一种驾驶精准导向仪及具有精准导向的车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种驾驶精准导向仪及具有精准导向的车辆，其驾驶精准导向包括转角传感器和可用于投射出曲线或曲面轨迹的轨迹投射装置，转角传感器与轨迹投射装置通过有线或无线信号传输连接；其具有精准导向的车辆，安装有所述驾驶精准导向仪，所述驾驶精准导向仪的轨迹投射装置安装在车体的车头和车尾，所述驾驶精准导向仪的转角感应器安装在车辆的转向系统中；本发明专利技术能直观的预先显示车辆车头或车尾的行驶轨迹，方便驾驶者直观的观察出当前转向下的车辆车头或车尾的行驶轨迹，能实现对转向的精准指导。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆驾驶辅助装置，尤其涉及一种驾驶精准导向仪及具有精准导向的车辆。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，车辆已成为大多数人的交替工具；车辆驾驶技术也越来越成为人们生活中的一种重要技能。驾驶技术的学习受到人们的广泛的追捧，然而车辆驾驶技能并不是短时间就能达到一定水平，通常需要较长时间的不断积累。在驾驶过程中，对于一些驾龄较短的驾驶人员，倒车入库、狭道会车和弯道行驶过程通常是最头疼、害怕的事，也是最容易出现事故的过程。例如，在倒车入库过程，驾驶员对方向的感觉较差，不知道该打多少方向才能恰当倒入车库，即使安装有后视雷达，通常也需要较多次不断的进退才能挪入车库，且容易会出现刮车、碰壁事故；在狭道会车过程，驾驶员不能正确判断自己的车辆能否通过，可以通过的不敢通过，不能通过的强制通过，容易出现刮车和翻车事故；在弯道行驶过程中，驾驶员对方向的把握能力较差，要么打多方向，要么打少方向，容易驶出路面外，甚至导致翻车。针对以上驾驶问题，本专利技术提出了一种驾驶精准导向仪，通过将该驾驶精准导向仪安装在车辆上，旨在能直观的预先显示车辆车头或车尾的行驶轨迹，方便驾驶者直观的观察出当前转向下的车辆车头或车尾的行驶轨迹，从而实现对转向的精准指导。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:倒车入库、狭道会车和弯道行驶过程对转向操作技术和车身轨迹预测能力的要求较高，驾驶水平较差的驾驶员容易在上述过程中因判断失误和操作偏差出现安全事故。为解决其技术问题本专利技术所采用的技术方案为:一种驾驶精准导向仪，包括转角传感器和可用于投射出曲线或曲面轨迹的轨迹投射装置，转角传感器与轨迹投射装置通过有线或无线信号传输连接。作为上述驾驶精准导向仪的进一步具体优化，所述驾驶精准导向仪包含一个或多个用于投射出曲线或曲面轨迹的轨迹投射装置。作为上述驾驶精准导向仪的进一步具体优化，所述轨迹投射装置包括单片机和轨迹投射灯，轨迹投射灯包括成阵列分布的激光发射头，可用于投射出点的运动曲线轨迹或线的运动曲面轨迹，激光发射头由单片机控制其打开或关闭，单片机与转角传感器通过有线或无线信号传输连接。作为上述轨迹投射装置的进一步具体优化，所述阵列分布的激光发射头投射出的激光素点成矩形阵列或扇形阵列。作为上述轨迹投射装置的另一种结构，所述轨迹投射装置包括单片机、LED显示屏、凸面透镜和折射棱镜，转角传感器通过有线或无线信号传输连接到单片机，单片机控制连接LED显示屏，LED显示屏前方依次安装有凸面透镜和折射棱镜，LED显示屏与凸面透镜的距离大于其透镜焦距且小于其透镜两倍焦距，LED显示屏显示轨迹图像经凸面透镜的放大和折射棱镜的折射后成像于地面。作为上述轨迹投射装置的另一种结构，所述轨迹投射装置包括图像生成微机、投影机和折射棱镜，转角传感器通过有线或无线信号传输连接到图像生成微机，图像生成微机输出连接到投影机，投影机前方为折射棱镜，投影机投射出的轨迹图像经折射棱镜折射后成像于地面。作为以上轨迹投射装置的进一步具体优化，所述轨迹投射装置可投射的光色为红色单色光、紫色单色光，红色或紫色单色光有较佳的显著性。—种具有精准导向的车辆，其特征在于:车体上安装有所述驾驶精准导向仪，驾驶精准导向仪包含至少一个轨迹投射装置。作为上述具有精准导向的车辆的进一步优化，所述轨迹投射装置为用于投射点运动的曲线轨迹，轨迹投射装置分别安装在车辆的车头和车尾的四个边角处。作为上述具有精准导向的车辆的进一步优化，所述轨迹投射装置为用于投射边线运动的曲面轨迹，轨迹投射装置分别安装在车辆的车头中部和车尾中部。工作原理:由于车辆运动时，其车辆整个刚体的运动轨迹是可以通过刚体运动学原理计算出来。当车辆转向轮转向角确定时，根据刚体运动轨迹分析(如图1所示车辆刚体运动分析原理图，图中A、E点为车头边角点位置，B、F点为车尾边角点位置，C点为转向轮位置，D点为后轮位置，O点为圆周运动圆心，L为B、C点间距，L1S A、C点间距，L。为B、D点间距，1^为A、E点间距，β为C点转向轮的转角(顺时针为正角，逆时针为负角))，车辆刚体是做圆周运动。前轮位置点C的圆周运动轨迹半径R1=IVsin β，后轮位置点D的圆周运动轨迹半径Ro=L/tan0。因而，车头边角点位置A的轨迹方程(以A点为相对坐标原点，AB方向为y轴方向)为:(x_ R0)2+(y-L- L1) 2 = R0 2+ (L+ L1) 2,等同于:x2+y 2 -2x L/tan β -2y (L+ L1) = O。车头边角点位置E的轨迹方程(以E点为相对坐标原点，AB方向为y轴方向)为: (X-R0-L2) 2+Cy-L-L1) 2 = ( R0+L2) 2+ (L+L^ 2, 等同于:x2+y 2-2x(L/tanP+Lj-SylX+L!) = O。车头边线AE的曲面轨迹(以A点为相对坐标原点，AB方向为y轴方向)为: x2+y 2 -2x L/tan β -2y (L+ L1)多0且(叉_ L2)2+y 2_2x (L/tan β+L2) _2y (L+Lj <0， 或x2+y2 -2x L/tan β -2y (L+ L1) <0 且(x_ L2)2+y 2-2x (L/tan β +L2) -2y (L+L^ ^ O0车尾边角点位置B的轨迹方程(以B点为相对坐标原点，AB方向为y轴方向)为: (X-R0) 2+(y_L0) 2 = R02+ L0 2，等同于:x2+y 2 -2x L/tan β ~2yL0 = O。车尾边角点位置F的轨迹方程(以F点为相对坐标原点，AB方向为y轴方向)为: (X- R0- L2) 2+ (y- L0) 2 = (R0+ L2)2+ L0 2，等同于:x2+y 2 -2x( L/tan β+L2) _2yL0 = O。车尾边线BF的曲面轨迹(以B点为相对坐标原点，AB方向为y轴方向)为: x2+y 2 -2x L/tan β ~2yL0 ^ O 且(χ- L2) 2+y 2 _2x( L/tan β+L2) _2y L0 0,或 x2+y 2 -2x L/tan β ~2yL0 0 且(x_ L2) 2+y 2 _2x( L/tan β+L2) _2y L0 ^ O0由于轨迹投射装置2投射出来的矩阵素点的纵向、横向间距是固定，每个素点的相对坐标是固定的，因此，当轨迹投射装置2投射点的曲线轨迹时，可根据以上各点的运动曲线轨迹方程，分别计算出符合上述方程的素点，并显示出来形成曲线轨迹；当投射线的曲面轨迹时，可根据以上各线的运动曲面轨迹方程，分别计算出符合上述曲面方程的所有素点，并显示出来形成曲面轨迹；从而实现显示车头前进的运动轨迹或车尾倒车时的运动轨迹。有益效果:本专利技术所述驾驶精准导向仪通过刚体运动学理论分析，能计算出车辆刚体个点在不同转向角度下的运动轨迹；同时将其运动轨迹通过轨迹投射装置2投射到地面，能够直观的观察到车体当前转向角下的运动轨迹趋势，当运动轨迹趋势与驾驶者所需驾驶轨迹不一致时，可通过调节当前转向角，调节时，运动轨迹趋势能响应转向角的调节而发生变化，能动态显示运动轨迹趋势；且驾驶者可根据驾驶精准导向仪投射出的运动轨迹趋势，直观的观察出车辆的驾驶所需宽度，从而实现对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驾驶精准导向仪，包括转角传感器(1)和可用于投射出曲线或曲面轨迹的轨迹投射装置(2)，转角传感器(1)与轨迹投射装置(2)通过有线或无线信号传输连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓孝梅，高真辉，
申请(专利权)人：邓孝梅，
类型：发明
国别省市：湖南;43