汽车交通路口防碰撞行驶轨迹引导线激光投射系统技术方案

本实用新型专利技术公开了汽车交通路口防碰撞行驶轨迹引导线激光投射系统，包括：步进电机；外壳，其包括多层容纳腔；主动齿轮轴，其同时垂直穿过所述容纳腔且与所述外壳相对转动连接，并且所述主动齿轮轴与所述步进电机的动力输出轴固定连接；多个主动齿轮，其分别对应设置在所述容纳腔中，并且套接固定在所述主动齿轮轴上，与所述主动齿轮轴同步转动；多个从动齿轮，其分别对应设置在所述容纳腔中，且与所述主动齿轮啮合传动连接；多个激光发射器，其分别对应固定安装在所述从动齿轮上；其中，所述多个主动齿轮参数相同，所述多个从动齿轮由下至上齿数依次递减。

Laser Projection System for Anti-collision Trajectory Guidance Line at Automobile Traffic Intersection

The utility model discloses a laser projection system for anti-collision trajectory guide line at an automobile traffic intersection, which comprises a stepping motor, a housing, including a multi-layer accommodation chamber, a driving gear shaft, which passes through the accommodation chamber vertically at the same time and is connected with the housing by relative rotation, and the driving gear shaft is fixed with the power output shaft of the stepping motor. The driving gear shaft rotates synchronously; the driven gears are respectively arranged in the receiving cavity and are meshed and connected with the driving gear; the laser emitters are respectively fixed on the driving gear; and the driving gears are respectively fixed on the driving gear. The parameters of the gears are the same, and the number of the driven gears decreases in turn from the bottom to the top.

【技术实现步骤摘要】
汽车交通路口防碰撞行驶轨迹引导线激光投射系统
本技术涉及防碰撞驾驶辅助系统，具体涉及汽车交通路口防碰撞行驶轨迹引导线激光投射系统。
技术介绍
全世界每年大约有124万人死于交通事故，2000万-5000万人经受由于交通事故而造成的非致命性伤害。在交通事故中，碰撞是交通事故的主要表现形式。在无红绿灯路口和有视觉盲区处，直行车辆、转弯车辆与行人或侧方车辆经常发生碰撞。在我国，车辆防碰撞和车辆预警方面有着广大的发展前景，但目前还没有一辆能够普遍适用且低成本的技术来达到这些目的。经查阅文献，目前国内外对车辆防碰撞和车辆预警的研究部分如下：(1)在中国专利“一种行车预警装置及具有该装置的车辆”中的预警装置的激光发射器排列在一条线上，使其在地面形成一条警示线，通过将控制器与车辆时速表连接，使得车辆在不同的车速开启不同数量的激光发射器，从而达到不同直线长度的警示线，以实现在不同直行车速下提供给对方车辆或行人适宜的预警判断时间；(2)“奔驰第三代LED大灯DIGITALLIGHT技术”中LED灯在智能传感器的协助下会提前探知到车辆侧前方的行人或人行道，并将单独控制的的LED照射到侧前方用以提醒驾驶员注意前方。而且在现有技术中，传统的转向灯投射距离较近，在存在较大障碍物的交通路口处，由于视野盲区、不容易被人发现。
技术实现思路
本技术设计开发了汽车交通路口防碰撞行驶轨迹引导线激光投射系统，本技术的技术目的之一是能够通过步进电机带动激光发射器实时偏转。本技术的技术目的之二是利用齿轮不同的传动比使不同的激光发射器投射不同角度的激光进而投射出汽车行驶轨迹，避免盲区内的车辆行人发生碰撞事故，提高行车安全。本技术提供的技术方案为：汽车交通路口防碰撞行驶轨迹引导线激光投射系统，包括：步进电机；外壳，其包括多层容纳腔；主动齿轮轴，其同时垂直穿过所述容纳腔且与所述外壳相对转动连接，并且所述主动齿轮轴与所述步进电机的动力输出轴固定连接；多个主动齿轮，其分别对应设置在所述容纳腔中，并且套接固定在所述主动齿轮轴上，与所述主动齿轮轴同步转动；多个从动齿轮，其分别对应设置在所述容纳腔中，且与所述主动齿轮啮合传动连接；多个激光发射器，其分别对应固定安装在所述从动齿轮上；其中，所述多个主动齿轮参数相同，所述多个从动齿轮由下至上齿数依次递减。优选的是，还包括：多个激光发射器底座，其固定在所述从动齿轮上，所述激光发射器分别固定安装在所述激光发射器底座上。优选的是，还包括：方向盘转角传感器，其用于监测所述方向盘转角；单片机，其同时电联所述方向盘转角传感器和所述步进电机。优选的是，还包括：车载电源，其包括12V电源模块和5V电源模块；其中，所述12V电源模块与所述方向盘传感器连接，所述5V电源模块与所述单片机连接。优选的是，所述单片机为STC89C52单片机。优选的是，所述步进电机为MB450A步进电机。优选的是，所述投射系统设置两组，分别与所述汽车的左侧和右侧的前转向轮连接；以及所述外壳内设置8层容纳腔，并且在每层内分别安装所述主动齿轮、所述从动齿轮和所述激光发射器。本技术与现有技术相比较所具有的有益效果：1.本技术所述的防撞系统采用清晰度高、散射小、不同地面适应性较好的多个激光发射器在汽车前方地面投射出汽车预期行驶轨迹线，此方式可以使其他接近车辆清晰判断本车未来行驶轨迹，该技术可以有效减少本车司机忘开启转向信号灯或在无交通信号灯路口交汇时的可能发生的汽车碰撞事故，大大提高道路交通安全；2.本技术所述的防撞系统利用方向盘转角传感器估算车轮转动的角度和方向，采用单片机电控精确控制激光发射器转动方向和转角大小，利用不同的齿轮传动比使每个激光发射器转过的角度不同，较为准确模拟车辆预期行驶轨迹。附图说明图1本技术所述的机械结构的三维视图。图2为本技术所述的机械结构的剖视图。图3为本技术所述的电控系统组成框图。图4为本技术所述的方向盘转角传感器与STC89C52单片机连接电气原理图。图5为本技术所述的步进电机驱动器与STC89C52单片机连接电气原理图。图6为本技术所述的电控单元的程序流程框图。图7为本技术所述的机械结构的安装位置正面图。图8为本技术所述的投射效果图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本技术由机械结构和电控单元组成；在特殊路口处，手动触发系统开关(当需要提高自动化程度时，也可改为随开启转向灯一同自动开启本技术所述系统)，通过本技术中的电控单元实时读取方向盘转角传感器测得的方向盘转动的角度，以此估算车轮转动的角度和方向；电控单元按照计算的车轮转角控制步进电机旋转，进而步进电机带动机械转台的各齿轮和激光发射器旋转，发射器在地上投射出将要行驶的轨迹。如图1、图2、图7所示，本技术的主体结构包括汽车交通路口防碰撞行驶轨迹引导线激光投射系统，其安装在进气格栅上，投射系统的主体结构100包括激光发射器110、激光发射器底座120、主动齿轮130、主动齿轮轴140、从动齿轮150、从动齿轮轴160和外壳170；其中，各主动齿轮130参数相同，各从动齿轮150齿数不同；外壳170共分为8层，每一层均设置一个主动齿轮130和从动齿轮150，激光发射器110经由激光发射器底座120固定在从动齿轮150上；此机械结构的主动齿轮130固定在同一主动齿轮轴140上，并由步进电机驱动，主动齿轮130同时与主动齿轮轴140同步转动，主动齿轮130带动从动齿轮150转动，从而带动激光发射器110旋转；为了实现激光发射器110转过不同角度从而发射出若干不同旋转角度的激光线路，进而连接形成一条弧线的目的，从下到上每一层的从动齿轮160的齿数依次递减，由齿轮啮合原理，主从动齿轮齿数与转角的关系为Z1/Z2＝a2/a1，当主动齿轮转角一定时，从下到上各从动齿轮转角依次变大，进而达到了发射出激光连成一条轨迹的目的；主动齿轮130转角由根据方向盘角度传感调节的步进电机控制，从而可实现根据车辆方向盘转角实时控制发射器投射轨迹的弧度。如图3所示，在本技术的另一种实施例中，本技术中的电控单元由主体包括方向盘转角传感器、电控单元、两个步进电机和车载电源组成；电控单元由单片机、电源和两个步进电机驱动器组成；在本实施例中，作为一种优选，单片机STC89C52型单片机为例作为处理器，同类不同型号的其他单片机不认定为与本技术有不同的结构方案，具有与本技术有相同控制程序或实现相同控制功能的所有单片机均为本技术权利保护范围。如图4所示，方向盘转角传感器VDD接口与电源模块12V相连，方向盘转角传感器GND接口接地，方向盘传感器OUT接口为信号输出接口，与单片机STC89C52的P1^0接口连接。单片机STC89C52的VDD与电源模块5V相连，单片机STC89C52的VSS接口接地。如图5所示，本技术选择型号为MB450A的步进电机驱动器，单片机P0^0端口与步进电机驱动器步进脉冲信号输入正端PUL+端口电线连接，步进电机驱动器步进脉冲信号输入负端PUL-接地，单片机P0^0端口负责发送脉冲给步进电机驱动器用于控制步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.汽车交通路口防碰撞行驶轨迹引导线激光投射系统，其特征在于，包括：步进电机；外壳，其包括多层容纳腔；主动齿轮轴，其同时垂直穿过所述容纳腔且与所述外壳相对转动连接，并且所述主动齿轮轴与所述步进电机的动力输出轴固定连接；多个主动齿轮，其分别对应设置在所述容纳腔中，并且套接固定在所述主动齿轮轴上，与所述主动齿轮轴同步转动；多个从动齿轮，其分别对应设置在所述容纳腔中，且与所述主动齿轮啮合传动连接；多个激光发射器，其分别对应固定安装在所述从动齿轮上；其中，所述多个主动齿轮参数相同，所述多个从动齿轮由下至上齿数依次递减。

【技术特征摘要】
1.汽车交通路口防碰撞行驶轨迹引导线激光投射系统，其特征在于，包括：步进电机；外壳，其包括多层容纳腔；主动齿轮轴，其同时垂直穿过所述容纳腔且与所述外壳相对转动连接，并且所述主动齿轮轴与所述步进电机的动力输出轴固定连接；多个主动齿轮，其分别对应设置在所述容纳腔中，并且套接固定在所述主动齿轮轴上，与所述主动齿轮轴同步转动；多个从动齿轮，其分别对应设置在所述容纳腔中，且与所述主动齿轮啮合传动连接；多个激光发射器，其分别对应固定安装在所述从动齿轮上；其中，所述多个主动齿轮参数相同，所述多个从动齿轮由下至上齿数依次递减。2.如权利要求1所述的汽车交通路口防碰撞行驶轨迹引导线激光投射系统，其特征在于，还包括：多个激光发射器底座，其固定在所述从动齿轮上，所述激光发射器分别固定安装在所述激光发射器底座上。3.如权利要求1或2所述的汽车交通路口防碰撞行驶轨迹引导线激光投射系统，其特征在于，还包括：方向盘转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军年，周芝瑶，杨帅，李云锋，底嘉雯，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22