CN110329146A - 一种移动警示牌装置 - Google Patents

Abstract

一种移动警示牌装置，涉及一种电动领域。为解决现有警示牌需要人为去放置，若在高速公路上存在很大的危险性，并且也违反交通法规，传统警示牌是依靠反光片折射反光，在恶劣天气下不明显，警示性不强的问题。底板为等边三角形状，且三个角为圆角，底板的三个角依次分别设有从动机构、一号主动驱动机构和二号主动驱动机构，一号主动驱动机构和二号主动驱动机构的机械结构相同，主控箱为具有空腔的等腰梯形棱台状，主控箱上表面沿长边中线处设有一个通槽，底板上表面中心处设有主控箱，主控箱的通槽内部两侧设有一根传动轴，传动轴上连接有警示牌翻转放置机构。本发明适用于放置警示牌。

Description

一种移动警示牌装置

技术领域

本发明涉及一种电动领域，具体涉及一种移动警示牌装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，汽车已逐步走进千家万户。车辆行驶途中难免发生一些故障，如果在高速路上汽车发生故障，传统警示牌则需要人拿着三角警示牌放在车后150米处。由于高速路上车速快、车况复杂，人去放置三角警示牌具有很大的危险性，并且人在高速行走也违反交通法规。此外，传统警示牌依靠反光片被动发光，只有受到光照时才能发光，并且在恶劣天气下警示性不强。

综上所示，现有警示牌需要人为去放置，若在高速公路上存在很大的危险性，并且也违反交通法规，传统警示牌是依靠反光片折射反光，在恶劣天气下不明显，警示性不强。

发明内容

本发明为解决现有警示牌需要人为去放置，若在高速公路上存在很大的危险性，并且也违反交通法规，传统警示牌是依靠反光片折射反光，在恶劣天气下不明显，警示性不强的问题，而提出一种移动警示牌装置。

本发明的一种移动警示牌装置，包括底板、主控箱、一号主动驱动机构、二号主动驱动机构、从动机构和警示牌翻转放置机构；

底板为等边三角形状，且三个角为圆角，底板的三个角依次分别设有从动机构、一号主动驱动机构和二号主动驱动机构，一号主动驱动机构和二号主动驱动机构的机械结构相同，主控箱为具有空腔的等腰梯形棱台状，主控箱上表面沿长边中线处设有一个通槽，底板上表面中心处设有主控箱，主控箱的通槽内部两侧设有一根传动轴，传动轴上连接有警示牌翻转放置机构；

进一步的，所述的主控箱还包括主控板、避障机构、无线中继器、minipc和遁迹机构，主控箱内部的两个斜边侧面分别设有一个主控板和避障机构，主控箱内部的两个直边侧面设有一个遁迹机构和一个无线中继器，主控箱内部顶端设有minipc；

进一步的，所述的主控箱的内部底面设有二号舵机，二号舵机的输出端与主控箱通槽上的传动轴的一端连接，主控箱的内部侧壁上设有电池，电池用于对主动驱动机构、警示牌翻转放置机构、光敏感应器、GPS定位模块、摄像头和红外测距模块进行供电；

进一步的，所述的警示牌翻转放置机构包括二号法兰盘、一号法兰盘、警示牌支架、警示牌、一号连接块、拉伸弹簧、短连杆、长连杆和一号舵机；

主控箱通槽上的传动轴的另一端穿过二号法兰盘中心孔，与长连杆的一端铰连接，长连杆的另一端与短连杆的一端铰连接，且长连杆的另一端与短连杆的一端连接处之间设有一号法兰盘，警示牌支架为三角形状，警示牌支架的一侧面中心处设有一号连接块，短连杆的另一端与一号连接块铰连接，一号连接块与短连杆之间设有拉伸弹簧，一号舵机的输出端依次穿过短连杆的一端、一号法兰盘和长连杆的另一端，且与长连杆和短连杆铰连接，警示牌支架的另一侧面设有警示牌；

进一步的，所述的一号主驱动机构包括驱动单元、减震单元和麦克纳姆轮，驱动单元的输出端连接麦克纳姆轮，驱动单元与麦克纳姆轮之间设有减震单元；

进一步的，所述的驱动单元包括电机座和电机，电机座设置在底板上表面的一角处，电机座上设有电机；

进一步的，所述的减震单元包括前减震筒、万向联轴器、铝块减震架、减震支架和联轴器；铝块减震架为平行四边形框架结构，铝块减震架的顶端面与底端面分别设有一个减震支架，两个减震支架之间设有两个前减震筒，且两个前减震筒对称设置，电机的输出端通过联轴器与传动轴的一端连接，传动轴的另一端与万向联轴器的一端连接，万向联轴器的另一端穿过铝块减震架，与麦克纳姆轮连接；

进一步的，所述的从动机构包括后减震筒、全向轮、后轮摇臂和连接轴；主控箱的另一直边侧面中心处二号连接块，后减震筒的一端与二号连接块铰连接，底板下表面顶角处设有三号连接块，后轮摇臂为U形状，后轮摇臂的闭口端与底板上的三号连接块铰连接，连接轴的一端依次穿过全向轮和后减震筒的另一端，连接轴的两端设置在后轮摇臂的开口处。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本发明克服了现有技术的缺点，采用光敏感应器、GPS定位模块、摄像头和红外测距模块，实现了智能化，避免传统的手动摆放警示牌而造成的安全隐患。

二、本发明采用麦克纳姆轮和全向轮的组合，便于该装置在前进过程中灵活转向。

三、本发明采用警示牌翻转放置机构，采用LED智能调节亮度警示，避免了在恶劣天气下不明显，警示性不强的问题。

附图说明

图1是本发明的整体结构的三维立体视图；

图2是本发明的整体结构的侧视图；

图3是本发明的主控箱的后视图；

图4是本发明的主控箱的透视图；

图5是本发明的电气原理逻辑框图；

图6是本发明的主驱动机构的三维立体放大图；

图7是本发明的警示牌翻转放置机构的三维立体放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述的一种移动警示牌装置包括底板25、主控箱29、一号主动驱动机构、二号主动驱动机构、从动机构和警示牌翻转放置机构；

底板25为等边三角形状，且三个角为圆角，底板25的三个角依次分别设有从动机构、一号主动驱动机构和二号主动驱动机构，一号主动驱动机构和二号主动驱动机构的机械结构相同，主控箱29为具有空腔的等腰梯形棱台状，主控箱29上表面沿长边中线处设有一个通槽，底板25上表面中心处设有主控箱29，主控箱29的通槽内部两侧设有一根传动轴，传动轴上连接有警示牌翻转放置机构；

所述的警示牌翻转放置机构包括二号法兰盘11、一号法兰盘8、警示牌支架12、警示牌13、一号连接块14、拉伸弹簧15、短连杆16、长连杆17和一号舵机9；

主控箱29通槽上的传动轴的一端穿过二号法兰盘11中心孔，与长连杆17的一端铰连接，长连杆17的另一端与短连杆16的一端铰连接，且长连杆17另一端与短连杆16一端的连接处之间设有一号法兰盘8，警示牌支架12为三角形状，警示牌支架12的一侧面中心处设有一号连接块14，短连杆16的另一端与一号连接块14铰连接，一号连接块14与短连杆16之间设有拉伸弹簧15，一号舵机9的输出端依次穿过短连杆16的一端、一号法兰盘8和长连杆17的另一端，且与长连杆17和短连杆16铰连接，警示牌支架12的另一侧面设有警示牌13；

所述的一号主驱动机构包括驱动单元、减震单元和麦克纳姆轮1，驱动单元的输出端连接麦克纳姆轮1，驱动单元与麦克纳姆轮1之间设有减震单元；

本具体实施方式，采用麦克纳姆轮1和全向轮20的组合，便于该装置在前进过程中灵活转向，在使用麦克纳姆轮1的同时，在每个主驱动机构上都采用一个减震单元，使该装置在移动时路过坑洼地面时，可以有效的起到减震的作用，提高平稳性，从而也保护该装置的底板25；

本装置采用警示牌翻转放置机构，其中利用两个舵机分别控制长连杆17和短连杆16的摆动角度，可以控制警示牌的倾斜角度，在光线不好的环境下，通过调整警示牌的倾斜角度来提高亮度，使远方行驶的车辆的驾驶员能够看清楚三角警示标识。

具体实施方式二：结合图1和图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的驱动单元包括电机座6和电机7，电机座6设置在底板25上表面的一角处，电机座6上设有电机7。

具体实施方式三：结合图1和图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的减震单元包括前减震筒2、万向联轴器3、铝块减震架4、减震支架5和联轴器10；铝块减震架4为平行四边形框架结构，铝块减震架4的顶端面与底端面分别设有一个减震支架5，两个减震支架5之间设有两个前减震筒2，且两个前减震筒2对称设置，电机7的输出端通过联轴器10与传动轴的一端连接，传动轴的另一端与万向联轴器3的一端连接，万向联轴器3的另一端穿过铝块减震架4，与麦克纳姆轮1连接；

本具体实施方式，采用该减震单元，提高了该装置移动时的平稳性。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的从动机构包括后减震筒19、全向轮20、后轮摇臂21和连接轴22；主控箱29的另一直边侧面中心处设有二号连接块18，后减震筒19的一端与二号连接块18铰连接，底板25下表面顶角处设有三号连接块23，后轮摇臂21为U形状，后轮摇臂21的闭口端与底板25上的三号连接块23铰连接，连接轴22的一端依次穿过全向轮20和后减震筒19的另一端，连接轴22的两端设置在后轮摇臂21的开口处；

本具体实施方式，采用在全向轮20上使用后减震筒19，可以起到减震的作用，提高移动警示牌装置的平稳性。

具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的主控箱29还包括光敏感应器30、GPS定位模块37、摄像头26和红外测距模块27；主控箱29的直边侧面两端分别设有一个摄像头26和一个红外测距模块27，且摄像头26设置在红外测距模块27的上方，主控箱29的两个斜边侧面的一端分别设有一个光敏感应器30。

具体实施方式六：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的主控箱29的内部底面设有二号舵机28，二号舵机28的输出端与主控箱29通槽上的传动轴的另一端连接。

具体实施方式七：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式六所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的主控箱29的内部侧壁上设有电池32，电池32用于对主动驱动机构、警示牌翻转放置机构、光敏感应器30、GPS定位模块31、摄像头26、一号舵机9、二号舵机28和红外测距模块27进行供电。

具体实施方式八：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式七所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的主控箱29还包括主控板、避障机构、无线中继器、minipc和遁迹机构，主控箱29内部的两个斜边侧面分别设有一个主控板和避障机构，主控箱29内部的两个直边侧面设有一个遁迹机构和一个无线中继器，主控箱29内部顶端设有minipc；

无线中继器的启动信号输出端与主控板上的信号接收端通过wifi通讯连接，主控板上的避障信号接收端与避障机构的输出端通过SPI通讯连接，避障机构的距离信号输入端读取红外测距模块27的信息，主控板上的信号输出端与驱动信号输入端与电机7的驱动端连接，主控板上的信号接收端与遁迹机构的输出端通过USART通讯连接，遁迹机构信号输入端与minipc的信号输出端连接，minipc的视频信号输入端与摄像头26的视频输出端连接；

本具体实施方式，采用主控箱29中设置主控板、避障机构、无线中继器和遁迹机构，通过主控板、遁迹机构和避障机构，再结合光敏感应器30、GPS定位模块37、摄像头26和红外测距模块27，实现该装置移动到150m处自动停止，实现了智能化，避免传统的手动摆放警示牌而造成的安全隐患；

在移动警示牌的主控箱29上装有摄像头26，通过摄像头26接收图像，反馈给minipc进行一系列的处理，再传输移动信号给主控板，从而通过对道路俩边白条的检测确保该警示牌一直位于道路中央；在移动警示牌的主控箱29上装有红外测距模块27，分别位于装置的左边和右边，主控板会实时读取测距模块采集到的数据，利用这个模块该装置就可以检测装置前方的障碍物情况，通过现有的算法可以实时躲避障碍物。

具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的底板25上表面边缘处设有十四个LED示廓灯24。

具体实施方式十：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的电机为M3508直流电机。

具体实施方式十一：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的红外测距模块27采用Sk60型激光测距。

具体实施方式十二：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的GPS定位模块37采用NEO-6M型GPS。

具体实施方式十三：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式八所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的主控板采用STM32F429主控板。

具体实施方式十四：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式八所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的主控板采用树莓派PI3b型minipc。

具体实施方式十五：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的警示牌装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种移动警示牌装置，所述的摄像头26采用1601U摄像头。

工作原理

本发明采用3508直流电机主轴转动，通过联轴器将转矩传递给麦克纳姆轮，从而驱动移动警示牌装置，装置后部的全向轮作为从动轮，提高移动警示牌装置的通过性，铝块减震架与前减震筒相连，通过减震弹簧的压缩改变平行四边形角度，起到减震效果，后端一体式单摇臂减震装置，全向轮通过后减震筒与主控箱直边侧面连接，起到减震效果；

警示牌警示牌警示牌通过树莓派PI3b型minipc读取1601U摄像头采集到的图像，进行一系列处理后，对车道进行测距，从而保证在本车道上前进，并通过SK60红外测距模块进行躲避障碍物，再通过NEO-6M定位GPS模块辅助定位移动警示牌摆放位置；

当移动警示牌装置到指定地方后，舵机与连杆通过法兰盘相连，上下两个舵机配合运动，实现警示牌的收放及调整角度，连杆与警示牌通过连接块和拉伸弹簧相连，便于保持警示牌的最佳视角，从而实现警示牌的放置。

Claims (10)

1.一种移动警示牌装置，其特征在于：包括底板(25)、主控箱(29)、一号主动驱动机构、二号主动驱动机构、从动机构和警示牌翻转放置机构；

底板(25)为等边三角形状，且三个角为圆角，底板(25)的三个角依次分别设有从动机构、一号主动驱动机构和二号主动驱动机构，一号主动驱动机构和二号主动驱动机构的机械结构相同，主控箱(29)为具有空腔的等腰梯形棱台状，主控箱(29)上表面沿长边中线处设有一个通槽，底板(25)上表面中心处设有主控箱(29)，主控箱(29)的通槽内部两侧设有一根传动轴，传动轴上连接有警示牌翻转放置机构；

所述的警示牌翻转放置机构包括二号法兰盘(11)、一号法兰盘(8)、警示牌支架(12)、警示牌(13)、一号连接块(14)、拉伸弹簧(15)、短连杆(16)、长连杆(17)和一号舵机(9)；

主控箱(29)通槽上的传动轴的一端穿过二号法兰盘(11)中心孔，与长连杆(17)的一端铰连接，长连杆(17)的另一端与短连杆(16)的一端铰连接，且长连杆(17)的另一端与短连杆(16)的一端连接处之间设有一号法兰盘(8)，警示牌支架(12)为三角形状，警示牌支架(12)的一侧面中心处设有一号连接块(14)，短连杆(16)的另一端与一号连接块(14)铰连接，一号连接块(14)与短连杆(16)之间设有拉伸弹簧(15)，一号舵机(9)的输出端依次穿过短连杆(16)的一端、一号法兰盘(8)和长连杆(17)的另一端，且与长连杆(17)和短连杆(16)铰连接，警示牌支架(12)的另一侧面设有警示牌(13)；

所述的一号主驱动机构包括驱动单元、减震单元和麦克纳姆轮(1)，驱动单元的输出端连接麦克纳姆轮(1)，驱动单元与麦克纳姆轮(1)之间设有减震单元。

2.根据权利要求1所述的一种移动警示牌装置，其特征在于：所述的驱动单元包括电机座(6)和电机(7)，电机座(6)设置在底板(25)上表面的一角处，电机座(6)上设有电机(7)。

3.根据权利要求1所述的一种移动警示牌装置，其特征在于：所述的减震单元包括前减震筒(2)、万向联轴器(3)、铝块减震架(4)、减震支架(5)和联轴器(10)；铝块减震架(4)为平行四边体框架结构，铝块减震架(4)的顶端面与底端面分别设有一个减震支架(5)，两个减震支架(5)之间设有两个前减震筒(2)，且两个前减震筒(2)对称设置，电机(7)的输出端通过联轴器(10)与传动轴的一端连接，传动轴的另一端与万向联轴器(3)的一端连接，万向联轴器(3)的另一端穿过铝块减震架(4)，与麦克纳姆轮(1)连接。

4.根据权利要求1所述的一种移动警示牌装置，其特征在于：所述的从动机构包括后减震筒(19)、全向轮(20)、后轮摇臂(21)和连接轴(22)；主控箱(29)的一直边侧面中心处设有二号连接块(18)，后减震筒(19)的一端与二号连接块(18)铰连接，底板下表面顶角处设有三号连接块(23)，后轮摇臂(21)为U形状，后轮摇臂(21)的闭口端与底板上的三号连接块(23)铰连接，连接轴(22)的一端依次穿过全向轮(20)和后减震筒(19)的另一端，连接轴(22)的两端设置在后轮摇臂(21)的开口处。

5.根据权利要求1所述的一种移动警示牌装置，其特征在于：所述的主控箱(29)还包括光敏感应器(30)、GPS定位模块(37)、摄像头(26)和红外测距模块(27)；主控箱(29)的另一直边侧面两端分别设有一个摄像头(26)和一个红外测距模块(27)，且摄像头(26)设置在红外测距模块(27)的上方，主控箱(29)的两个斜边侧面的一端分别设有一个光敏感应器(30)。

6.根据权利要求5所述的一种移动警示牌装置，其特征在于：所述的主控箱(29)的内部底面设有二号舵机(28)，二号舵机(28)的输出端与主控箱(29)通槽上的传动轴的另一端连接。

7.根据权利要求6所述的一种移动警示牌装置，其特征在于：所述的主控箱(29)的内部侧壁上设有电池(32)，电池(32)用于对主动驱动机构、警示牌翻转放置机构、光敏感应器(30)、GPS定位模块(37)、摄像头(26)、一号舵机(9)、二号舵机(28)和红外测距模块(27)进行供电。

8.根据权利要求7所述的一种移动警示牌装置，其特征在于：所述的主控箱(29)还包括主控板、避障机构、无线中继器、minipc和遁迹机构，主控箱(29)内部的两个斜边侧面分别设有一个主控板和避障机构，主控箱(29)内部的两个直边侧面设有一个遁迹机构和一个无线中继器，主控箱(29)内部顶端设有minipc；

无线中继器的启动信号输出端与主控板上的信号接收端通过wifi通讯连接，主控板上的避障信号接收端与避障机构的输出端通过SPI通讯连接，避障机构的距离信号输入端读取红外测距模块(27)的信息，主控板上的信号输出端与驱动信号输入端与电机(7)的驱动端连接，主控板上的信号接收端与遁迹机构的信号输出端通过USART通讯连接，遁迹机构信号输入端与minipc的信号输出端连接，minipc的视频信号输入端与摄像头(26)的视频输出端连接。

9.根据权利要求1所述的一种移动警示牌装置，其特征在于：所述的底板(25)上表面边缘处设有十四个LED示廓灯(24)。

10.根据权利要求2所述的一种移动警示牌装置，其特征在于：所述的电机(7)为M3508直流电机。