一種防止車輛被削頂的限高裝置、系統及其限高方法

肖雨楓山東師范大學附屬中學

一種防止車輛被削頂的限高裝置、系統及其限高方法

肖雨楓
山東師范大學附屬中學

本發(fā)明公開了一種防止車輛被削頂的限高裝置、系統及其限高方法，包括測速測高標桿及限高架，車輛運行時經測速測高標桿進行測速測高后，將測量信息發(fā)送至后臺計算機，后臺計算機判斷車速及車高后發(fā)送指令至限高架；限高架包括支撐豎桿、橫桿、擋板、擋板旋轉驅動組件及染料噴射組件，支撐豎桿間隔設置于道路兩側，橫桿設置于兩支撐豎桿之間；擋板的兩端可轉動地連接于兩支撐豎桿上，擋板旋轉驅動組件連接于擋板一端，當高度超過限制高度的車輛經過時，擋板旋轉驅動組件驅動擋板旋轉，且設置于擋板上的染料噴射組件噴射染料至車頭，以便警示車輛駕駛員。本發(fā)明通過擋板的轉動結構設計，避免被削頂，同時，通過噴射染料及拍攝記錄的方式進行警示。

引言

限高架是道路交通控制的一種輔助工具，限高架分三種：固定限高架、手動限高架、電動限高架，用于橋梁、涵洞、隧道入口處的門型構架，一般為鋼結構焊接而成，起防護橋梁、涵洞、隧道的作用；上有標志牌，標有限高米數，用于提示車輛。限高架上標識有道路限制通過高度，但是車輛實際行駛時，駕駛員不一定能夠準確的記住其駕駛車輛的精確高度，另外在車輛載物較多，所載物體超過車頂高度時，也會導致駕駛員對車輛高度的判斷出現誤差，如果車輛高度高于限高架高度，駕駛員出現判斷失誤時，車輛經過限高架會被限高架阻擋，如果車速較快，則可能會出現車輛被限高架削頂的情況，現有的限高架無法有效地解決這一問題。

一、設計簡介

本發(fā)明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種采用柔性方式進行限高，通過擋板的轉動結構設計，避免被削頂，同時，通過噴射染料及拍攝記錄的方式進行警示的防止車輛被削頂的限高裝置、系統及其限高方法。

二、工作原理

整套裝置的硬件設施包括測高測速裝置、擋板旋轉驅動裝置、染料噴射裝置。測速測高標桿及限高架間隔設置于道路上，利用測高測速系統，車輛在經過測速測高標桿時進行測速測高，將測量信息發(fā)送至后臺計算機，后臺計算機判斷車速及車高后發(fā)送指令至限高架；上述限高架（包括支撐豎桿、橫桿、擋板、擋板旋轉驅動組件及染料噴射組件，上述支撐豎桿包括二根，兩支撐豎桿間隔設置于道路兩側，橫桿設置于兩支撐豎桿之間；上述擋板的兩端可轉動地連接于兩支撐豎桿上，擋板旋轉驅動組件連接于擋板一端，當高度超過限制高度的車輛經過時，擋板旋轉驅動組件驅動擋板旋轉，且設置于擋板上的染料噴射組件噴射染料至車輛的車頭，以便警示車輛駕駛員。

三、測高測速裝置組成及特點

在所述的橫桿的側壁上設置有攝像頭及激光測距頭，攝像頭及激光測距頭分別與后臺計算機感應模塊連接，車輛經測速測高標桿測速測高超過規(guī)定的設定值后，繼續(xù)向限高架的過程中，通過攝像頭進行拍攝記錄，并通過激光測距頭實時測量車輛與限高架之間的距離，攝像頭及激光測距頭記錄的數據傳遞至后臺計算機。

四、擋板旋轉驅動裝置組成與特點

所述的擋板的兩端分別連接有轉軸，轉軸分別插設在上述支撐豎桿內，并與支撐豎桿通過軸承連接；上述擋板旋轉驅動組件連接在擋板一端的轉軸上。所述的擋板旋轉驅動組件包括支撐板、電機及減速機，其中，上述支撐板固定設置于支撐豎桿的側部，并向外側延伸；上述電機及減速機設置于支撐板上，電機的輸出軸插入減速機內，減速機的輸出端與上述轉軸連接，以便驅動轉軸帶動擋板旋轉。計算出擋板的底面與車輛實際高度平齊需要旋轉的角度，并通過減速機控制擋板旋轉該角度。

五、染料噴射裝置組成與特點

所述的染料噴射組件包括儲料罐及噴射頭，其中，儲料罐設置于擋板上，其內儲存有染料；上述噴射頭通過連接管連接于儲料罐上，儲料罐內的染料經連接管進入噴射頭內。

所述的噴射頭包括至少二個，噴射頭與道路的車道對應間隔設置，一條車道對應設有一個噴射頭；噴射頭上設有氣閥開關；上述連接管上設置氣泵，氣泵將連接管內的染料壓向噴射頭，氣泵的控制開關與后臺計算機噴料執(zhí)行模塊連接，后臺計算機接收激光測距頭測量的車輛與限高架之間的實時距離，當距離達到0.5米時，發(fā)送指令至氣泵，氣泵泵入氣體至連接管內，使連接管內氣壓超出噴射頭氣閥的設定值，氣閥打開噴射頭，以便噴出染料至車輛的頭部。

六、創(chuàng)新設計

本發(fā)明針對現有技術存在的缺陷和不足進行創(chuàng)造性研發(fā)，設計了一種防止車輛被削頂的限高裝置、系統及限高方法；本發(fā)明設計限高桿，限高桿主要包括橫桿、擋板以及支撐豎桿，橫桿上設有激光測距頭及可視攝像頭，限高桿的下方設有擋板，擋板可以向后掀起一定角度或固定，檔板上還設有染料儲料罐和噴射口，每個限高架的前方（距離限高桿200-300米）在馬路兩側設有車輛測速測高標桿，上面設有測速測高傳感器。

當車輛行進到測速測高標桿時，標桿將車輛的高度、車速等數據傳給后方的限高裝置，若沒有超過限制高度（限制高度為擋板不掀起時，擋板下邊緣與地面的垂直高度），車輛則會順利通過限高裝置；若車輛的高度超過限制高度，后臺計算器啟動本裝置，擋板向后掀起，擋板掀起的角度由計算機控制，掀起的角度滿足車輛剛剛可以通過，同時橫桿上的可視攝像頭裝置捕捉車輛目標，確定車輛在道路上的車道位置，并控制擋板上的對應車道上的噴射頭開啟；并且為保證不能提前釋放染料。另外，一旦車輛超過限制高度，橫桿上的攝像頭會將車輛的視頻影像和車牌號通過后臺計算機上傳到交管部門，對超高車輛進行相應的處罰。同時本裝置的擋板下邊緣還設有熒光反光材料，提醒夜晚駕駛的車輛司機。本發(fā)明既可以保證車輛不被削頂而造成車毀人亡的悲劇，還能夠對車輛司機起到警示作用。

七、總結

該項目基于機械運動原理提供一種采用柔性方式進行限高，通過擋板的轉動結構設計，避免被削頂，同時，通過噴射染料及拍攝記錄的方式進行警示的防止車輛被削頂的限高裝置、系統及其限高方法。所提出的限高裝置、系統及其限高方法可根據車輛高度自動調節(jié)擋板旋轉角度，避免削頂事故的發(fā)生。該項目在構思、設計創(chuàng)作過程中，主要應用了幾何學、物理、機械運動原理、信息工程學的相關知識，能應用到高速、橋梁、涵洞、隧道等多種地方，將為我們道路交通控制提供極大便利。