[发明专利]一种适用于高速公路易积水路段的可变限速装置

权利要求书

1.一种适用于高速公路易积水路段的可变限速装置，其特征在于：包括积水监测架和限速显示架，所述积水监测架设于积水路段位置，所述限速显示架设于所述积水监测架前方；所述积水监测架上设有积水监测单元、第一供电单元和设备箱，所述限速显示架上设有显示单元和第二供电单元，所述第一供电单元为所述积水监测单元和设备箱供电，所述设备箱控制所述积水监测单元的工作以及向所述显示单元发送显示指令，所述第二供电单元为所述显示单元供电，所述显示单元接收所述设备箱所发出的显示指令并执行显示；所述积水监测单元包括多个积水传感器，所述积水传感器安装于所述积水监测架上，每一条车道上方对应有一个所述积水传感器，所述显示单元包括多个限速显示板，所述限速显示板安装于所述限速显示架上，每一条车道上方对应有一个所述限速显示板，每个所述限速显示板所显示的限速值与同一车道上的所述积水传感器所监测到的积水深度对应。

2.如权利要求1所述的一种适用于高速公路易积水路段的可变限速装置，其特征在于：所述积水监测单元还包括摄像头，所述设备箱通过所述摄像头定时获取路面图像，利用图像处理技术实时识别当前天气状况及路面是否有积水，所述设备箱通过路面图像识别结果控制所述积水传感器的通断。

3.如权利要求2所述的一种适用于高速公路易积水路段的可变限速装置，其特征在于：所述积水监测单元还包括雨量传感器，所述雨量传感器与所述设备箱连接，所述设备箱通过路面图像识别结果控制所述雨量传感器的通断，通过所述雨量传感器的检测结果控制所述显示单元的显示亮度。

4.如权利要求1所述的一种适用于高速公路易积水路段的可变限速装置，其特征在于：所述设备箱内包括有无线发送模块、控制器，所述显示单元包括有无线接收模块和显示控制模块，所述控制器用于控制所述积水监测单元的工作以及根据监测数据计算出显示指令，所述无线发送模块用于将显示指令发生至所述显示单元，所述无线接收模块用于接收显示指令，所述显示控制模块根据所述显示指令控制所述显示单元的显示效果。

5.如权利要求4所述的一种适用于高速公路易积水路段的可变限速装置，其特征在于：所述设备箱内还包括有内存条、电路自检模块和电源管理模块，所述内存条用于保存车道积水监测数据，所述电路自检模块用于检测设备和线路的运行状态，所述电源管理模块用于管理所述第一供电单元的供电。

6.如权利要求1所述的一种适用于高速公路易积水路段的可变限速装置，其特征在于：所述显示单元还包括告警信息显示板，所述告警信息显示板位于所述限速显示板上方。

7.如权利要求1所述的一种适用于高速公路易积水路段的可变限速装置，其特征在于：所述设备箱向所述显示单元发送的显示指令包括实时的限速值，每一车道上的限速值根据该车道上的积水深度确定，限速值应满足以下公式：

式中：V表示限速值；t表示反应时间，取2.5s；表示不同积水深度条件下的道路附着系数；i表示道路纵坡度；L_前车、L_安全表示前车间距和安全距离，均取5m；L_v表示不同积水深度下的的建议停车视距。

8.如权利要求1所述的一种适用于高速公路易积水路段的可变限速装置，其特征在于：所述限速显示架与所述积水监测架之间的距离S按照以下公式确定：

式中：n表示车道数；L表示改变一次车道所需的距离(采取85％位车速值时约为120m)；a为减速度，v₁为调整前的限速值；v₂为调整后的限速值；t为决策时间。

9.如权利要求1所述的一种适用于高速公路易积水路段的可变限速装置，其特征在于：所述显示单元保持0-10°的倾斜角度。