CN108867429A - 应用于智能化交通的车速控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了应用于智能化交通的车速控制方法，其步骤包括：通气管道上设置有用于控制气体流量的气阀a，进出口管道上设置有用于控制气体流量的气阀b；预设限速为10‑35KM/H；预设限速的数值可根据气阀a、气阀b控制的空气流速进行调节；当车速v高出预设限速时，车辆的动能较大并且车轮与承压板的接触时间较短，芯轴推动锁柱滑块上的斜齿b与锁柱上的斜齿a相啮合，从而限制锁柱继续下行，阻断承压板的继续下行，实现了承压板的阻挡目的；当车速v低于预设限速时，车辆的动能较小并且车辆与承压板的接触时间较长，承压板下降的初始速度较小并驱动与承压板下底面相连接的锁柱以较低速度下滑。

Description

应用于智能化交通的车速控制方法

本发明是申请日为2017年03月01日，申请号为：2017101156824，发明名称为“基于空气动力学的车辆减速设备”的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种应用于智能化交通的车速控制方法。

背景技术

减速带是通过影响驾驶人的驾驶心理实现减速的，当车辆以较高车速通过减速带时，剧烈的振动会从轮胎经由车身及座椅传递给驾驶人，垂直曲线可以产生一个垂直方向的加速度，产生强烈的生理刺激(包括振动刺激和视觉刺激)以及心理刺激。生理刺激促使驾驶人产生强烈的不舒服感，而心理刺激则加深了驾驶人的不安全疑虑，进一步降低了驾驶人对道路环境的安全感。

当车辆以高速通过时，现有的减速带可影响车辆产生较大颠簸并对驾驶人员产生较大刺激，并且减速带的阻挡作用，可降低车辆的行驶速度；当车辆以较低时速通过减速带时，小型车辆或者减震效果较差车辆依然会产生较大颠簸，并且底盘较低车辆的底盘容易剐蹭到减速带，造成车辆损伤。

发明内容

为解决现有道路减速带的弊端，本发明的目的是提供一种可升降式减速装置，可根据车辆的行驶速度进行自适应性升降，当车辆行驶速度过快时，可实现阻挡、限速目的，当车辆行驶速度较慢时，可消除阻挡，避免车辆颠簸，并保护较低底盘的车辆。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

应用于智能化交通的车速控制方法，其步骤包括：

S1：通行道路上需要挖出与基板尺寸相匹配的沟槽，沟槽深度20-40cm，沟槽宽度为20-35cm并将基板埋设于通行道路内；

S2：车辆在通行道路中行驶并且车辆以速度v通过基板时，车辆与滑动设置于基板内的承压板接触，并对承压板施加压力推动承压板下沉；

S3：当车速v高出预设限速时，车辆的动能较大并且车轮与承压板的接触时间较短，承压板下降的瞬时速度较大并驱动与承压板下底面相连接的锁柱以高速下滑，锁柱向下滑动时，使得设置于锁柱下底面的活塞在套接于锁柱外部的下套筒内的气腔中滑动，活塞快速向下滑行并使得气腔内的气压具备较高气压，气腔内的气体以较高流速经过与气腔连通的气孔、通气管道并流向流体感应阀体；流向流体感应阀体的空气具备较高流速，部分空气通过透气孔进入至腔室b内，另一部分空气经过与腔室a相连通的进出口管道排出至外部，滑动设置于腔室b内的定位阀芯受到高流速空气的推力向锁柱方向运动并通过芯轴牵引与其同心布置的阻隔阀芯同步运动，阻隔阀芯朝向锁柱方向运动的同时，阻隔阀芯逐步的缩小进出口管道与腔室a的接口面积，使得定位阀芯活动更大的空气推力；高流速空气推动定位阀芯向锁柱方向运动过程中克服设置于腔室b内的阻力弹簧的阻力，芯轴向锁柱方向伸出时，芯轴推动锁止滑块在上套筒内沿水平方向滑动，上套筒安装于下套筒上端部，锁止滑块朝向锁柱的端部设置有斜齿b，锁柱上设置有沿竖直方向间隔布置的斜齿a，芯轴推动锁柱滑块上的斜齿b与锁柱上的斜齿a相啮合，从而限制锁柱继续下行，阻断承压板的继续下行，实现了承压板的阻挡目的；

通气管道上设置有用于控制气体流量的气阀a，进出口管道上设置有用于控制气体流量的气阀b；

所述预设限速为10-35KM/H；预设限速的数值可根据气阀a、气阀b控制的空气流速进行调节；

S4：当车速v低于预设限速时，车辆的动能较小并且车辆与承压板的接触时间较长，承压板下降的初始速度较小并驱动与承压板下底面相连接的锁柱以较低速度下滑，活塞下行时从气腔内流出的空气压力较小，并对定位阀芯产生较小的推力，流动空气对定位阀芯产生的阻力不足以克服阻力弹簧的弹力，从而使得进出口管道与腔室a始终保持畅通，并且锁止滑块始终处于与锁柱脱离状态，承压板可推动锁柱向下滑行至最大位置；

S5：当车辆从承压板驶过或者没有对承压板施加压力时，安装于下套筒内的顶升弹簧给予活塞向上的作用力，并推动锁柱、承压板向上运动，使得承压板复位；活塞向上运动过程中，气腔内的空间增大，与此同时，外部的气体从进出口管道、腔室a、通气管道、气孔流入至气腔内，阻力弹簧推动定位阀芯朝向偏离锁柱方向运动，安装于上套筒的复位弹簧推动锁止滑块偏离锁柱方向运动。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为基板与承压板、翼板相连接的结构示意图。

图3为基板与承压板相连接的结构示意图。

图4为承压板与气动升降锁止机构相连接的结构示意图。

图5为承压板的结构示意图。

图6为气动升降锁止机构的结构示意图。

图7为上套筒与锁柱相连接的结构示意图。

图8为上套筒与锁止滑块相连接的结构示意图。

图9为气动升降锁止机构的结构示意图。

图10为下套筒与锁柱、底座相连接的结构示意图。

图11为流体感应阀体与进出口管道相连接的结构示意图。

图12为流体感应阀体阻断气流状态下的结构示意图。

图13为腔室a、腔室b布局的结构示意图。

图14为流体感应阀体处于排气或者进气状态下的结构示意图。

图15为端部座体与固定座体连接关系的爆炸图。

图中标示为：

10、基板；10a、基槽；

20、承压板；20a、斜坡面；20b、水平顶面；20c、球槽；

30、翼板；

40、气动升降锁止机构；410、锁柱；410a、压球；410b、斜齿a；410c、活塞；420、上套筒；420a、水平导槽；420b、容置槽；430、下套筒；430a、气腔；430b、顶升弹簧；440、底座；440a、气孔；450、通气管道；450a、气阀a；460、流体感应阀体；460a、腔室a；460b、腔室b；460c、阻隔阀芯；460ca、透气孔；460d、芯轴；460e、定位阀芯；460ea、定位环a；460eb、定位环b；460f、端部座体；460fa、限位凸起；460g、固定座体；460h、阻力弹簧；470、进出口管道；470a、气阀b；

50、锁止滑块；510、斜齿b；520、压槽；530、复位弹簧。

具体实施方式

本发明提供的基于空气动力学的车辆减速设备，是采用以空气为介质进行的速度感应，当车速快速通过减速带时，车辆与减速带的接触相对较短，由于车辆动能较大，车辆对减速带上表面施加的压力相对较大；当车速低速通过减速带时，车辆与减速带接触的时间较长，并且车辆的动能相对较小，使得车辆对减速带施加的压力较小；本发明基于该原理，提供了一种可感应车辆瞬时速度的减速设备，实现在车辆高速通过时的阻挡、限速功能，并且实现在车辆低速通过时的撤销阻碍，降低车辆的颠簸以及保护较低底盘的车辆。

本发明提供的车辆减速设备需埋设于道路内，通行道路上需要挖出与基板尺寸相匹配的沟槽，沟槽优选深度20-40cm，沟槽宽度优选为20-35cm。

参见附图1-3所示，基于空气动力学的车辆减速设备，其包括基板10，基板10内开设有开口向上的基槽10a，基板10内滑动匹配有承压板20，承压板20与基槽10a的壁部相接触并且可竖直方向移动，基板10上还铰接有位于承压板20两端侧的翼板30，承压板20呈等腰梯形结构，承压板20的两倾斜面为斜坡面20a，承压板20的上顶面为水平顶面20b，翼板30悬置端抵向承压板20的斜坡面20a，承压板20的水平顶面20b介于两翼板30之间；车辆通过本发明提供的减速设备时，车辆会先接触到翼板30，并通过翼板30对承压板20施加的作用力，并推动承压板20的下沉以及翼板30的偏转；为避免翼板30悬空无法承受较大压力，更为优化地，翼板30的下端面与斜坡面20a之间填充有缓震橡胶，缓震橡胶可采用高分子橡胶材料制成；利用翼板30对承压板20施压作用力，可实现承压板受力均匀，并且削弱车轮对承压板产生的冲击力，提高设备的使用寿命。

参见附图3-10所示，基板10与承压板20之间安装有气动升降锁止机构40，气动升降锁止机构40包括竖直方向布置的锁柱410、套接于锁柱410外部的上套筒420、下套筒430，锁柱410的上顶部与承压板下底面相连接，锁柱410上还设置有沿其长度方向间隔布置的斜齿a410b，锁柱410的下底部固定连接有活塞410c，上套筒420安装于下套筒430的上端，上套筒420上设置有竖直方向布置并且与锁柱410相匹配的竖直导槽，下套筒430内设置有与活塞410c相匹配的气腔430a，下套筒430内还安装有位于气腔430a内并且用于向上顶升活塞410c的顶升弹簧430b，下套筒430的底部还安装有与基板内底壁相固定的底座440，底座440上设置有连通气腔430a的气孔440a；上套筒420内还设置有水平方向布置并且与竖直导槽相连通的水平导槽420a，水平导槽420a内滑动匹配有锁止滑块50，锁止滑块50朝向锁柱410一端面设置有与斜齿a相匹配的斜齿b510，锁止滑块50与上套筒420之间还安装有用于推动锁止滑块50偏离锁柱410的复位弹簧530；为便于复位弹簧530的安装以及提高合理布局性，水平导槽420a内还设置有沿其槽深方向布置的容置槽420b，复位弹簧530安放于容置槽420b内，复位弹簧530一端抵向锁止滑块50、另一端抵向容置槽420b的底壁部。

由于车辆对承压板施压时，设置于承压板底部的多个锁柱不可能完全同步升降，如若锁柱上顶部与承压板下底面采用刚性连接的方式进行连接，容易造成锁柱与承压板的断裂；为适应实际的需要，锁柱的上顶部安装有压球410a，承压板的下底面设置有与压球410a向匹配的球槽20c；承压板在发生小幅度偏移时，可由球槽变化与压球的接触面即可。

为提高承压板的回弹速度，承压板的下底面与基板内底壁之间安装有用于向上顶升承压板的副顶升弹簧（图中未标示）。

参见附图9、10所示，底座440上安装有通过气孔440a与气腔430a相连通的通气管道450，通气管道450的另一端连接有用于感应气体流速的流体感应阀体460，流体感应阀体460可推动锁止滑块朝向锁柱方向运动。

参见附图11-14所示，流体感应阀体460包括管道a、管道b，管道a的内径小于管道b的内径，管道a内设置有腔室a460a，管道b内设置有腔室b460b，管道a上还设置有连通腔室a的进出口管道470，管道a、管道b内设置有沿管道a、管道b轴线方向延伸布置的芯轴460d，芯轴460d的外部套接有与腔室a内壁滑动连接的阻隔阀芯460c，阻隔阀芯460c上设置有连通腔室a460a、腔室b460b的透气孔460ca，阻隔阀芯460c的壁部呈圆环状并且可阻断腔室a与进出口管道470的接通，管道b内还滑动设置有与芯轴460d相连接的定位阀芯460e，定位阀芯460e将腔室b460b分隔成相互独立两个区域腔室ba、腔室bb，腔室ba与腔室a相接通，腔室bb与外部大气接通，管道b的悬置端安装有与上套筒相连接的端部座体460f，端部座体460f上设置有与芯轴460d相匹配的轴孔，端部座体460f上还安装有用于推动定位阀芯460e朝向腔室a460a方向运动的阻力弹簧460h，芯轴460d朝向锁柱方向运动时，可推动锁止滑块朝向锁柱运动。

参见附图11-14所示，管道a、管道b、芯轴、阻隔阀芯、定位阀芯均同轴线布置，可降低抖动，提高机构的使用寿命。

参见附图12、14所示，定位阀芯460e由定位环a460ea、定位环b460eb组成，定位环a460ea朝向腔室a460a并且可与腔室a的内壁滑动连接，定位环b460eb与腔室b的内壁滑动连接；当阻力弹簧460h提供弹力时，可将定位阀芯460e贴附于管道a与管道b的接口处，不易造成芯轴的晃动。

为便于施工人员调解气体的流量，从而控制感应的灵敏度，通气管道450上设置有用于控制气体流量的气阀a450a，进出口管道470上设置有用于控制气体流量的气阀b470a。

参见附图14、15所示，为避免阻力弹簧460h过渡压缩造成阻力弹簧的损伤，端部座体460f朝向腔室b一端面设置有限位凸起460fa。

参见附图12、15所示，端部座体460f与上套筒420之间还安装有固定座体460g，固定座体460g直接与上套筒420连接，端部座体460f与固定座体460g连接。

应用于智能化交通的车速控制方法，其步骤包括：

S1：通行道路上需要挖出与基板尺寸相匹配的沟槽，并将基板埋设于通行道路内；

S2：车辆在通行道路中行驶并且车辆以速度v通过基板时，车辆与滑动设置于基板内的承压板接触，并对承压板施加压力推动承压板下沉；

S3：当车速v高出预设限速时，车辆的动能较大并且车轮与承压板的接触时间较短，承压板下降的瞬时速度较大并驱动与承压板下底面相连接的锁柱以高速下滑，锁柱向下滑动时，使得设置于锁柱下底面的活塞在套接于锁柱外部的下套筒内的气腔中滑动，活塞快速向下滑行并使得气腔内的气压具备较高气压，气腔内的气体以较高流速经过与气腔连通的气孔、通气管道并流向流体感应阀体；流向流体感应阀体的空气具备较高流速，部分空气通过透气孔进入至腔室b内，另一部分空气经过与腔室a相连通的进出口管道排出至外部，滑动设置于腔室b内的定位阀芯受到高流速空气的推力向锁柱方向运动并通过芯轴牵引与其同心布置的阻隔阀芯同步运动，阻隔阀芯朝向锁柱方向运动的同时，阻隔阀芯逐步的缩小进出口管道与腔室a的接口面积，使得定位阀芯活动更大的空气推力；高流速空气推动定位阀芯向锁柱方向运动过程中克服设置于腔室b内的阻力弹簧的阻力，芯轴向锁柱方向伸出时，芯轴推动锁止滑块在上套筒内沿水平方向滑动，上套筒安装于下套筒上端部，锁止滑块朝向锁柱的端部设置有斜齿b，锁柱上设置有沿竖直方向间隔布置的斜齿a，芯轴推动锁柱滑块上的斜齿b与锁柱上的斜齿a相啮合，从而限制锁柱继续下行，阻断承压板的继续下行，实现了承压板的阻挡目的；

S4：当车速v低于预设限速时，车辆的动能较小并且车辆与承压板的接触时间较长，承压板下降的初始速度较小并驱动与承压板下底面相连接的锁柱以较低速度下滑，活塞下行时从气腔内流出的空气压力较小，并对定位阀芯产生较小的推力，流动空气对定位阀芯产生的阻力不足以克服阻力弹簧的弹力，从而使得进出口管道与腔室a始终保持畅通，并且锁止滑块始终处于与锁柱脱离状态，承压板可推动锁柱向下滑行至最大位置；

S5：当车辆从承压板驶过或者没有对承压板施加压力时，安装于下套筒内的顶升弹簧给予活塞向上的作用力，并推动锁柱、承压板向上运动，使得承压板复位；活塞向上运动过程中，气腔内的空间增大，与此同时，外部的气体从进出口管道、腔室a、通气管道、气孔流入至气腔内，阻力弹簧推动定位阀芯朝向偏离锁柱方向运动，安装于上套筒的复位弹簧推动锁止滑块偏离锁柱方向运动。

预设限速的数值可根据不同路段进行适应性调节，优选地，上述的预设限速为10-35KM/H；预设限速的数值可根据阻力弹簧460h的弹性系数进行调节，预设限速的数值还可根据气阀a、气阀b控制的空气流速进行调节；承压板的回弹复位速度可根据顶升弹簧430b的弹性系数进行调节。

Claims (1)

1.应用于智能化交通的车速控制方法，其步骤包括：

S1：通行道路上需要挖出与基板尺寸相匹配的沟槽，沟槽深度20-40cm，沟槽宽度为20-35cm并将基板埋设于通行道路内；

S2：车辆在通行道路中行驶并且车辆以速度v通过基板时，车辆与滑动设置于基板内的承压板接触，并对承压板施加压力推动承压板下沉；

S3：当车速v高出预设限速时，车辆的动能较大并且车轮与承压板的接触时间较短，承压板下降的瞬时速度较大并驱动与承压板下底面相连接的锁柱以高速下滑，锁柱向下滑动时，使得设置于锁柱下底面的活塞在套接于锁柱外部的下套筒内的气腔中滑动，活塞快速向下滑行并使得气腔内的气压具备较高气压，气腔内的气体以较高流速经过与气腔连通的气孔、通气管道并流向流体感应阀体；流向流体感应阀体的空气具备较高流速，部分空气通过透气孔进入至腔室b内，另一部分空气经过与腔室a相连通的进出口管道排出至外部，滑动设置于腔室b内的定位阀芯受到高流速空气的推力向锁柱方向运动并通过芯轴牵引与其同心布置的阻隔阀芯同步运动，阻隔阀芯朝向锁柱方向运动的同时，阻隔阀芯逐步的缩小进出口管道与腔室a的接口面积，使得定位阀芯活动更大的空气推力；高流速空气推动定位阀芯向锁柱方向运动过程中克服设置于腔室b内的阻力弹簧的阻力，芯轴向锁柱方向伸出时，芯轴推动锁止滑块在上套筒内沿水平方向滑动，上套筒安装于下套筒上端部，锁止滑块朝向锁柱的端部设置有斜齿b，锁柱上设置有沿竖直方向间隔布置的斜齿a，芯轴推动锁柱滑块上的斜齿b与锁柱上的斜齿a相啮合，从而限制锁柱继续下行，阻断承压板的继续下行，实现了承压板的阻挡目的；

通气管道上设置有用于控制气体流量的气阀a，进出口管道上设置有用于控制气体流量的气阀b；

所述预设限速为10-35KM/H；预设限速的数值可根据气阀a、气阀b控制的空气流速进行调节；

S4：当车速v低于预设限速时，车辆的动能较小并且车辆与承压板的接触时间较长，承压板下降的初始速度较小并驱动与承压板下底面相连接的锁柱以较低速度下滑，活塞下行时从气腔内流出的空气压力较小，并对定位阀芯产生较小的推力，流动空气对定位阀芯产生的阻力不足以克服阻力弹簧的弹力，从而使得进出口管道与腔室a始终保持畅通，并且锁止滑块始终处于与锁柱脱离状态，承压板可推动锁柱向下滑行至最大位置；

S5：当车辆从承压板驶过或者没有对承压板施加压力时，安装于下套筒内的顶升弹簧给予活塞向上的作用力，并推动锁柱、承压板向上运动，使得承压板复位；活塞向上运动过程中，气腔内的空间增大，与此同时，外部的气体从进出口管道、腔室a、通气管道、气孔流入至气腔内，阻力弹簧推动定位阀芯朝向偏离锁柱方向运动，安装于上套筒的复位弹簧推动锁止滑块偏离锁柱方向运动。