激光投影码表及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种激光投影码表及控制方法，包括：激光二极管，用于产生激光光源；MEMS振镜，所述MEMS振镜与所述激光二极管形成激光光路，用于控制激光反射角度和路线；加速度计和陀螺仪组件，用于实时获取当前加速度和姿态角度；测速单元，用于实时获取当前速度信息；MCU控制器，用于读取加速度计和陀螺仪组件数据与测速单元的速度信息，以及根据相应数据信息进行计算转换后，控制激光二极管和MEMS振镜显示相应图案。本发明专利技术丰富了码表的可视化功能，提升了夜晚骑行的安全性。

Laser projection code table and control method

The invention discloses a laser projection code table and a control method, including: a laser diode for producing a laser light source; a MEMS vibrating mirror; the MEMS mirror is used to form a laser light path with the laser diode to control the laser reflection angle and route; the accelerometer and the gyroscope component are used to obtain the current acceleration and the acceleration in real time. The attitude angle; the speed measuring unit is used to obtain the current speed information in real time; the MCU controller is used to read the speed information of the accelerometer and the gyroscope component data and the speed measuring unit, and to control the laser diode and the MEMS mirror to display the corresponding pattern after the calculation and conversion according to the corresponding data information. The invention enriches the visualization function of the code table, and improves the safety of riding at night.

【技术实现步骤摘要】
激光投影码表及控制方法
本专利技术涉及码表
，具体涉及一种激光投影技术的新型自行车码表与控制方法。
技术介绍
自行车码表是骑行爱好者必备的自行车装备之一，现有码表的主要功能是记录和显示自行车当前的实时信息，包括：骑行时速，最高时速，行驶里程和时间，或者温度、气压等环境信息。但是其实时信息显示多是通过LED显示屏，可视性和安全性差，尤其是对于夜间骑行人员，为了安全性，需增加照明和警示灯，非常不便。目前码表常见的结构组件包括：测速传感器组件(霍尔传感器和磁铁)、传输组件(有线或无线)、处理组件、显示组件。其工作原理是：车轮旋转时，霍尔传感器感应到磁铁信息产生相应信号，通过有线或无线将信号传输至处理组件，处理组件对信号进行处理后，得出时速、里程等信息，显示在显示组件上。目前的码表显示组件多为LED显示屏，显示速度、里程等信息，功能单一，且夜间可视性差，这种码表显示范围有限，骑行人员需低头查看信息，增加了骑行风险。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种激光投影码表及控制方法，用于现有码表功能单一、可视性差及存在夜间骑行风险的技术问题。考虑到现有技术的上述问题，根据本专利技术公开的一个方面，本专利技术采用以下技术方案：一种激光投影码表，包括：激光二极管，用于产生激光光源；MEMS振镜，所述MEMS振镜与所述激光二极管形成激光光路，用于控制激光反射角度和路线；加速度计和陀螺仪组件，用于实时获取当前加速度和姿态角度；测速单元，用于实时获取当前速度信息；MCU控制器，用于读取加速度计和陀螺仪组件数据与测速单元的速度信息，以及根据相应数据信息进行计算转换后，控制激光二极管和MEMS振镜显示相应图案。为了更好地实现本专利技术，进一步的技术方案是：根据本专利技术的一个实施方案，所述加速度计和陀螺仪组件为单个六轴传感器或两个独立传感器。根据本专利技术的另一个实施方案，所述MCU控制器包括控制模块，所述控制模块包括：数据融合单元，用于读取陀螺仪和加速度计组件的陀螺仪角度数据θ1和加速度数据ω，加速度数据ω积分后得到角度θ2，θ1和θ2进行滤波融合得到的实时角度θ；激光图像转换单元，用于将字符转化为激光图像；具体可包括激光图像转换由位图转换阵列实现，该位图转换阵列是由专用软件离线生成的，分别对应数字(1-9)、字符串(a-z)和常见图案(左右箭头等)与激光图像控制矩阵；显示控制单元，用于控制激光二极管的开通关闭，以及配合控制MEMS振镜的转动角度，形成投影图案。根据本专利技术的另一个实施方案，所述控制模块还包括：亮度自调节功能子模块，用于感知环境光亮度和用户设定自动调节激光二极管亮度，从而控制激光显示图像的亮度。根据本专利技术的另一个实施方案，所述控制模块还包括：显示设定单元，用于用户对显示图像的设定，所述对显示图像的设定通过上位机控制。根据本专利技术的另一个实施方案，所述控制模块内存储离线生成的位图转换阵列，通过该位图转换阵列将字符转换成激光图像控制矩阵。根据本专利技术的另一个实施方案，所述激光图像控制矩阵为带索引的数据块。根据本专利技术的另一个实施方案，所述激光图像控制矩阵用于分别控制激光二极管和MEMS振镜。根据本专利技术的另一个实施方案，所述控制模块还包括：安全保护及节能单元，用于根据数据融合处理得到的实时角度θ，作为阈值进行激光显示的自动开启或关闭，在θ小于60°或大于120°的情况下，自动关闭显示，在当θ满足范围60°～120°的情况下，则开启显示。本专利技术还可以是：一种激光投影码表控制方法，包括：数据读取：读取测速信息、陀螺仪角度数据θ1和加速度数据ω，加速度数据ω积分后得到角度θ2；数据融合处理：测速数据转化处理得到速度数据ν1，与加速度数据ω融合得到更精确的速度数据ν；角度进行滤波融合得到的实时角度θ；激光图像转换：通过转换阵列将字符s1转化为激光图像控制矩阵，并由位图转换阵列进行编号；显示控制：根据激光图像转换步骤生成的控制矩阵数据块，控制激光二极管开闭和MEMS振镜转动，形成相应的激光图像。与现有技术相比，本专利技术的有益效果之一是：本专利技术的一种激光投影码表及控制方法，用多种传感器采集自行车实时数据信息，并通过信息融合得到更精确的信息，以及将信息投射到一定视线范围内；解决了目前码表的功能单一化，精确了骑行实时信息，丰富了码表的可视化功能，并提升了夜晚骑行的安全性。附图说明为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。图1为根据本专利技术一个实施例的激光投影码表功能示意图。图2为根据本专利技术一个实施例的激光投影码表控制流程示意图。图3为根据本专利技术一个实施例的激光投影码表控制方法步骤示意图。图4为根据本专利技术一个实施例的安全保护和节能单元示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。一实施例的自行车码表，其可包括：测速传感器组件、传输组件、处理组件、显示组件。测速传感器组件和传输组件与一般码表基本一致，主要包括霍尔传感器和磁铁，霍尔传感器固定在车架上，磁铁安装在车轮辐条上，当车轮转动经过霍尔传感器时，产生脉冲信号，传输组件(有线或蓝牙)将信号传送给码表本体。码表本体则包括处理组件和显示组件，处理组件在接收到脉冲信号后，经滤波处理转化为自行车速度、里程、骑行时间等数据信息。另一实施例，与一般码表相比，本实施例提供的新型码表改进了数据处理和显示方式，在码表中加入加速度计和陀螺仪传感器、激光发射器、MEMS振镜单元，码表处理器将数据信息通过位图转换阵列转化成图像数据信息，根据图像信息，处理器将图像解码成MEMS振镜驱动信号，控制MEMS振镜和激光发射器在地上投射出图像信息。大大提升了数据显示的可视范围，提升了骑行体验。加速度计和陀螺仪传感器通过滤波产生自行车骑行的角度信息以及加速度信息，角度和加速度信息不仅用来对激光显示进行校正和控制，也可以与速度和里程信息结合，生成更精确和完善的骑行过程姿态信息。同时激光的光源特性，在夜间骑行时起到了警示作用，也有一定的照明性，保证了夜间骑行的安全性。一实施例，结合图1所示，本实施方式所述的新型激光投影码表安装在自行车车把正中，结合多种传感器技术和激光投影单元，在骑行时，直接在地面上投影出相应实时显示信息。例如：当前时速：08。另一实施例，结合图2进行说明，新型激光投影码表包括：MCU控制器1、加速度计和陀螺仪组件2、激光二极管3、MEMS振镜4。MCU控制器1用于读取加速度计和陀螺仪2数据，进行计算转换后，控制激光二极管3和MEMS振镜4显示相应图案；加速度计和陀螺仪2用来实时获取当前骑行加速度和骑行姿态角度，该组件可以是单个六轴传感器，也可以是两个独立传感器；激光二极管3用来产生激光光源；MEMS振镜4则用来控制激光反射角度和路线；激光二极管3和MEMS振镜4形成激光光路。数据融合单元：读取陀螺仪和加速度计组件2的陀螺仪角度数据θ1和加速度数据ω，加速度数据ω积分后得到角度θ2，θ1和θ2进行滤波融合得到的实时角度θ，该角度范围为0°～360°。激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光投影码表，其特征在于包括：激光二极管(3)，用于产生激光光源；MEMS振镜(4)，所述MEMS振镜(4)与所述激光二极管(3)形成激光光路，用于控制激光反射角度和路线；加速度计和陀螺仪组件(2)，用于实时获取当前加速度和姿态角度；测速单元，用于实时获取当前速度信息；MCU控制器(1)，用于读取加速度计和陀螺仪组件(2)数据与测速单元的速度信息，以及根据相应数据信息进行计算转换后，控制激光二极管(3)和MEMS振镜(4)显示相应图案。

【技术特征摘要】
1.一种激光投影码表，其特征在于包括：激光二极管(3)，用于产生激光光源；MEMS振镜(4)，所述MEMS振镜(4)与所述激光二极管(3)形成激光光路，用于控制激光反射角度和路线；加速度计和陀螺仪组件(2)，用于实时获取当前加速度和姿态角度；测速单元，用于实时获取当前速度信息；MCU控制器(1)，用于读取加速度计和陀螺仪组件(2)数据与测速单元的速度信息，以及根据相应数据信息进行计算转换后，控制激光二极管(3)和MEMS振镜(4)显示相应图案。2.根据权利要求1所述的激光投影码表，其特征在于所述加速度计和陀螺仪组件(2)为单个六轴传感器或两个独立传感器。3.根据权利要求1所述的激光投影码表，其特征在于所述MCU控制器(1)包括控制模块，所述控制模块包括：数据融合单元，用于读取陀螺仪和加速度计组件(2)的陀螺仪角度数据θ1和加速度数据ω，加速度数据ω积分后得到角度θ2，θ1和θ2进行滤波融合得到的实时角度θ；激光图像转换单元，用于将字符转化为激光图像；显示控制单元，用于控制激光二极管(3)的开通关闭，以及配合控制MEMS振镜(4)的转动角度，形成投影图案。4.根据权利要求3所述的激光投影码表，其特征在于所述控制模块还包括：亮度自调节功能子模块，用于感知环境光亮度和用户设定自动调节激光二极管(3)亮度，从而控制激光显示图像的亮度。5.根据权利要求3所述的激光投...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩利利，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51