CN202976487U - 一种自适应动态公路限制速度标志牌 - Google Patents

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徐婷
何立明
曹世理
马壮林
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Abstract

本实用新型公开了一种自适应动态公路限制速度标志牌，包括电子标志牌，其特征在于，在电子标志牌上有依次连接的雷达测速仪、超声波检测模块、实时处理与决策单元和显示器。雷达测速仪以一定的时间间隔采集断面的车辆速度，并输送至实时处理与决策单元，实时处理与决策单元接收雷达测速仪实时采集的车速信息，经过处理剔除无效数据。然后根据实时的车速信息，决策确定该路段当前采取的限制速度。实时处理与决策单元将决策限速的结果输送至显示器进行显示。

Description

一种自适应动态公路限制速度标志牌
技术领域
本实用新型涉及交通运输领域， 特别涉及一种自适应动态公路限制速度标志牌，可以根据路段交通流的实时车速，调节公路的限制速度。 
背景技术
经济快速发展，带动了公路建设里程的快速增长。根据交通运输部规划，2020年我国国家高速公路网总里程将达到8.5万公里。随着我国高等级公路的建设发展，汽车技术的进步与普及，全国机动车保有量正不断增加。与欧美等发达国家相比，高速公路发生的交通事故数量一直保持在相对较高的水平。在对所有的交通事故进行分析后发现，超速是造成交通事故的主要原因之一。由于超速行驶的时候，驾驶人不能全面、正确感知环境信息，从而影响及时、准确地操作，最终诱发交通事故。根据我国2009年全国交通事故统计资示，在各类道路交通事故中，由于机动车驾驶员超速行驶引起的道路交通事故占总交通事故的14.03%，造成直接财产损失位列第一。限制速度标志是交通管理中最重要、最直接的手段。通过限制速度的标志影响驾驶人的车速选择行为，从而增强道路的安全性。常用的限制速度方法有：法定限速、全线限速、分段限速、环境限速等。在我国各省市的山区公路上，普遍存在因限制速度管理不恰当而引发的社会问题，主要表现在： 
（1）云南、河北、山东、天津、广西等地公路基本都是以设计速度作为设置限速标志的标准，造成限速值过低； 
（2）公路多采用统一限速值，整条道路采取一个的限速，不能适应路段的具体情况； 
（3）多采用静态限制速度标志，不能根据实时路况进行限速值调整； 
（4）采用可变限速，其可变信息板依赖于中央控制系统的决策进行限速显示，不能作为一个独立单元实时调整。 
发明内容
针对现有公路限速技术和应用中的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种自适应动态公路限制速度标志牌。 
为了实现上述技术任务，采取如下的技术解决方案： 
一种自适应动态公路限制速度标志牌，包括电子标志牌，其特征在于，在电子标志牌上有依次连接的雷达测速仪、超声波检测模块、实时处理与决策单元和显示器，其中： 
雷达测速仪，用于采集路面的断面上行驶的车辆速度； 
实时处理与决策单元，用于接收雷达测速仪器实时的车速信息，经过处理后剔除无效数据； 
显示器，用于显示当前的实时限速结果。 
本实用新型的其它特点是： 
所述的实时处理与决策单元选择AT89C52单片机。 
所述的超声波检测模块选用CX20106A 芯片。 
所述的显示器选择LED显示屏。 
本实用新型的自适应动态公路限制速度标志牌，其工作过程是：雷达测速仪以一定的时间间隔采集断面的车辆速度，并输送至实时处理与决策单元，实时处理与决策单元接收雷达测速仪实时采集的车速信息，经过处理剔除无效数据。然后根据实时的车速信息，决策确定该路段当前采取的限制速度。实时处理与决策单元将决策限速的结果输送至显示器进行显示。可根据路段实时车流速度及时调整公路限制速度。 
附图说明
图1为自适应性动态限速标志牌工作流程图。 
图2为超声波检测模块工作原理图。 
图3为自适应动态限制速度标志牌电路原理图。 
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。 
具体实施方式
参见图1，本实施例给出一种自适应动态公路限制速度标志牌，包括电子标志牌，在电子标志牌上有依次连接的雷达测速仪、超声波检测模块、实时处理与决策单元和显示器，其中： 
雷达测速仪，用于采集路面的断面上行驶的车辆速度； 
实时处理与决策单元，用于接收雷达测速仪器实时的车速信息，经过处理后剔除无效数据； 
显示器，用于显示当前的实时限速结果。 
本实施例中，各个主要组成单元及特征参数为： 
（1）雷达测速仪选择超声波信号，可实现快速、实时的断面车速检测，超声波波长通常小于1.7cm，具有测量范围广，测量精度高，在雨天、雾天、雪天穿透性强的特点。 
（2）超声波检测模块采用CX20106A 芯片，该CX20106A 芯片内部集成了检波、除噪、放大电路，具有很好的灵敏度和较强的抗干扰能力。 
（3）实时处理单元选择AT89C52单片机，其价格便宜，可靠性高。 
（4）显示器选择LED显示屏，对限制速度进行实时显示。 
工作原理是，AT89C52单片机控制雷达测速仪、超声波检测模块以及显示器。 
雷达测速仪利用超声波的多普勒原理采集车速，经过超声波检测模块对信号进行滤波输送至AT89C52单片机。AT89C52单片机根据车速计算适应于当前实时交通流的限制速度，并将决策结果输送至显示器进行显示。 
雷达测速仪向公路特定断面发出40KHZ的超声波信号，信号经过放大并 进行发射，当有车辆通过断面时，超声波返回。由于接收的超声波很微弱。因此，超声波信号必须经过放大。如图2所示，选择集成电路CX20106A芯片接收超声波，将正弦信号超声波变换为方波。该芯片可以对超声波进行CX20106A芯片输出，INT0端与AT89C52单片机的INT0端连接，发出中断信号，进入AT89C52单片机的处理子程序。 
如图3所示，AT89C52单片机P1.0发射超声波信号端，P3.2端为INT0端，与CX20106A的INT0端口连接。根据中断信号进入子程序，由AT89C52单片机计算当前的车速。根据美国交通标志设置标准MUTCD的研究，限制速度的取值宜取为自由流车速的第85%分位车速。与可变限速标志不同，本专利的限制速度制定过程由单片机完成，不由控制中心完成。单片机AT89C52在取得一定数量的车速样本后，根据特定算法计算85%分位车速，以一定的时间间隔其送往限制速度牌进行限速更新。 
显示器采用LED显示屏，直接连接到AT89C52单片机P0口，并由NPN三极管进行驱动。AT89C52单片机将决策的限速结果输送至LED显示屏，显示当前的限速值。 

Claims (4)

1.一种自适应动态公路限制速度标志牌，包括电子标志牌，其特征在于，在电子标志牌上有依次连接的雷达测速仪、超声波检测模块、实时处理与决策单元和显示器，其中：
雷达测速仪，用于采集路面的断面上行驶的车辆速度；
实时处理与决策单元，用于接收雷达测速仪器实时的车速信息，经过处理后剔除无效数据；
显示器，用于显示当前的实时限速结果。
2.如权利要求1所述的自适应动态公路限制速度标志牌，其特征在于，所述的实时处理与决策单元选择AT89C52单片机。
3.如权利要求1所述的自适应动态公路限制速度标志牌，其特征在于，所述的超声波检测模块选用CX20106A芯片。
4.如权利要求1所述的自适应动态公路限制速度标志牌，其特征在于，所述的显示器选择LED显示屏。
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