CN108824255A - 组合式自动升降限高装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及组合式自动升降限高装置，至少包含两根立杆，位于道路两侧，立杆中均安装一升降机构，升降机构的顶部之间连接一横杆，所述横杆的正面至少设置有四组激光测距传感器，背面设置有探头；所述升降机构包含大齿轮、小齿轮、升降丝杆以及电机，电机与大齿轮驱动连接，大齿轮与小齿轮啮合传动，小齿轮的中心设有用于与升降丝杆相啮合的内螺纹结构，升降丝杆以竖立方式配合于内螺纹结构中，升降丝杆的顶端连接横杆；警报器、显示单元、激光测距传感器、探头与单片机控制系统通信连接，单片机控制系统与电机控制连接。可以警示司机、识别闯杆车辆并快速触发限高杆上升，避免闯杆车辆与限高杆发生直接碰撞，通过后置拦截装置对其进行阻拦。
Description
技术领域
本发明涉及一种道路安全设备，涉及一种组合式自动升降限高装置。
背景技术
我国的道路交通发达，道路上行驶着各种类型的车辆，但是一些特殊 地段并不适合所有类型的车辆通过，例如，过高车辆通过隧道时，会发生 车辆顶部与隧道发生碰撞，导致事故的发生；过宽的车辆通过隧道时，车 辆的两侧会与隧道发生碰擦，甚至撞毁。这就需要限高杆对此类车辆进行 约束，限制超高超宽车辆的通行。目前使用情况来说，更多的是车辆忽视 自身载货高度，发生闯杆现象，其未通过这些路段就会与限高杆直接发生 碰撞，不仅没有达到限高杆应有的作用，还使得车辆与限高杆直接造成损 伤，更为严重的会造成司机与乘客的伤亡。
现有的限高杆一般采用高度与限定高度值相近的钢制框架设置于马 路两侧。这种限高杆具有以下缺陷：第一，对于卡车或者货车，司机并不 一定十分清楚车辆载物后高度，即使现有的限高杆上明确表示了限定高度 值，司机仍然有可能会误闯限高杆，造成限高杆的损坏；第二，遇到雾霾、 暴雨等阻碍视线的天气时，司机往往看不清道路上横立的限高杆，易发生 车辆撞毁的交通意外；第三，由于限高杆高度与限定高度值相近且采用笨 重的钢制框架，一旦发生车辆闯杆，撞击会给司机和行人带来安全隐患， 此外，也会对车辆和限高杆造成损坏。
发明内容
本发明针对目前车辆硬闯限高杆问题，车辆和车中人员可能出现伤亡 的现象，提供一种警示司机、识别闯杆车辆并能够快速上升的限高杆装置， 避免闯杆车辆与限高杆发生直接碰撞，通过后置拦截装置对其进行阻拦。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
组合式自动升降限高装置，特点是：至少包含两根立杆，位于道路两 侧，立杆中均安装一升降机构，升降机构的顶部之间连接一横杆，所述横 杆的正面至少设置有四组激光测距传感器，背面设置有探头；所述升降机 构包含大齿轮、小齿轮、升降丝杆以及电机，电机与大齿轮驱动连接，大 齿轮与小齿轮啮合传动，小齿轮的中心设有用于与升降丝杆相啮合的内螺 纹结构，升降丝杆以竖立方式配合于内螺纹结构中，升降丝杆的顶端连接 横杆；所述横杆的正面还安装有警报器和显示单元，所述警报器、显示单 元、激光测距传感器、探头与单片机控制系统通信连接，单片机控制系统 与电机控制连接。
进一步地，上述的组合式自动升降限高装置，其中，小齿轮上的轮毂 与圆锥滚子轴承的内圈过盈配合，圆锥滚子轴承的外圈旋转自如地支撑于 轴承座上，轴承座安装于固定装置上。
进一步地，上述的组合式自动升降限高装置，其中，在立杆的前侧和 后侧路面上分别设有减速带。
进一步地，上述的组合式自动升降限高装置，其中，在后侧减速带的 后方设置有阻拦装置。
进一步地，上述的组合式自动升降限高装置，其中，所述警报器共有 两只，位于横杆正面的两侧。
进一步地，上述的组合式自动升降限高装置，其中，所述显示单元位 于横杆的中间位置。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
①该装置可以警示司机、识别闯杆车辆并快速触发限高杆上升，避免 闯杆车辆与限高杆发生直接碰撞，通过后置拦截装置对其进行阻拦；
②通过激光测距传感器在远距离测量车辆高度，且测量更精确，不易 受天气等因素影响，为升降机构的触发提供更多时间；
③设置由单片机控制的警报器、显示单元以及探头，可以简单可靠有 效警示司机；
④穿过限高杆的通行车辆高度高于限高值时，触发升降机构上升，有 效避免车辆与限高杆碰撞，防止车辆和限高杆造成损坏；车辆行驶过程中， 由探头抓拍，便于后期对车辆和司机身份进行识别和追踪。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：本发明的布置示意图；
图2：本发明装置的结构示意图；
图3：升降机构的原理示意图；
图4：升降机构的结构示意图；
图5：本发明装置的工作流程示意图。
具体实施方式
如图1～4所示，组合式自动升降限高装置，至少包含两根立杆4，位 于道路两侧，在立杆4的前侧和后侧路面上分别设有减速带2，在后侧减 速带2的后方设置有阻拦装置1，立杆4中均安装一升降机构5，升降机 构的顶部之间连接一横杆9，横杆9的正面至少设置有四组激光测距传感 器6，背面设置有探头3。
升降机构5包含大齿轮13、小齿轮11、升降丝杆14以及电机12，电 机12与大齿轮13驱动连接，大齿轮13与小齿轮11啮合传动，小齿轮11 的中心设有用于与升降丝杆14相啮合的内螺纹结构，升降丝杆14以竖立 方式配合于内螺纹结构中，升降丝杆14的顶端连接横杆9；小齿轮11上 的轮毂与圆锥滚子轴承15的内圈过盈配合，圆锥滚子轴承15的外圈旋转 自如地支撑于轴承座16上，轴承座16安装于固定装置10上。
横杆9的正面还安装有警报器7和显示单元8，警报器7共有两只， 位于横杆正面的两侧，显示单元8位于横杆的中间位置，警报器7、显示 单元8、激光测距传感器6、探头3与单片机控制系统通信连接，单片机 控制系统与电机12控制连接。
显示单元8上会显示“限高XX米”，直接由单片机控制系统控制，并 处于长期运行状态。
激光测距传感器6检测穿过限高装置的通行车辆高度，当通行车辆高 度超出限高值时，将检测信号传递至单片机控制系统，进而传送给升降机 构5、警报器7以及探头3。
升降机构5、警报器7以及探头3与激光传感器信号连接，平时处于 闭合状态，当接收到输入信号时开启。
当通行的车辆高度超过限高装置上激光测距传感器6所在面的高度 时，警报器7会发出警报声音。输入信号传递给单片机控制系统，控制 电机驱动模块，开启升降机构。
升降机构5是通过电机12带动大齿轮13转动，通过较大的传动比， 利用轮齿间的传动，使小齿轮11旋转，小齿轮中心具有内螺纹结构，相 当于螺母，与升降丝杆14相匹配并配合，小齿轮11旋转带动升降丝杆 14做升降运动，升降丝杆14顶端与横杆9焊接。圆锥滚子轴承15的内 圈与小齿轮上的轮毂过盈配合，圆锥滚子轴承15的外圈配合于轴承座 16上，用来减少小齿轮所受的径向力。
四组激光测距传感器6设置在立杆4上，其激光所在平面与限定高 度一致，感应穿过限高杆的车辆在水平面内垂直于地面的高度。对激光 测距传感器6所在高度进行限制，且激光传感器相比于红外传感器，因 红外传感器在日光下易受干扰，而激光传感器受到的干扰很小，测得的 精度更高。
当来往的车辆高度超出限高时，通过单片机控制系统，驱动升降机 构5中的电机运转以及显示单元8、警报器7、探头3工作运转，其中， 单片机控制系统成本较低，且能够满足控制需求。
当通过的车辆超出限高值，激光测距传感器6将信号传递给单片机 控制系统，由单片机控制系统控制继电器工作，使电机12运转，利用齿 轮间的较大传动比，带动升降丝杆做升降运动，升降机构带动横杆9快 速上升，避免对车辆以及横杆9造成损伤，当通行车辆闯杆时，通过减 速带2时，触发阻拦装置1的拦截杆落下，对车辆进行阻拦。
如图5所示，具体应用时，首先，激光测距传感器6测量来往车辆 高度，记为ho，将其与限高值相比；
若来往车辆高度没有超出限高值，则停止工作，运行结束；
若来往车辆高度超出限高值，则触发单片机控制系统，从而使电机 驱动模块运转：将信号传递给升降机构，并触发上升；电机驱动大齿轮 旋转，大齿轮带动小齿轮旋转；小齿轮驱动升降丝杆14上升；10s后降 至初始位置，运行结束。
通过设置激光测距传感器，当来往车辆高度超出限定高度时，将接 收信号传递至单片机控制系统，进而传送给升降机构，使得横杆往上升， 同时警报器响起，警示来往车辆已超高，标识牌上显示限高值，探头对 闯杆车辆进行抓拍，便于联系最近的警员对相关车辆进行追踪；此外， 通过升降机构带动横杆升降，可以避免闯杆车辆与人员出现伤亡现象，更加安全。
综上所述，本发明通过激光测距传感器在远距离测量车辆高度，且 测量更精确，不易受天气等因素影响，为升降机构的触发提供更多时间； 设置由单片机控制的警报器、显示单元以及探头，可以简单可靠有效警 示司机；穿过限高杆的通行车辆高度高于限高值时，触发升降机构上升， 有效避免车辆与限高杆碰撞，防止车辆和限高杆造成损坏；车辆行驶过 程中，由探头抓拍，便于后期对车辆和司机身份进行识别和追踪。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若 干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.组合式自动升降限高装置，其特征在于：至少包含两根立杆(4)，位于道路两侧，立杆(4)中均安装一升降机构(5)，升降机构的顶部之间连接一横杆(9)，所述横杆(9)的正面至少设置有四组激光测距传感器(6)，背面设置有探头(3)；所述升降机构(5)包含大齿轮(13)、小齿轮(11)、升降丝杆(14)以及电机(12)，电机(12)与大齿轮(13)驱动连接，大齿轮(13)与小齿轮(11)啮合传动，小齿轮(11)的中心设有用于与升降丝杆(14)相啮合的内螺纹结构，升降丝杆(14)以竖立方式配合于内螺纹结构中，升降丝杆(14)的顶端连接横杆(9)；所述横杆(9)的正面还安装有警报器(7)和显示单元(8)，所述警报器(7)、显示单元(8)、激光测距传感器(6)、探头(3)与单片机控制系统通信连接，单片机控制系统与电机(12)控制连接。
2.根据权利要求1所述的组合式自动升降限高装置，其特征在于：小齿轮(11)上的轮毂与圆锥滚子轴承(15)的内圈过盈配合，圆锥滚子轴承(15)的外圈旋转自如地支撑于轴承座(16)上，轴承座(16)安装于固定装置(10)上。
3.根据权利要求1所述的组合式自动升降限高装置，其特征在于：在立杆(4)的前侧和后侧路面上分别设有减速带(2)。
4.根据权利要求3所述的组合式自动升降限高装置，其特征在于：在后侧减速带(2)的后方设置有阻拦装置(1)。
5.根据权利要求1所述的组合式自动升降限高装置，其特征在于：所述警报器(7)共有两只，位于横杆正面的两侧。
6.根据权利要求1所述的组合式自动升降限高装置，其特征在于：所述显示单元(8)位于横杆的中间位置。
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