一种自走位车道调整装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种自走位车道调整装置及使用方法，属于智能交通技术领域。一种自走位车道调整装置，其特征在于：包括两个或以上的隔离墩、设置在隔离墩前方信号采集模块和锁止槽、设置在隔离墩后方的锁止杆和安装在锁止杆后端的舵机、设置在隔离墩内部的周围环境检测模块、移动模块和信号处理模块；其中锁止槽尺寸略大于锁止杆；信号采集模块为安装在隔离墩前方左右两侧的两个对射式红外传感器，通过红外传感器接收的信号判断前方隔离墩的空间状态；信号处理模块与舵机、周围环境检测模块、移动模块连接，根据信号采集模块和周围环境检测模块的数据控制锁止杆和移动模块的运动。本发明专利技术使各隔离墩能自动跟随前一个隔离墩移动，快速完成车道调整。

Self driving lane adjustment device and usage method

The invention relates to a self-propelled Lane adjustment device and a use method, belonging to the technical field of intelligent transportation. The utility model relates to a self-propelled Lane adjustment device, which is characterized in that the device comprises two or more isolation piers, a signal acquisition module and a locking groove arranged in front of the isolation pier, a locking rod arranged behind the isolation pier and a steering gear installed at the rear end of the locking rod, an ambient detection module arranged inside the isolation pier, a moving module and a signal. The signal acquisition module is two counter-fire infrared sensors installed on the left and right sides of the isolation pier. The signal processing module is connected with the steering gear, the surrounding environment detection module and the moving module. Then, according to the data of the signal acquisition module and the surrounding environment detection module, the movement of the locking rod and the moving module is controlled. The invention enables each isolation pier to automatically follow the movement of the previous isolation pier and quickly complete the lane adjustment.

【技术实现步骤摘要】
一种自走位车道调整装置及使用方法
本专利技术涉及一种自走位车道调整装置及使用方法，属于智能交通

技术介绍
随着我国汽车保有量的上升，在道路发展和汽车数量之间出现了难以调和的矛盾，当前城市道路划分结构多以固定式隔离护栏为主，难以满足在特定出行时间对车道数量的灵活控制，尤其是大中型城市在早晚的出行高峰期，有很明显的“潮汐现象”，采用固定车道就容易发生一边道路异常拥堵而另一边道路还很空，影响驾驶员的行程时间和道路交通安全。为此部分城市采用潮汐车道进行缓解，即将道路中间的一至两条车道设为可变车道，在高峰时期划分至拥堵的方向，可缓解交通压力。目前国内潮汐车道的划分方式主要有三种，分别是交通信号灯划分、地面交通标示配合交警指挥划分和可移动隔离栏划分；其中交通信号灯划分和地面交通标示配合交警指挥划分的方式很难避免司机误入的风险，而可移动隔离栏划分的方式往往需要牵引车或是人为操控，在交通繁忙时操作不便，且维护成本高昂。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供了一种自走位车道调整装置，能根据实际交通流量的需要，通过远程命令使纵向排列的隔离墩跟随第一个隔离墩自行移动，快速完成车道的自动调整。技术方案如下：一种自走位车道调整装置，包括两个或以上的隔离墩、设置在隔离墩前方信号采集模块和锁止槽、设置在隔离墩后方的锁止杆和安装在锁止杆后端的舵机、设置在隔离墩内部的周围环境检测模块、移动模块和信号处理模块；其中锁止槽尺寸略大于锁止杆；信号采集模块为安装在隔离墩前方左右两侧的两个对射式红外传感器，通过红外传感器接收的信号判断前方隔离墩的空间状态；信号处理模块与舵机、周围环境检测模块、移动模块连接，根据信号采集模块和周围环境检测模块的数据控制锁止杆和移动模块的运动。进一步地，第一隔离墩内部还设有与信号处理模块连接的远程控制模块，远程控制模块包括一对红外控制器和数字信号传输模块，通过远程连接第一隔离墩的信号处理模块，控制第一隔离墩的移动或停止。进一步地，移动模块包括履带轮、底盘、电源、带减速器的电机和安装在底盘上的电机控制模块，电机控制模块采用L289N驱动电路，与电机连接，控制电机带动履带轮转动。进一步地，信号处理模块采用ArduinoUNO单片机。进一步地，周围环境检测模块采用红外距离传感器，检测到隔离墩周边30cm内存在其他物体即向信号处理模块发送停止移动信号。进一步地，隔离墩上设置有运行指示灯和方向指示灯。一种自走位车道调整装置的使用方法，采用如下步骤：步骤1：初始静止状态时，所有隔离墩排成一列并对齐，隔离墩上两个红外传感器发出的红外信号均被前一隔离墩遮挡而反射回来，此时传输给信号处理模块的信号为低电平状态；步骤2：当需要调整车道时，第一隔离墩收到远程控制模块传来的移动信号后，信号处理模块控制舵机转动使锁止杆抬起，电机控制模块控制电机带动履带轮转动，使第一隔离墩向某方向移动，直到远程控制模块传来停止信号，电机控制模块控制电机停止转动，隔离墩即停止横向移动；步骤3：前一隔离墩的移动导致后一隔离墩的左右侧红外传感器中的一个接收不到返回的红外信号，则后一隔离墩的该红外传感器传输给信号处理模块的信号即转为高电平，信号处理模块根据传来的信号类型，时间差推断前方的隔离墩移动方向，并控制舵机转动使锁止杆抬起，电机控制模块控制电机带动履带轮按相应方向转动，直到两个红外传感器均重新接到反射信号，即表示与前一隔离墩对齐，此时前一隔离墩的电机控制模块根据事先设置的延时控制舵机转动，使前一隔离墩的锁止杆放下并落入后一隔离墩的锁止槽，两个隔离墩就完成了自走位的移动、对齐和锁定过程；步骤4：所述后一隔离墩的后方隔离墩重复步骤3，队列中的隔离墩依次重复步骤3的操作直到所有隔离墩完成自走位、对齐和锁定，即完成车道的调整。有益效果：1)本专利技术可根据实际道路交通情况通过远程命令使纵向排列的隔离装置跟随第一个隔离装置自行移动来快速完成车道调整，具有操作简单，安全可靠、效率高的特点。2)装置采用履带式移动车轮，减少走位过程前后隔离墩间距的较大变化，移动平稳，且与地面摩擦力较大，静止状态时有锁止装置，避免滑移和意外碰撞导致隔离墩错位的问题。3)装置加载周围环境监测模块，确保移动时的安全性。附图说明图1为自走位车道调整装置的结构示意图；图2为自走位车道调整装置的信号处理模块、周围环境检测模块、移动模块结构示意图；图3为自走位车道调整装置使用方法的流程图；图4为自走位车道调整装置调整车道的示意图，顺序为(a)、(b)、(c)、(d)；其中：1为隔离墩、2为锁止杆、21为舵机、22为锁止槽、3为信号采集模块、4为移动模块、41为电机控制模块、42为周围环境检测模块、43为电源、44为电机、45为履带轮、46为底盘、5为信号处理模块。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明：如图1所示一种自走位车道调整装置，包括两个或以上的隔离墩1、设置在隔离墩前方信号采集模块3和锁止槽22、设置在隔离墩后方的锁止杆2和安装在锁止杆后端的舵机21、设置在隔离墩1内部的周围环境检测模块42、移动模块4和信号处理模块5；其中锁止槽22尺寸略大于锁止杆2；信号采集模块1为安装在隔离墩前方左右两侧的两个对射式红外传感器，通过红外传感器接收的信号判断前方隔离墩1的空间状态；信号处理模块5与舵机2、周围环境检测模块42、移动模块4连接，根据信号采集模块3和周围环境检测模块42的数据控制锁止杆2和移动模块4的运动。第一隔离墩1内部还设有与信号处理模块连接的远程控制模块，远程控制模块包括一对红外控制器和数字信号传输模块，通过远程连接第一隔离墩的信号处理模块5，控制第一隔离墩的移动或停止。移动模块4包括履带轮45、底盘46、电源43、带减速器的电机44和安装在底盘上的电机控制模块41，电机控制模块采用L289N驱动电路，与电机44连接，控制电机44带动履带轮45转动。信号处理模块5采用ArduinoUNO单片机。周围环境检测模块42采用红外距离传感器，检测到隔离墩周边30cm内存在其他物体即向信号处理模块5发送停止信号。隔离墩1上设置有运行指示灯和方向指示灯。一种自走位车道调整装置的使用方法，采用如下步骤：步骤1：初始静止状态时，所有隔离墩1排成一列并对齐，隔离墩上两个红外传感器发出的红外信号均被前一隔离墩遮挡而反射回来，此时传输给信号处理模块5的信号为低电平状态；步骤2：当需要调整车道时，第一隔离墩收到远程控制模块传来的移动信号后，信号处理模块5控制舵机21转动使锁止杆2抬起，电机控制模块41控制电机44带动履带轮45转动，使第一隔离墩向某方向移动，直到远程控制模块传来停止信号，电机控制模块41控制电机停止转动，隔离墩即停止横向移动；步骤3：前一隔离墩的移动导致后一隔离墩的左右侧红外传感器中的一个接收不到返回的红外信号，则后一隔离墩的该红外传感器传输给信号处理模块的信号即转为高电平，信号处理模块5根据传来的信号类型，推断前方隔离墩移动方向，并控制舵机21转动使锁止杆2抬起，电机控制模块41控制电机带动履带轮按相应方向转动，直到两个红外传感器均重新接到反射信号，即表示与前一隔离墩对齐，此时前一隔离墩的电机控制模块41根据事先设置的延时控制舵机21转动，使前一隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自走位车道调整装置，其特征在于：包括两个或以上的隔离墩(1)、设置在隔离墩前方的信号采集模块(3)和锁止槽(22)、设置在隔离墩后方的锁止杆(2)和安装在锁止杆后端的舵机(21)、设置在隔离墩(1)内部的周围环境检测模块(42)、移动模块(4)和信号处理模块(5)；其中锁止槽(22)尺寸略大于锁止杆(2)；信号采集模块(3)为安装在隔离墩前方左右两侧的两个对射式红外传感器，通过红外传感器接收的信号判断前方隔离墩(1)的空间状态；信号处理模块(5)与舵机(21)、周围环境检测模块(42)、移动模块(4)连接，根据信号采集模块(3)和周围环境检测模块(42)的数据控制锁止杆(2)和移动模块(4)的运动。

【技术特征摘要】
1.一种自走位车道调整装置，其特征在于：包括两个或以上的隔离墩(1)、设置在隔离墩前方的信号采集模块(3)和锁止槽(22)、设置在隔离墩后方的锁止杆(2)和安装在锁止杆后端的舵机(21)、设置在隔离墩(1)内部的周围环境检测模块(42)、移动模块(4)和信号处理模块(5)；其中锁止槽(22)尺寸略大于锁止杆(2)；信号采集模块(3)为安装在隔离墩前方左右两侧的两个对射式红外传感器，通过红外传感器接收的信号判断前方隔离墩(1)的空间状态；信号处理模块(5)与舵机(21)、周围环境检测模块(42)、移动模块(4)连接，根据信号采集模块(3)和周围环境检测模块(42)的数据控制锁止杆(2)和移动模块(4)的运动。2.如权利要求1所述的一种自走位车道调整装置，其特征在于：第一隔离墩(1)内部还设有与信号处理模块连接的远程控制模块，远程控制模块包括一对红外控制器和数字信号传输模块，通过远程连接第一隔离墩的信号处理模块(5)，控制第一隔离墩的移动或停止。3.如权利要求1或2所述的一种自走位车道调整装置，其特征在于：所述的移动模块(4)包括履带轮(45)、底盘(46)、电源(43)、带减速器的电机(44)和安装在底盘上的电机控制模块(41)，电机控制模块采用L289N驱动电路，与电机(44)连接，控制电机(44)带动履带轮(45)转动。4.如权利要求1或2所述的一种自走位车道调整装置，其特征在于：所述的信号处理模块(5)采用ArduinoUNO单片机。5.如权利要求1或2所述的一种自走位车道调整装置，其特征在于：所述的周围环境检测模块(42)采用红外距离传感器，检测到隔离墩周边30cm内存在其他物...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志雄，张静之，王钦北，忻宇，葛佳伟，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31