本發(fā)明屬于交通道路用減速帶技術領域，特別是一種用于信號交叉口的自適應減速帶。

背景技術：

交叉口是道路網的交匯點，交叉口信號燈變換時，駕駛員根據實時路況信息迅速判斷停車或通過，由于駕駛員對交叉口信息的把握不完全準確，極易作出錯誤判斷，輕則延誤通行時間，重則導致交通事故。由于在交叉口紅燈啟亮前5秒內，存在因駕駛員交通行為不穩(wěn)定現(xiàn)象而造成的交通秩序混亂、安全性差和效率低下等問題，為控制交叉口處的車速和輔助駕駛員準確決策，現(xiàn)有一種用于信控交叉口的自適應減速帶，根據車速和交叉口信號控制減速帶為水平狀態(tài)或凸起狀態(tài)，以協(xié)調交叉口的安全問題與道路整體通行效率之間的關系。但是，由于減速帶具有水平狀態(tài)和凸起狀態(tài)兩個狀態(tài)，導致減速帶的防水性能較差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種自適應減速帶，解決了現(xiàn)有自適應減速帶防水性能差的技術問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種用于信控交叉口的自適應減速帶，包括減速帶本體模塊和控制模塊，所述控制模塊用于根據車速和交叉口信號相位狀態(tài)控制所述減速帶本體模塊為水平狀態(tài)或凸起狀態(tài)，所述減速帶本體模塊包括減速帶箱體、液壓缸、連接桿、第一翼型支撐板、第二翼型支撐板和雙層防水結構；所述液壓缸位于所述減速帶箱體內，用于支撐所述第一翼型支撐板和第二翼型支撐板為水平狀態(tài)或凸起狀態(tài)；所述第一翼型支撐板、第二翼型支撐板均包括齒端和與所述箱體鉸接的鉸接端，所述鉸接端分別鉸接于所述減速帶箱體上，所述齒端相互嚙合且齒端開設有通孔，所述連接桿貫穿所述通孔，所述液壓缸的活塞桿與所述連接桿聯(lián)動，翼型支撐板從鉸接端向齒端逐漸變厚；所述雙層防水結構包括內層橡膠和外層橡膠；所述內層橡膠包括用于分別覆蓋兩個翼型支撐板的第一內層橡膠和第二內層橡膠，所述第一內層橡膠通過膠結層安裝于第一翼型支撐板上，所述第二內層橡膠通過膠結層安裝于第二翼型支撐板上，兩個翼型支撐板的上表面平齊時，所述第一內層橡膠和第二內層橡膠接觸并密封所述箱體，兩個翼型支撐板的上表面凸起呈一定角度時，所述第一內層橡膠和第二內層橡膠分離；所述外層橡膠覆蓋所述第一內層橡膠和第二內層橡膠，所述外層橡膠與所述第一內層橡膠和第二內層橡膠滑動接觸，所述外層橡膠與所述箱體之間設置有滑動定位裝置。

如上所述的用于信控交叉口的自適應減速帶，所述第一內層橡膠、第二內層橡膠與所述外層橡膠的接觸面涂覆有聚四氟乙烯膜。

如上所述的用于信控交叉口的自適應減速帶，所述滑動定位裝置包括固定安裝于箱體上的滑動限位鎖和固定安裝于所述外層橡膠上的滑動軸，所述滑動限位鎖上開設有限位孔，所述滑動軸插裝于所述限位孔中。

如上所述的用于信控交叉口的自適應減速帶，所述箱體的頂部具有第一臺階狀箱口和第二臺階狀箱口，所述第一內層橡膠用于覆蓋所述第一翼型支撐板和所述第一臺階狀箱口，所述第一內層橡膠通過膠結層安裝于所述第一臺階狀箱口，所述第二內層橡膠用于覆蓋所述第二翼型支撐板和所述第二臺階狀箱口，所述第二內層橡膠通過膠結層安裝于所述第二臺階狀箱口。

如上所述的用于信控交叉口的自適應減速帶，所述控制模塊包括信號傳輸單元、車速檢測單元、主控單元和減速帶狀態(tài)調控單元，所述信號傳輸單元用于讀取信號控制機的交叉口信號相位狀態(tài)并發(fā)送至所述主控單元，所述車速檢測單元用于獲取車速信息并發(fā)送至所述主控單元，所述主控單元根據信號相位狀態(tài)和車速信息輸出升降指令，所述減速帶狀態(tài)調控單元根據升降指令控制所述減速帶本體模塊為水平狀態(tài)或凸起狀態(tài)。

如上所述的用于信控交叉口的自適應減速帶，所述車速檢測單元包括設置在所述信控交叉口位置所述減速帶本體模塊來車方向的至少三個測速線圈。

如上所述的用于信控交叉口的自適應減速帶，所述液壓缸的出油管和進油管之間的循環(huán)回路上依次連接有第一電磁閥、能量回收模塊和第二電磁閥，所述減速帶本體模塊為凸起狀態(tài)時，所述主控單元根據信號相位狀態(tài)和車速信息輸出軟硬狀態(tài)指令，所述減速帶狀態(tài)調控單元根據軟硬狀態(tài)指令控制所述減速帶本體模塊為軟狀態(tài)或硬狀態(tài)，所述指令為硬狀態(tài)指令時，所述第一電磁閥和第二電磁閥關閉，所述指令為軟狀態(tài)指令時，所述第一電磁閥打開，所述第二電磁閥關閉。

如上所述的用于信控交叉口的自適應減速帶，所述能量回收模塊包括變速器和發(fā)電機。

如上所述的用于信控交叉口的自適應減速帶，所述第一電磁閥和第二電磁閥之間還依次設置有調速閥、蓄能器、溢流閥、液壓馬達、油箱和液壓泵。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：本發(fā)明通過自適應減速帶為駕駛員提供準確的駕駛建議，減少駕駛員因主觀決策失誤而造成的交通事故損失，縮短保守型駕駛行為帶來的時間延誤，為駕駛員安全通過交叉口提供雙重保障。本發(fā)明自適應減速帶包括雙層防水結構，通過內層橡膠和外層橡膠的配合、相對滑動進行排水、密封，在減速帶本體模塊為凸起狀態(tài)時，內層橡膠的最高端高于路面，防止路面積水滲入翼型支撐板；在減速帶下降時，外層橡膠通過滑動可將滑動空隙中的水或異物擠壓出去，起到一次密封作用，而內層橡膠中間斷裂部分相互擠壓，形成二次密封，本發(fā)明能夠充分保證減速帶的防水效果。

結合附圖閱讀本發(fā)明實施方式的詳細描述后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

附圖說明

圖1a為本發(fā)明具體實施例減速帶呈升起狀態(tài)時的結構示意圖；

圖1b為本發(fā)明具體實施例減速帶呈下降狀態(tài)時的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明具體實施例減速帶升起時細節(jié)圖；

圖3a為本發(fā)明具體實施例減速帶升起時滑動限位鎖狀態(tài)圖；

圖3b為本發(fā)明具體實施例設計減速帶降下時滑動限位鎖狀態(tài)圖；

圖4為本發(fā)明具體實施例控制模塊示意圖；

圖5為本發(fā)明具體是實施例工作系統(tǒng)示意圖；

圖6為本發(fā)明具體實施例的應用效果圖。

圖中：1、路基，2、減速帶箱體，3、翼型支撐板，4、瀝青層，5、膠結層，6、滑動定位裝置，7、內層橡膠，8、外層橡膠，9、連接桿，10、液壓缸連接套，11、活塞桿，12、基座軸，13、液壓缸，14、出油管，15、進油管，16、滑動軸，17、滑動限位鎖，18、測速線圈，19、控制單元，20、調速閥，21、蓄能器，22、溢流閥，23、液壓馬達，24、變速器，25、發(fā)電機，26、油箱，27、液壓泵，28、第一電磁閥，29、第二電磁閥，30、減速帶。

具體實施方式

一種用于信控交叉口的自適應減速帶，包括：減速帶本體模塊、控制模塊和能量回收模塊。減速帶本體模塊具有水平狀態(tài)和凸起狀態(tài)，以為駕駛員提供準確的駕駛建議；控制模塊用于根據車速和交叉口信號相位狀態(tài)控制減速帶本體模塊為水平狀態(tài)或凸起狀態(tài)，在減速帶本體模塊為凸起狀態(tài)時控制模塊用于控制減速帶本體模塊為軟態(tài)或英態(tài)；能量回收模塊用于能量回收部分利用液壓油的流動實現(xiàn)減速帶機械能與電能的轉換。

如圖1a、1b所示，減速帶本體模塊包括減速帶箱體2、液壓缸13、連接桿9、翼型支撐板3和雙層防水結構。

減速帶箱體2與路基1之間采用瀝青填充，保護路基穩(wěn)固，箱體2底部采用錨固方式將整套裝置固定于路槽中。

液壓缸13固定安裝于減速帶箱體2內，用于支撐翼型支撐板3為水平狀態(tài)或凸起狀態(tài)。本實施例采用兩個“海力h-202”型號的液壓缸，內徑30mm、高160mm，其承載能力均為20t，能夠滿足減速帶荷載承重的要求。液壓泵的輸油流量qb為14000ml/min，連接桿9的上升高度h為40㎜，則減速帶升起時間可控制在0.24s。設計速度為40km/h的道路，允許減速帶的反應時間為0.9s，該液壓升降裝置反應速度完全能夠滿足使用要求。兩個液壓缸13對稱分布，使其承載均勻。

翼型支撐板3包括第一翼型支撐板（左翼型支撐板）、第二翼型支撐板（右翼型支撐板）均包括齒端和與箱體2鉸接的鉸接端。鉸接端分別鉸接于減速帶箱體2上，翼型支撐板3可繞箱體2轉動。齒端相互嚙合且齒端開設有通孔，齒厚25mm，齒深175mm，間隙寬27mm，可避免齒間相互摩擦。連接桿9貫穿通孔，通孔的鏤空面積滿足連接桿9上下移動時的空間位移需求。液壓缸13的活塞桿11與連接桿9聯(lián)動，液壓缸13的活塞桿11通過液壓缸連接套10與連接桿9連接。液壓缸13的活塞桿11的升降可帶動翼形支撐板3繞鉸接端轉動，以使兩塊翼形支撐板3形成水平狀態(tài)和凸起狀態(tài)兩種狀態(tài)，滿足減速帶升降狀態(tài)要求。液壓缸活塞桿11帶動連接桿9上移，翼形支撐板3的齒端嚙合形成拋圓相切狀，形成凸起狀態(tài)；液壓缸的活塞桿11降下時，形成水平狀態(tài)。翼型支撐板3從鉸接端向齒端逐漸變厚，翼形支撐板3的齒端寬厚，承載能力強，不會輕易發(fā)生變形、斷裂。

雙層防水結構包括內層橡膠7和外層橡膠8。內層橡膠7包括用于分別覆蓋兩個翼型支撐板3的第一內層橡膠（左內層橡膠）和第二內層橡膠（右內層橡膠）。內層橡膠7通過膠結層5安裝于翼型支撐板3上，以達到密封、防水效果。具體的，第一內層橡膠通過第一膠結層（左膠結層）安裝于第一翼型支撐板上，第二內層橡膠通過第二膠結層（右膠結層）安裝于第二翼型支撐板上，兩個翼型支撐板3的上表面平齊時，第一內層橡膠和第二內層橡膠接觸并密封箱體2，兩個翼型支撐板3的上表面凸起呈一定角度時，第一內層橡膠和第二內層橡膠分離。內層橡膠7為丁基橡膠，厚度為1㎜，用于密封防水。

外層橡膠8覆蓋第一內層橡膠和第二內層橡膠，外層橡膠8與第一內層橡膠和第二內層橡膠滑動接觸，外層橡膠8與箱體2之間設置有滑動定位裝置，滑動定位裝置可以對外層橡膠8的滑動范圍進行限定。外層橡膠8為稀土順丁橡膠，硬度、抗疲勞特性較高，與外界直接接觸，可以直接承載。

滑動定位裝置包括固定安裝于箱體2上的滑動限位鎖17和固定安裝于外層橡膠8上的滑動軸16，滑動限位鎖17上開設有限位孔，滑動軸16插裝于限位孔中。外層橡膠9采用滑動定位裝置限位固定，滑動限位鎖17固定于箱體2上，滑移空隙為4mm，外層橡膠8所連滑動軸16在限位孔內自由滑動，滑動至限位孔內側邊緣時，減速帶升起至最高點；滑動至限位孔外邊緣時，減速帶與地面齊平。如圖2所示，減速帶升起時，外層橡膠8隨翼形支撐板3升起而滑動，產生4mm的滑動間隙，對行車影響可忽略，此時內層橡膠7的最高端布置高于路面，防止路面積水滲入至翼形支撐板3。

外層橡膠8采用滑動限位鎖17固定，滑動限位鎖固定于箱體2上，其滑移空隙為4mm，滑動軸16可在滑移空隙內自由滑動，滑動至兩空隙內側邊緣時，減速帶升起至最高點，如圖3a所示；滑動至外側邊緣時，減速帶降下，如圖3b所示。

第一內層橡膠、第二內層橡膠與外層橡膠8的接觸面涂覆有聚四氟乙烯膜，以減小內層橡膠7和外層橡膠8之間的摩擦。

優(yōu)選的，箱體2的頂部具有第一臺階狀箱口和第二臺階狀箱口，第一內層橡膠用于覆蓋第一翼型支撐板所述第一臺階狀箱口，第一內層橡膠通過膠結層安裝于第一臺階狀箱口和第一翼型支撐板，第二內層橡膠用于覆蓋第二翼型支撐板和第二臺階狀箱口，第二內層橡膠通過膠結層安裝于第二臺階狀箱口。還可在第一臺階狀箱口和第二臺階狀箱口上填充有瀝青，第一內層橡膠通過膠結層安裝于瀝青和第一翼型支撐板，第二內層橡膠通過膠結層安裝于瀝青和第二翼型支撐板。

減速帶升起時，外層橡膠8隨翼形板升起而滑動，外層橡膠8與箱體之間形成滑動間隙，但是，此時內層橡膠7高于路面，可防止路面積水滲入至翼形支撐板3；減速帶下降時，外層橡膠8通過滑動可將滑動間隙中的水或異物擠壓出去，起到一次密封作用，而第一內層橡膠和第二內層橡膠接觸相互擠壓，形成二次密封。本實施例可通過雙層橡膠相對滑動進行排水、密封。

如圖4所示，控制模塊包括信號傳輸單元、車速檢測單元、主控單元19和減速帶狀態(tài)調控單元，信號傳輸單元用于讀取信號控制機的交叉口信號相位狀態(tài)并發(fā)送至主控單元，車速檢測單元用于獲取車速信息并發(fā)送至主控單元，主控單元根據信號相位狀態(tài)和車速信息對行車安全性進行分析并輸出升降指令，減速帶狀態(tài)調控單元根據升降指令控制減速帶本體模塊的液壓缸3狀態(tài)，以控制減速帶本體模塊為水平狀態(tài)或凸起狀態(tài)。

如圖6所示，車速檢測單元包括設置在信控交叉口位置減速帶本體模塊來車方向的至少三個測速線圈18。通過三個測速線圈18檢測的速度對行車安全性進行分析。

如圖5所示，液壓缸13的出油管14和進油管15之間的循環(huán)回路上依次連接有第一電磁閥28、調速閥20、蓄能器21、溢流閥22、液壓馬達23、油箱26、液壓泵27、第二電磁閥29，液壓缸13的循環(huán)回路上還設置有能量回收模塊，能量回收模塊包括變速器24和發(fā)電機25。發(fā)電機25通過變速器24與液壓馬達23連接。

減速帶本體模塊為凸起狀態(tài)時，主控單元根據信號相位狀態(tài)和車速信息輸出軟硬狀態(tài)指令，減速帶狀態(tài)調控單元根據軟硬狀態(tài)指令控制所述減速帶本體模塊為軟狀態(tài)或硬狀態(tài)，指令為硬狀態(tài)指令時，第一電磁閥28斷電、第二電磁閥29通電，從液壓泵27中流出的油液迅速補充至兩個液壓缸13，此時液壓缸13推動連接桿9豎直向上運動，使得翼形支撐板3繞鉸接端轉動，翼性支撐板3將其上所附的雙層橡膠頂起突出于路面，第一電磁閥28和第二電磁閥29關閉，如圖1b所示。指令為軟狀態(tài)指令時，第一電磁閥28打開，第二電磁閥29關閉，此時，可利用能量回收模塊進行發(fā)電，發(fā)電過程為，減速帶軟態(tài)升起時，車輛壓過減速帶，經液壓缸13推動產生較高的油壓和流速，油液經過調速閥20進入蓄能器21，用于儲存高壓油，當蓄能器油壓達到溢流閥22設定的壓力值后，液壓油從溢流閥流出，帶動液壓馬達23進行轉動，轉速通過變速器24得到進一步提高，使發(fā)電機25可以在較高功率下進行發(fā)電，達到能量轉化的效果。經過液壓馬達流出后的低壓油流回油箱26，用來進行下一次的減速帶工作。

減速帶為軟狀態(tài)時，能量回收模塊利用液壓油的流動實現(xiàn)減速帶機械能與電能的轉換。

紅燈啟亮前5秒，控制模塊啟動，當測速線圈18檢測到汽車以當前車速能通過交叉口時，減速帶執(zhí)行降指令，如圖1a所示。當測速線圈18檢測到汽車以當前車速不能通過交叉口時，減速帶執(zhí)行升起指令，如圖1b所示，其次依據駕駛員加減速意向執(zhí)行下一個指令，若駕駛員減速，則減速帶處于軟態(tài)，利用汽車壓力進行液壓發(fā)電；若駕駛員沒有減速意向，則減速帶呈硬態(tài)，駕駛員經震動提醒后停車。停車后，則減速帶呈軟態(tài)，由后來車輛對減速帶進行碾壓發(fā)電。本實施例可以實現(xiàn)減速帶三態(tài)切換。

本實施例自適應減速帶根據交叉口信號相位、駛近車輛的駕駛意向，以行車距離和行車速度作為判斷指標，對當前駕駛行為的安全性以及駕駛員的行車意向進行判斷，根據判斷結果對減速帶的狀態(tài)進行調控。通過減速帶硬態(tài)升起、軟態(tài)升起、降下三種狀態(tài)的靈活切換，利用視覺和對車輛的震動效果對駕駛員進行提醒。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。