柱体的顶部设置有一圈凹槽，凹槽内烧结有封圈，该封圈与内柱体之间过盈配合。

进一步地，本发明的电动机外侧设置有密闭的密封筒。

进一步地，本发明的装置还包括存储模块，存储模块与微处理器相连。

本发明提供一种自动升降限速装置的控制方法，包括以下步骤：

S1、平行式地埋线圈感应条实时获取经过车辆的时间差信息，并将时间差信息发送给微处理器，微处理器计算得到经过的车辆速度；

S2、若经过车辆速度超过当前车道限速值，微处理器控制电动机开始工作，通过丝杆传动机构推动剪叉式连杆机构运动，进而带动内柱体上升；

S3、内柱体上升过程中，其顶部的LED灯开始闪烁，摄像头拍摄超速车辆的图像，并将该图像发送给微处理器进行存储；

S4、超速车辆拍摄完成后，控制内柱体迅速下降。

本发明产生的有益效果是：本发明的自动升降限速装置，通过布设在车道下方的平行式地埋感应条获取车辆的速度，并控制限速桩升起进行拍照和警示，能够起到有效的监督和防止驾驶员超速的作用；目前专业领域内，没有可自动升降的限速桩，存在可升降的防撞桩，但现有的升降桩升降动力主要采用液压式及气压式动力，结构复杂，成本大。本发明采用的是剪叉式升降推杆装置，依靠电力驱动，使用及维护相对简单，且可自动检测靠近车辆是否超速，并作出相应措施，强制迫使超速车辆减速行驶，迫使驾驶人不敢超速、不愿超速，保证了道路通行的安全环境，有效杜绝交通肇事的发生，促使道路通行环境安全、有序。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的剪叉式连杆结构结构示意图；

图中：1-外柱体、2-内柱体、31-剪叉式连杆、32-上端导轨、33-上端滑轮、34-下端导轨、35-下端滑轮、41-滚珠丝杠副组件、42-电动机、43-齿轮箱、5-微处理器、61-摄像头、62-LED灯。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例的自动升降限速装置，包括：相互连接的自动升降限速桩和平行式地埋线圈感应条；自动升降限速桩和平行式地埋线圈感应条均设置在车道下方，平行式地埋线圈感应条用于获取车辆通过时间差信息并发送给微处理，微处理器通过计算得出车辆速度并进行判断是否超速，平行式地埋线圈感应条不能直接获取速度；

自动升降限速桩包括外柱体1、内柱体2、剪叉式连杆机构和丝杆传动机构，外柱体1固定安装在车道下方，外柱体1内部设有容置腔，内柱体2设置在该容置腔内，且内柱体2可升降，内柱体2降下后其顶部与车道平面齐平；内柱体2和外柱体1之间通过剪叉式连杆机构相连，丝杆传动机构设置在剪叉式连杆机构上；

内柱体2的顶部设置有摄像头61，当经过平行式地埋线圈感应条的车辆速度超过当前车道限速值时，丝杆传动机构提供动力给剪叉式连杆机构，剪叉式连杆机构带动内柱体2升高，并通过摄像头61拍摄超速车辆的图像。

如图2所示，剪叉式连杆机构包括剪叉式连杆31、上端滑轨32、上端滑轮33、下端滑轨34和下端滑轮35，其中：

上端滑轨32固定安装在内柱体2的底部，下端滑轨34固定安装在外柱体1的底部；剪叉式连杆31上部的一端与内柱体2底部固定连接，另一端通过上端滑轮33与上端滑轨32滑动连接；剪叉式连杆31下部的一端与外柱体1底部固定连接，另一端通过下端滑轮35与下端滑轨34滑动连接。

丝杆传动机构包括滚珠丝杆副组件41、电动机42和齿轮箱43，其中：

滚珠丝杆副组件41一端与剪叉式连杆机构的上端相连，另一端与剪叉式连杆机构的下端相连；电动机42和齿轮箱43设置在滚珠丝杆副组件41上，电动机42用于提供动力，通过齿轮箱43带动滚珠丝杆副组件41进行伸缩运动。

该装置还包括微处理器5，微处理器5一端与电动机42相连，另一端与平行式地埋线圈感应条相连；平行式地埋线圈感应条将获取到的车辆通过时间差信息发送给微处理5，微处理器5通过计算得出车辆速度并进行判断是否超速，当经过平行式地埋线圈感应条的车辆速度超过当前车道限速值时，微处理器5控制电动机42开始工作。

内柱体2的顶部还设置有用于警示驾驶员的LED灯62，在内柱体2升起时，LED灯62开始闪烁。

外柱体1的顶部设置有一圈凹槽，凹槽内烧结有封圈，该封圈与内柱体2之间过盈配合，采用这种密封方式，能够最大程度减少限速桩内部渗水情况，避免对桩体内部电路侵害。在限速桩未启动状态时，内柱体完全嵌套于外柱体内，顶面与地面齐平，不影响车辆通行。

电动机42外侧设置有密闭的密封筒，防止限速桩渗水而造成的电路短路。该装置还包括存储模块，存储模块与微处理器5相连。

本发明实施例的自动升降限速装置的控制方法，包括以下步骤：

S1、平行式地埋线圈感应条实时获取经过车辆的时间差信息，并将时间差信息发送给微处理器，微处理器计算得到经过的车辆速度；

S2、若经过车辆速度超过当前车道限速值，微处理器控制电动机开始工作，通过丝杆传动机构推动剪叉式连杆机构运动，进而带动内柱体上升；

S3、内柱体上升过程中，其顶部的LED灯开始闪烁，摄像头拍摄超速车辆的图像，并将该图像发送给微处理器进行存储；

S4、超速车辆拍摄完成后，控制内柱体迅速下降。

在本发明的另一个具体实施例中：

自动升降限速桩，包括外柱体1、内柱体2、剪叉式连杆结构(剪叉式连杆31、上端导轨32、上端滑轮33、下端导轨34、下端滑轮35)、电动推杆组件(滚珠丝杠副组件41、电动机42、齿轮箱43)、微处理器5、平行式地埋线圈感应条(未在图中画出)、警示模块(摄像头61、七彩LED灯62)。外柱体1埋设在地下，内部设有容置腔，内柱体2可在外柱体1容置腔内垂直运动；剪叉式连杆结构设置在内柱体底端，上部一端与内柱体2固定相连，另一端为上端滑轮33，嵌设在上端导轨32上，下部一端与外柱体1底端固定相连，另一端为下端滑轮35，嵌设在下端导轨34上。剪叉式连杆靠安置在连杆上的电动推杆组件驱动，电动推杆组件包含滚珠丝杆41、电动机42、齿轮箱43，齿轮箱43将电动机42较低的输入扭矩转为较高的输出扭矩，并通过输出齿轮将扭矩传递到滚珠丝杠副41的滚珠螺母上，滚珠丝杆副41的滚珠螺母外侧带有齿轮，驱动丝杆往复运动，从而驱动剪叉式连杆实现升降。

剪叉式连杆结构，可根据设置为双剪叉式连杆或三剪叉式连杆，在此不限定剪叉结构数量。

平行式地埋感应条，垂直于车辆前进方向平行埋设在机动车道下方，布设间距可根据设定的超速值具体确定。

警示模块包含七彩LED灯62、摄像头61，设置在内柱体2上端。警示模块设置在内主体上端，LED灯设置于内主体顶端，布设一圈；相机设置于LED灯以下位置，方向对着车行道来车方向，警示模块不妨碍圆柱体柱体结构。

微处理器5接受车辆通过平行式地埋线圈感应条而产生的信息，并通过信息时间差计算出车辆速度并判断车辆是否超速，如果超速则启动电动推杆组件及警示模块，内柱体2上升，七彩LED62灯闪烁，相机61拍照存储图像信息，当内柱体升至顶端后开始下降，恢复到未开启状态；若没有超速则限速桩处于未开启状态。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种自动升降限速装置，其特征在于，包括：相互连接的自动升降限速桩和平行式地埋线圈感应条；自动升降限速桩和平行式地埋线圈感应条均设置在车道下方，平行式地埋线圈感应条用于获取车辆通过时间差信息，进而得到车辆速度；

自动升降限速桩包括外柱体(1)、内柱体(2)、剪叉式连杆机构和丝杆传动机构，外柱体(1)固定安装在车道下方，外柱体(1)内部设有容置腔，内柱体(2)设置在该容置腔内，且内柱体(2)可升降，内柱体(2)降下后其顶部与车道平面齐平；内柱体(2)和外柱体(1)之间通过剪叉式连杆机构相连，丝杆传动机构设置在剪叉式连杆机构上；

内柱体(2)的顶部设置有摄像头(61)，当经过平行式地埋线圈感应条的车辆速度超过当前车道限速值时，丝杆传动机构提供动力给剪叉式连杆机构，剪叉式连杆机构带动内柱体(2)升高，并通过摄像头(61)拍摄超速车辆的图像；

剪叉式连杆机构包括剪叉式连杆(31)、上端滑轨(32)、上端滑轮(33)、下端滑轨(34)和下端滑轮(35)，其中：

上端滑轨(32)固定安装在内柱体(2)的底部，下端滑轨(34)固定安装在外柱体(1)的底部；剪叉式连杆(31)上部的一端与内柱体(2)底部固定连接，另一端通过上端滑轮(33)与上端滑轨(32)滑动连接；剪叉式连杆(31)下部的一端与外柱体(1)底部固定连接，另一端通过下端滑轮(35)与下端滑轨(34)滑动连接；

丝杆传动机构包括滚珠丝杆副组件(41)、电动机(42)和齿轮箱(43)，其中：

滚珠丝杆副组件(41)一端与剪叉式连杆机构的上端相连，另一端与剪叉式连杆机构的下端相连；电动机(42)和齿轮箱(43)设置在滚珠丝杆副组件(41)上，电动机(42)用于提供动力，通过齿轮箱(43)带动滚珠丝杆副组件(41)进行伸缩运动；

该装置还包括微处理器(5)，微处理器(5)一端与电动机(42)相连，另一端与平行式地埋线圈感应条相连；平行式地埋线圈感应条将获取到的车辆通过时间差信息发送给微处理(5)，微处理器(5)通过计算得出车辆速度并进行判断是否超速，当经过平行式地埋线圈感应条的车辆速度超过当前车道限速值时，微处理器(5)控制电动机(42)开始工作；

内柱体(2)的顶部还设置有用于警示驾驶员的LED灯(62)，在内柱体(2)升起时，LED灯(62)开始闪烁；

外柱体(1)的顶部设置有一圈凹槽，凹槽内烧结有封圈，该封圈与内柱体(2)之间过盈配合；

电动机(42)外侧设置有密闭的密封筒；

该装置还包括存储模块，存储模块与微处理器(5)相连；

该自动升降限速装置的微处理器(5)用于实现一种控制方法，包括以下步骤：

S1、平行式地埋线圈感应条实时获取经过车辆的时间差信息，并将时间差信息发送给微处理器，微处理器计算得到经过的车辆速度；

S2、若经过车辆速度超过当前车道限速值，微处理器控制电动机开始工作，通过丝杆传动机构推动剪叉式连杆机构运动，进而带动内柱体上升；

S3、内柱体上升过程中，其顶部的LED灯开始闪烁，摄像头拍摄超速车辆的图像，并将该图像发送给微处理器进行存储；

S4、超速车辆拍摄完成后，控制内柱体迅速下降。