积雪路面实际摩擦系数检测装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种积雪路面实际摩擦系数检测装置与方法，涉及交通运输领域。该积雪路面实际摩擦系数检测装置与方法在地表电阻在预设的电阻范围内且采集到的路面温度小于或等于零度以及反射的红外线的光强在预设定的阈值范围时，依据所述待测路面的温度、预设的影响积雪路面实际摩擦系数温度变率的变化的温度点T

Device and method for detecting actual friction coefficient of snow covered pavement

The invention provides a device and a method for detecting the actual friction coefficient of snow covered pavement, relating to the transportation field. The snow pavement friction coefficient testing device and method in surface resistance in the resistance of the desired range and the acquisition of the pavement temperature is less than or equal to zero and the reflected infrared light intensity threshold range in the preset temperature, the influence of temperature, the preset snow pavement according to the actual measured pavement friction coefficient the temperature change rate of T

【技术实现步骤摘要】
积雪路面实际摩擦系数检测装置与方法
本专利技术涉及交通运输领域，具体而言，涉及一种积雪路面实际摩擦系数检测装置与方法。
技术介绍
公路路面应具备足够的抗滑能力，以保证行车安全，路面抗滑能力不足时，会对行车安全产生重大影响。汽车在弯道上行驶，容易产生横向滑移；高速行车时紧急制动，所需的制动距离就会增长。例如，根据有关研究，沥青路面摩擦系数从0.8变化到0.4时，同一车辆80km/h车速的制动距离可从100米增加到140米，当车辆在存在冰雪的路面上行驶时，制动距离与正常条件相比更是要增加一倍以上。美国联邦公路局(FHWA)的事故统计表明：大约有22％的交通事故与不良天气条件相关，近10年的统计显示，平均每年天气有关事故造成将近6000人死亡、44.5万人受伤，其中路面潮湿与积水状态造成的死亡与受伤人数占比最高，分别是13％和15％，相应的，雨天分别是8％和10％，冰雪天气大约是6％和7％。在我国，根据公安部的交通事故统计年报，每年在雨雪不良天气和湿滑路面条件下的事故占比大约10％。国内外的研究表明，积水、结冰、积雪等湿滑路面状态下的交通事故率与干燥路面相比，高出3-7倍。现有技术中，通常采用激光技术、遥感式安装方式在检测路面干燥、潮湿、积水、冰雪等路面状态基础上，结合一定的算法估算出路面的湿滑指数，传感器输出的湿滑指数或路面摩擦系数值来反映实时检测的路面抗滑性能，但是上述的湿滑系数的采集方式采用多波段激光器技术原理检测路面状态，进而估算路面摩擦系数。但是上述的检测设备价格高昂，对于用户而言，这种昂贵的传感器或设备严重的制约了其广泛应用，目前仅有极少量的应用，根本无法满足公路运营管理部门对于实施路面抗滑性能的监测需求，并且计算得出的路面摩擦系数精确度低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种积雪路面实际摩擦系数检测装置与方法。第一方面，本专利技术实施例提供的一种积雪路面实际摩擦系数检测装置，所述积雪路面实际摩擦系数检测装置包括：地表电阻传感器，用于将采集待测路面的地表电阻；温度传感器，用于采集待测路面的温度；红外线收发器，用于发送红外线至待测路面并接收待测路面反射的红外线；控制器，与所述地表电阻传感器、所述红外线收发器、所述温度传感器均电连接，用于判断采集到的地表电阻是否在预设的电阻范围内且采集到的路面温度是否小于或等于零度以及反射的红外线的光强是否在预设定的阈值范围内，若地表电阻在预设的电阻范围内且采集到的路面温度小于或等于零度以及反射的红外线的光强在预设定的阈值范围内时，依据所述待测路面的温度、预设的影响积雪路面实际摩擦系数温度变率的变化的温度点Th、预设的温度小于Th时积雪路面实际摩擦系数随温度变率的绝对值u1，预设的温度大于或等于Th时积雪路面实际摩擦系数随温度变率的绝对值u2，预设的待测路面的温度为Th时的积雪路面实际摩擦系数CFTdh计算出积雪路面实际摩擦系数。第二方面，本专利技术实施例提供的一种积雪路面实际摩擦系数检测装置，所述积雪路面实际摩擦系数检测方法包括：采集待测路面的地表电阻与温度值以及发送红外线至待测路面并接收待测路面反射的红外线；判断采集到的地表电阻是否在预设的电阻范围内且采集到的路面温度是否小于或等于零度以及反射的红外线的光强是否在预设定的阈值范围内；若地表电阻在预设的电阻范围内且采集到的路面温度小于或等于零度以及反射的红外线的光强在预设定的阈值范围内时，依据所述待测路面的温度、预设的影响积雪路面实际摩擦系数温度变率的变化的温度点Th、预设的温度小于Th时积雪路面实际摩擦系数随温度变率的绝对值u1，预设的温度大于或等于Th时积雪路面实际摩擦系数随温度变率的绝对值u2，预设的待测路面的温度为Th时的积雪路面实际摩擦系数CFTdh计算出积雪路面实际摩擦系数。与现有技术相比，本专利技术提供的一种积雪路面实际摩擦系数检测装置与方法，分别通过地表电阻传感器采集待测路面的地表电阻、温度传感器检测待测路面的温度值；再通过控制器在地表电阻在预设的电阻范围内且采集到的路面温度小于或等于零度以及反射的红外线的光强在预设定的阈值范围内时，依据所述待测路面的温度、预设的影响积雪路面实际摩擦系数温度变率的变化的温度点Th、预设的温度小于Th时积雪路面实际摩擦系数随温度变率的绝对值u1，预设的温度大于或等于Th时积雪路面实际摩擦系数随温度变率的绝对值u2，预设的待测路面的温度为Th时的积雪路面实际摩擦系数CFTdh计算出积雪路面实际摩擦系数，该积雪路面实际摩擦系数检测装置价格低廉，适用范围广，并且检测得出的积雪路面实际摩擦系数精确度高。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种积雪路面实际摩擦系数检测装置的电路连接框图；图2本专利技术实施例提供的预设的积雪路面实际摩擦系数随温度变化而变化的示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种积雪路面实际摩擦系数检测方法的流程图。其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下：地表电阻传感器101，控制器102，温度传感器103，位置信息采集模块104，通信接口105，电源管理模块106，红外线收发模块107。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例提供的一种积雪路面实际摩擦系数检测装置，所述积雪路面实际摩擦系数检测装置包括地表电阻传感器101、温度传感器103、控制器102、位置信息采集模块104、通信接口105以及电源管理模块106，红外线收发器107。所述地表电阻传感器101用于将采集待测路面的地表电阻。地表电阻传感器101通常安装于待测路面的地表，且在通常情况下，在不同的路面状态下待测路面的电阻不同，因此安装与待测路面的地表电阻传感器101的两个检测电极间的阻值存在显著差异，可以通过这种差异的变化来区分路面不同的路面状态。路面状态包括“干燥”、“潮湿”、“积雪”，由于待测路面越干燥待测路面的电阻值越大，在具体实施时，需要通过事设定电阻值区间，得到不同路面状态时的地表电阻传感器101的检测电极间的电阻值的范围。例如，当“干燥”时，预设定的电阻值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种积雪路面实际摩擦系数检测装置，其特征在于，所述积雪路面实际摩擦系数检测装置包括：地表电阻传感器，用于将采集待测路面的地表电阻；温度传感器，用于采集待测路面的温度；红外线收发器，用于发送红外线至待测路面并接收待测路面反射的红外线；控制器，与所述地表电阻传感器、所述红外线收发器、所述温度传感器均电连接，用于判断采集到的地表电阻是否在预设的电阻范围内且采集到的路面温度是否小于或等于零度以及反射的红外线的光强是否在预设定的阈值范围内，若地表电阻在预设的电阻范围内且采集到的路面温度小于或等于零度以及反射的红外线的光强是否在预设定的阈值范围时，依据所述待测路面的温度、预设的影响积雪路面实际摩擦系数温度变率的变化的温度点T

【技术特征摘要】
1.一种积雪路面实际摩擦系数检测装置，其特征在于，所述积雪路面实际摩擦系数检测装置包括：地表电阻传感器，用于将采集待测路面的地表电阻；温度传感器，用于采集待测路面的温度；红外线收发器，用于发送红外线至待测路面并接收待测路面反射的红外线；控制器，与所述地表电阻传感器、所述红外线收发器、所述温度传感器均电连接，用于判断采集到的地表电阻是否在预设的电阻范围内且采集到的路面温度是否小于或等于零度以及反射的红外线的光强是否在预设定的阈值范围内，若地表电阻在预设的电阻范围内且采集到的路面温度小于或等于零度以及反射的红外线的光强是否在预设定的阈值范围时，依据所述待测路面的温度、预设的影响积雪路面实际摩擦系数温度变率的变化的温度点Th、预设的温度小于Th时积雪路面实际摩擦系随温度变率的绝对值u1，预设的温度大于或等于Th时积雪路面实际摩擦系数随温度变率的绝对值u2，预设的待测路面的温度为Th时的积雪路面实际摩擦系数CFTdh计算出积雪路面实际摩擦系数。2.根据权利要求1所述的积雪路面实际摩擦系数检测装置，其特征在于，所述控制器用于若所述待测路面的温度大于或等于Th时，依据算式CFT＝CFTdh-u2(T-Th)计算出积雪路面实际摩擦系数，若所述待测路面的温度小于Th时，依据算式CFT＝CFTdh+u1(Th-T)计算出积雪路面实际摩擦系数，其中，CFT为积雪路面实际摩擦系数，u1为预设的温度小于Th时积雪路面实际摩擦系数随温度变率的绝对值，u2为预设的温度大于或等于Th时积雪路面实际摩擦系数随温度变率的绝对值，Th为预设的影响积雪路面实际摩擦系数温度变率变化的温度点，CFTdh为预设的待测路面的温度为Th时的积雪路面实际摩擦系数，T为采集到的待测路面的温度，且Th与T均小于或等于零度。3.根据权利要求2所述的积雪路面实际摩擦系数检测装置，其特征在于，温度小于Th时积雪路面实际摩擦系数随温度变率的绝对值u1的取值区间为[0.002，0.004]，温度大于或等于Th时积雪路面实际摩擦系数随温度变率的绝对值u2的取值区间为[0.012，0.020]，影响积雪路面实际摩擦系数与温度的比值变化的温度点Th的取值区间为[-10，0]。4.根据权利要求2所述的积雪路面实际摩擦系数检测装置，其特征在于，所述待测路面的温度为Th时的积雪路面实际摩擦系数为预设的值或依据算式CFTdh＝CFTB-u2*Th求得，其中，CFTB为预设的待测路面的温度为0度时的积雪路面实际摩擦系数。5.根据权利要求1所述的积雪路面实际摩擦系数检测装置，其特征在于，所述积雪路面实际摩擦系数检测装置还包括：位置信息采集模块，与所述控制器电连接，用于采集所述积雪路面实际摩擦系数检测装置当前的位置信息；通信接口，与所述控制器电连接，所述控制器还用于将采集到位置信息和计算得出的积雪路面实际摩擦系数通过所述通信接口发送至一智能终端。6.一种积雪路面实际摩擦系数检测方法，其特征在于，所述积雪路面实际摩擦系数检测方法包括：采集待测路面的地表电阻与温度值以及发送红外线至待测路面并接收待测路面反射的红外线；判断采集到的地表电阻是否在预设的电阻范围内且采集到的路面温度是否小于或等于零度以及反射的红外线的光强是否在预设定的阈值范围内；若地表...

【专利技术属性】
技术研发人员：白晨柳，陈立峰，
申请(专利权)人：杭州尊鹏信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33