一种高速公路汽车掉头辅助装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高速公路汽车掉头辅助装置及其控制方法，该装置包括掉头架、滑槽、转运机、控制箱、第一摄像头、转运框、下行运输底座、上行运输底座、键盘、第一工业级WIFI模块、控制电路板、第二摄像头，通过在高速公路上横跨掉头架，将需要掉头的车辆托起，在空中实现车辆转向，使上行车道需要掉头的车辆运输到下行车道上；该装置处于游走状态，当接收到需要掉头的车辆发来的请求时，距离该车辆最近的掉头机器便会自动运行到需要掉头的车辆前，将车辆提起掉头。本发明专利技术能为行驶在高速公路上需要掉头的车辆提供原地掉头的服务，能为司机节约大量的时间、油费、精力，预防强制掉头车辆造成的交通事故。

A Turn-around Auxiliary Device for Expressway Vehicles and Its Control Method

The invention discloses a turning auxiliary device for Expressway automobiles and its control method. The device comprises a turning frame, a sliding chute, a transporter, a control box, a first camera, a transfer frame, a downward transport base, an upward transport base, a keyboard, a first industrial WIFI module, a control circuit board, and a second camera. By crossing the turning frame on the expressway, the vehicle that will need turning around is required. Vehicles are lifted and turned in the air, so that the vehicles that need to turn in the ascending lane can be transported to the descending lane. The device is in a walking state. When the request from the vehicle that needs to turn is received, the nearest turning machine of the vehicle will automatically run to the vehicle that needs to turn around, and the vehicle will be lifted and turned around. The invention can provide in-situ turning service for vehicles that need turning on the expressway, save a lot of time, fuel and energy for drivers, and prevent traffic accidents caused by forced turning vehicles.

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路汽车掉头辅助装置及其控制方法
本专利技术涉及利用机械辅助汽车掉头装置，尤其涉及一种高速公路汽车掉头辅助装置及其控制方法。
技术介绍
高速公路上行驶的车轮是不能突然急刹车打方向变道或将车停在高速公路上查询路线的，更不能掉头、逆行、倒车，只能将车开至下一个收费站掉头回来。当司机错过了目的地出口，只能通过下一个收费站或者服务区的地下通道掉头回来，而有的服务区地下通道也不会全天候开放，只能走收费站，这样会消耗更多的油和时间，倘若下个高速出口距离目的地很近倒还好说，但如果相差几百公里在掉头回来，既费时又费力，更何况在高速路上开车本来就不容易，精神紧张，在多跑一段冤枉路更让人精神崩溃，并且浪费大量的时间、精力、汽油等，对于赶时间的司机来说，这无疑是一种折磨，而且还会使得司机产生急躁情绪，更容易发生交通事故。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种高速公路汽车掉头辅助装置及其控制方法，通过在高速公路上横跨掉头机器，将需要掉头的车辆托起，在空中实现车辆转向，使上行车道需要掉头的车辆运输到下行车道上；该装置处于游走状态，当接收到需要掉头的车辆发来的请求时，距离该车辆最近的掉头机器便会自动运行到需要掉头的车辆前，将车辆提起掉头。本专利技术能为行驶在高速公路上需要掉头的车辆提供原地掉头的服务，能为司机节约大量的时间、油费、精力，预防强制掉头车辆造成的交通事故。为实现上述目的，本专利技术提供的一种高速公路汽车掉头辅助装置及其控制方法是这样实现的：一种高速公路汽车掉头辅助装置，包括掉头架、滑槽、转运机、控制箱、第一摄像头、转运框、下行运输底座、上行运输底座、键盘、第一工业级WIFI模块、控制电路板、第二摄像头，掉头架横跨在高速公路的应急车道两边，在掉头架上开出滑槽，便于转运机滑行，转运机设置在掉头架上，且能沿着滑槽移动，用于提起转运框在掉头架上运行，控制箱安装在转运机侧面，用于接收汽车请求掉头的信息，并控制离该汽车最近的掉头架移动到汽车所在位置，同时控制转运机提起车辆在空中掉头放置到高速公路另一端的应急车道上，第一摄像头安装在下行车道一侧的掉头架上，转运框掉在转运机正下方，由转运机带动转运框上、下、左、右移动，将需要掉头的车辆从高速公路的一端移动至另一端，下行运输底座安装在下行车道一侧的掉头架底端，上行运输底座安装在上行车道一侧的掉头架底端，由下行运输底座和上行运输底座共同协作，带动掉头架在高速公路上移动，键盘、第一工业级WIFI模块、控制电路板安装在汽车内，键盘用于向控制电路板发送请求掉头的信息，由控制电路板控制第一工业级WIFI模块将该信息发送给控制箱，第二摄像头安装在上行车道一侧的掉头架上。本专利技术的第一摄像头、第二摄像头均采用相同的夜视高清摄像头，便于全天候工作，第一摄像头用于辅助转运机将转运框放置到下行车道的应急车道上，第二摄像头用于辅助转运机将转运框放置到上行车道的应急车道上。本专利技术的转运机包括不锈钢盒、第一步进电机、第一主动轮、第一主动轮齿轮、第一主动轮轮轴、第一步进电机齿轮、连接杆、第一随动轮轮轴、第一随动轮、旋转电机、环形带、第一伸缩电机、钢绳、支柱、托盘、测距雷达、车轮夹，第一主动轮、第一随动轮分别安装在不锈钢盒的两端，用于辅助转运机在滑槽上移动，第一主动轮轮轴穿过第一主动轮齿轮连接第一主动轮，第一步进电机安装在不锈钢盒内，第一步进电机齿轮固定在第一步进电机的旋转轴上，第一随动轮轮轴连接第一随动轮，由第一步进电机带动第一步进电机齿轮转动，进而为第一主动轮齿轮传动，第一主动轮齿轮带动第一主动轮轮轴转动，从而带动第一主动轮在滑槽上移动，第一随动轮用于辅助转运机在滑槽上移动，连接杆连接在第一伸缩电机的伸缩杆上，旋转电机安装在不锈钢盒内，环形带连接在旋转电机的旋转轴与第一伸缩电机上，由旋转电机带动环形带移动，进而带动第一伸缩电机转动，达到汽车在空中旋转的效果，钢绳连接在连接杆底端和支柱顶端，支柱底端焊接在托盘上，由连接杆拉动钢绳、钢绳拉动支柱、支柱拉动托盘，使得托盘上的车辆能被第一伸缩电机提起，测距雷达固定在托盘底部，用于探测托盘距地面的高度，并将该信息传输给控制箱，以辅助托盘放置到需要掉头的车辆处的应急车道上，车轮夹安装在托盘的四个角，用于卡住车轮，使车辆稳定在托盘上。本专利技术的第一主动轮齿轮、第一步进电机齿轮之间采用采用蜗轮蜗杆传动方式，便于第一步进电机齿轮对第一主动轮齿轮垂直传动。本专利技术的车轮夹包括第二伸缩电机、固定架、第一伸缩架、第二伸缩架、钳子、拉杆，第二伸缩电机、第一伸缩架、第二伸缩架、拉杆安装在固定架内，第一伸缩架与拉杆的上端连接，第二伸缩架与拉杆的下端连接，钳子与第二伸缩架连接，由第二伸缩电机拉动拉杆移动，进而拉动第一伸缩架、第二伸缩架上下移动，实现钳子的开合状态，能很好的夹住车轮，直到车辆需要下托盘，钳子才会松开。本专利技术的控制箱包括控制器、第二工业级WIFI模块、可编程逻辑控制器，第二工业级WIFI模块用于接收第一工业级WIFI模块发送来的请求掉头的信息、第一摄像头采集到的下行应急车道的请求掉头的车辆位置信息、第二摄像头采集到的对应上行应急车道的位置信息、以及测距雷达检测到托盘的距地面的高度信息均传输给控制器，同时控制器控制可编程逻辑控制器的动作，再由可编程逻辑控制器去控制下行运输底座、上行运输底座将掉头架移动至请求掉头的车辆所在处，并控制转运机将车辆从高速公路一边的应急车道吊起来掉头，并运输到另一边的应急车道上。本专利技术的下行运输底座、上行运输底座均采用相同的结构，均包括镀锌钢架、第二主动轮、第二主动轮齿轮、第二主动轮轮轴、第二步进电机齿轮、第二步进电机、第二随动轮、第二随动轮轮轴，镀锌钢架与掉头架底端焊接在一起，第二主动轮轮轴穿过第二主动轮齿轮与第二主动轮连接，第二步进电机齿轮固定在第二步进电机的旋转轴上，由第二步进电机带动第二步进电机齿轮转动，再为第二主动轮齿轮传动，第二主动轮齿轮带动第二主动轮轮轴转动，进而带动第二主动轮转动，第二随动轮轮轴连接在第二随动轮上，第二随动轮用于辅助第二主动轮推动运动。本专利技术的第二主动轮齿轮与第二步进电机齿轮之间采用斜齿锥齿轮传动方式。本专利技术的高速公路汽车掉头辅助装置的控制方法为：当上行车辆需要掉头时，将车辆停靠在上行应急车道上，通过键盘向控制电路板发送掉头请求，由控制电路板将该信息通过第一工业级WIFI模块发送给最近的第二工业级WIFI模块，第二工业级WIFI模块将该信息传输给控制器，控制器控制可编程逻辑控制器动作，间接的控制第二步进电机将掉头架移动到请求掉头的车辆所在处，同时第一摄像头不停地采集请求掉头的车辆的位置信息，并将该信息传输给控制器，当采集到掉头架到达请求掉头的车辆所在位置时，控制器控制第二步进电机停止转动，将掉头架固定在此处，接着控制器控制第一步进电机将转运机运送到上行应急车道上方，同时控制第一伸缩电机将托盘下移，由测距雷达不停的采集托盘距地面高度，第一摄像头采集托盘所在位置，控制器接收到第一摄像头、测距雷达采集到的信息为托盘着地时，第二工业级WIFI模块向第一工业级WIFI模块发送允许掉头的信息，此时司机将车辆开到托盘上，控制器控制第二伸缩电机将车轮夹卡住汽车车轮，之后控制器控制第一伸缩电机上升，将汽车吊起在空中，控制器控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速公路汽车掉头辅助装置，特征是：包括掉头架、滑槽、转运机、控制箱、第一摄像头、转运框、下行运输底座、上行运输底座、键盘、第一工业级WIFI模块、控制电路板、第二摄像头，掉头架横跨在高速公路的应急车道两边，在掉头架上开出滑槽，便于转运机滑行，转运机设置在掉头架上，且能沿着滑槽移动，用于提起转运框在掉头架上运行，控制箱安装在转运机侧面，用于接收汽车请求掉头的信息，并控制离该汽车最近的掉头架移动到汽车所在位置，同时控制转运机提起车辆在空中掉头放置到高速公路另一端的应急车道上，第一摄像头安装在下行车道一侧的掉头架上，转运框掉在转运机正下方，由转运机带动转运框上、下、左、右移动，将需要掉头的车辆从高速公路的一端移动至另一端，下行运输底座安装在下行车道一侧的掉头架底端，上行运输底座安装在上行车道一侧的掉头架底端，由下行运输底座和上行运输底座共同协作，带动掉头架在高速公路上移动，键盘、第一工业级WIFI模块、控制电路板安装在汽车内，键盘用于向控制电路板发送请求掉头的信息，由控制电路板控制第一工业级WIFI模块将该信息发送给控制箱，第二摄像头安装在上行车道一侧的掉头架上。

【技术特征摘要】
1.一种高速公路汽车掉头辅助装置，特征是：包括掉头架、滑槽、转运机、控制箱、第一摄像头、转运框、下行运输底座、上行运输底座、键盘、第一工业级WIFI模块、控制电路板、第二摄像头，掉头架横跨在高速公路的应急车道两边，在掉头架上开出滑槽，便于转运机滑行，转运机设置在掉头架上，且能沿着滑槽移动，用于提起转运框在掉头架上运行，控制箱安装在转运机侧面，用于接收汽车请求掉头的信息，并控制离该汽车最近的掉头架移动到汽车所在位置，同时控制转运机提起车辆在空中掉头放置到高速公路另一端的应急车道上，第一摄像头安装在下行车道一侧的掉头架上，转运框掉在转运机正下方，由转运机带动转运框上、下、左、右移动，将需要掉头的车辆从高速公路的一端移动至另一端，下行运输底座安装在下行车道一侧的掉头架底端，上行运输底座安装在上行车道一侧的掉头架底端，由下行运输底座和上行运输底座共同协作，带动掉头架在高速公路上移动，键盘、第一工业级WIFI模块、控制电路板安装在汽车内，键盘用于向控制电路板发送请求掉头的信息，由控制电路板控制第一工业级WIFI模块将该信息发送给控制箱，第二摄像头安装在上行车道一侧的掉头架上。2.根据权利要求1所述的一种高速公路汽车掉头辅助装置，其特征在于：所述转运机包括不锈钢盒、第一步进电机、第一主动轮、第一主动轮齿轮、第一主动轮轮轴、第一步进电机齿轮、连接杆、第一随动轮轮轴、第一随动轮、旋转电机、环形带、第一伸缩电机、钢绳、支柱、托盘、测距雷达、车轮夹，第一主动轮、第一随动轮分别安装在不锈钢盒的两端，用于辅助转运机在滑槽上移动，第一主动轮轮轴穿过第一主动轮齿轮连接第一主动轮，第一步进电机安装在不锈钢盒内，第一步进电机齿轮固定在第一步进电机的旋转轴上，第一随动轮轮轴连接第一随动轮，由第一步进电机带动第一步进电机齿轮转动，进而为第一主动轮齿轮传动，第一主动轮齿轮带动第一主动轮轮轴转动，从而带动第一主动轮在滑槽上移动，第一随动轮用于辅助转运机在滑槽上移动，连接杆连接在第一伸缩电机的伸缩杆上，旋转电机安装在不锈钢盒内，环形带连接在旋转电机的旋转轴与第一伸缩电机上，由旋转电机带动环形带移动，进而带动第一伸缩电机转动，达到汽车在空中旋转的效果，钢绳连接在连接杆底端和支柱顶端，支柱底端焊接在托盘上，由连接杆拉动钢绳、钢绳拉动支柱、支柱拉动托盘，使得托盘上的车辆能被第一伸缩电机提起，测距雷达固定在托盘底部，用于探测托盘距地面的高度，并将该信息传输给控制箱，以辅助托盘放置到需要掉头的车辆处的应急车道上，车轮夹安装在托盘的四个角，用于卡住车轮，使车辆稳定在托盘上。3.根据权利要求2所述的一种高速公路汽车掉头辅助装置，其特征在于：所述车轮夹包括第二伸缩电机、固定架、第一伸缩架、第二伸缩架、钳子、拉杆，第二伸缩电机、第一伸缩架、第二伸缩架、拉杆安装在固定架内，第一伸缩架与拉杆的上端连接，第二伸缩架与拉杆的下端连接，钳子与第二伸缩架连接，由第二伸缩电机拉动拉杆移动，进而拉动第一伸缩架、第二伸缩架上下移动，实现钳子的开合状态，能很好的夹住车轮，直到车辆需要下托盘，钳子才会松开。4.根据权利要求3所述的一种高速公路汽车掉头辅助装置，其特征在于：所述下行运输底座、上行运输底座均采用相同的结构，均包括镀锌钢架、第二主动轮、第二主动轮齿轮、第二主动轮轮轴、第二步进电机齿轮、第二步进电机、第二随动轮、第二随动轮轮轴，镀锌钢架与掉头架底端焊接在一起，第二主动轮轮轴穿过第二主动轮齿轮与第二主动轮连接，第二步...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军，刘燕德，欧阳爱国，孙旭东，徐佳，李斌，吴建，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西,36