CN113674536A - 一种车道检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车道检测系统，主要涉及探测技术领域，包括检测机构、传动机构、车轮；车轮通过传动机构与检测机构连接，检测机构包括水平座、L型座、中间霍尔传感器；传动机构用于向检测机构传递车轮的转动速度，能够更加直接的对车辆进行检测；L型座上转动安装有大齿轮，大齿轮跟随传动机构转动，将转动信号传递给行星轮部件，行星轮部件安装在L型座上，行星轮部件带动磁性板部件转动，磁性板部件转动时，利用中间霍尔传感器检测当前车辆偏移方向。本发明能够直接在车辆上对车辆偏移进行检测。

Description

一种车道检测系统

技术领域

本发明主要涉及探测技术领域，具体涉及一种车道检测系统。

背景技术

车辆在行驶过程中一般情况下都是在规定的车道行驶，在面对复杂的交通情况时，随意改变行驶车道，容易引发交通事故。此外，一些司机在开车时不按规定的车道行驶，造成其他车辆无法正常行驶，给交通带来一定的影响。因此需要一种能检测车辆在行驶中是否按照正常车道行驶的装置。现有技术中都是采用摄像头采集信息来进行检测，并没有一种机械式检测的装置。

现有技术中，公开号为CN109901168A的专利公开了一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统及方法，该系统包括设置在护栏上的导轨，导轨上设置有雷达和限位开关。该方法通过雷达检测发射信号与接收信号之间的时间差来计算车辆与雷达安装点之间的距离，并通过比较雷达检测到相邻几次距离值来判断车辆是否处于停止状态。通过比较雷达测得的距离值，如果距离值相等或者差值在很小的范围内，则认为有静止存在的车辆。在确定有静止车辆的情况下，安装在护栏上的雷达沿着护栏上的导轨在规定区域内移动，当检测到新的距离值满足判别车道要求时，判断出静止车辆停在哪个车道。

该专利中主要是针对高速公路上车辆经常停止在路边，在雨雾天容易引发交通事故的技术问题，从而利用雷达系统判断车辆停止在哪条车道，该专利中并没有涉及到车辆在正常行驶中，对行驶车道检测的技术问题。

发明内容

针对上述技术问题本发明提供了一种车道检测系统，包括检测机构、传动机构、车轮，传动机构设置在检测机构的两侧，车轮设置在传动机构上，所述的检测机构包括水平座、L型座、中间霍尔传感器；所述的水平座上固定安装有电极桶，所述的传动机构用于向检测机构传递车轮的转动速度；所述的水平座上转动安装有第一齿轮组件和第二齿轮组件；所述的L型座转动安装在第一齿轮组件上，所述的L型座上转动安装有大齿轮，所述的L型座上设置有行星轮部件，所述的第一齿轮组件与第二齿轮组件安装在大齿轮的两侧，所述的大齿轮与第一齿轮组件齿轮啮合，所述的大齿轮与第二齿轮组件齿轮啮合，所述的大齿轮将带动行星轮部件转动；所述的行星轮部件上设置有六棱柱，所述的六棱柱转动带动磁性板部件转动；所述的中间霍尔传感器通过固定部件设置在L型座上，所述的固定部件上还设置有电刷，所述的中间霍尔传感器与所述的电刷连接，所述的电刷与电极桶滑动连接。

进一步的，所述的传动机构包括连接架，所述的连接架转动安装在水平座上，所述的连接架上设置有齿轮部件，所述的齿轮部件用于向检测机构传递车轮的转动速度，所述的齿轮部件与所述的第一齿轮组件通过万向节连接，所述的齿轮部件与所述的第二齿轮组件通过万向节连接；所述的连接架上设置有调节部件，所述的齿轮部件安装在调节部件上，所述的调节部件用于调整车轮的角度。通过传动机构能够直接将车辆转动速度传递给检测机构，有利于迅速检测。

进一步的，所述的第一齿轮组件包括传动轴一，所述的传动轴一转动安装在水平座上，所述的传动轴一上固定安装有端面齿轮一；所述的第二齿轮组件包括传动轴二，所述的传动轴二转动安装在水平座上，所述的传动轴二上固定安装有端面齿轮二；所述的L型座转动安装在传动轴一上。

进一步的，所述的行星轮部件包括外圈齿轮、大支座，所述的外圈齿轮固定安装在大齿轮上，所述的外圈齿轮上转动安装有中心齿轮，所述的六棱柱固定安装在中心齿轮上；所述的大支座固定安装在L型座上，所述的大支座上转动安装有内圈齿轮一，所述的大支座上转动安装有内圈齿轮二，所述的大支座上转动安装有内圈齿轮三；所述的大支座上安装有固定部件。

进一步的，所述的固定部件包括霍尔座，所述的霍尔座固定安装在大支座上，所述的霍尔座上滑动安装有小支座，所述的小支座上安装有中间霍尔传感器；所述的大支座上安装有磁性板部件。

进一步的，所述的磁性板部件包括立体架，所述的立体架固定安装在大支座上，所述的立体架上滑动安装有管套，所述的管套与六棱柱滑动连接。

进一步的，所述的齿轮部件包括外轴套、竖直齿轮、水平齿轮，所述的外轴套上滑动安装有内轴，所述的内轴上固定安装有小齿轮，所述的内轴转动安装在调节部件上；所述的竖直齿轮固定安装在连接轴上，所述的连接轴转动安装在调节部件上，所述的连接轴与车轮连接；所述的水平齿轮转动安装在调节部件上；所述的竖直齿轮、水平齿轮、小齿轮形成齿轮啮合。

进一步的，所述的调节部件包括移动板、调节气缸，所述的移动板通过位移气缸滑动安装在连接架上，所述的移动板上转动安装有调节座，所述的调节气缸第一端转动安装在移动板上，第二端转动安装在调节座上。

本发明与现有技术相比的有益效果是：1、本发明通过设置了传动机构，能将车轮的转动速度传递到检测机构处，进行检测车辆是否偏移，能够直接的对车辆进行检测；2、通过设置了第一齿轮组件、第二齿轮组件能够将车辆是否偏移的信号传递给大齿轮，通过大齿轮将信号传递给磁性板部件，便于检测；3、通过设置了霍尔传感器，霍尔传感器能够与磁性板部件配合起来，从而检测当前车辆偏移方向，改变了传统的只能用摄像头采集的方式。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明检测机构部分局部结构示意图。

图3为本发明检测机构另一角度局部示意图。

图4为本发明检测机构正面局部示意图。

图5为本发明检测机构正面另一角度示意图。

图6为本发明检测机构侧面示意图。

图7为本发明传动机构侧面示意图。

图8为本发明传动机构侧面另一角度示意图。

图9为本发明传动机构细节放大示意图。

附图标号：1-检测机构；2-传动机构；3-车轮；101-水平座；102-电极桶；103-竖直板；104-水平板；105-传动轴一；106-第一磁性板；107-端面齿轮一；108-端面齿轮二；109-传动轴二；110-L型座；111-侧面霍尔传感器；112-支撑杆；113-外圈齿轮；114-内圈齿轮一；115-第二磁性板；116-内圈齿轮二；117-管套；118-小支座；119-内圈齿轮三；120-大支座；121-立体架；122-大齿轮；123-中心齿轮；124-六棱柱；125-中间霍尔传感器；126-侧边支架一；127-侧边支架二；128-电刷；129-霍尔传感器引脚；130-霍尔座；131-小弹簧；201-支撑气缸；202-万向节；203-外轴套；204-连接架；205-斜架；206-调节气缸；207-调节座；208-竖直齿轮；209-连接轴；210-轮毂圈；211-刹车套；212-水平齿轮；213-移动板；214-矩形座；215-位移气缸；216-内轴；217-小齿轮；218-连接座；219-刹车气缸；220-刹车管；221-刹车片。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此通过本发明的示意性实施例以及说明解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1-图9所示的一种车道检测系统，包括检测机构1、传动机构2、车轮3。电极桶102固定安装在水平座101上，竖直板103固定安装在电极桶102上，水平板104固定安装在竖直板103上。

传动轴一105转动安装在水平座101上，第一磁性板106固定安装在L型座110上，端面齿轮一107固定安装在传动轴一105上，端面齿轮二108固定安装在传动轴二109上，传动轴二109转动安装在水平座101上，L型座110转动安装在传动轴一105上，侧面霍尔传感器111固定安装在支撑杆112上，支撑杆112固定安装在水平座101上。

外圈齿轮113固定安装在大齿轮122上，内圈齿轮一114转动安装在大支座120上，第二磁性板115固定安装在管套117上，管套117转动安装在立体架121上，小支座118滑动安装在霍尔座130上，内圈齿轮三119转动安装在大支座120上，立体架121固定安装在大支座120上，大支座120固定安装在L型座110上。

大齿轮122转动安装在L型座110上，中心齿轮123转动安装在外圈齿轮113上，六棱柱124固定安装在中心齿轮123上，中间霍尔传感器125固定安装在小支座118上，侧边支架一126固定安装在L型座110上，侧边支架二127固定安装在大支座120上。外圈齿轮113与内圈齿轮一114、内圈齿轮二116、内圈齿轮三119、中心齿轮123形成齿轮配合。

电刷128固定第一端固定安装在侧边支架一126上，第二端固定安装在侧边支架二127上，霍尔传感器引脚129第一端设置在中间霍尔传感器125上，第二端设置在电刷128上。霍尔座130固定安装在大支座120上，小弹簧131设置在霍尔座130上。

支撑气缸201第一端转动安装在水平板104上，第二端转动安装在连接架204上，万向节202第一端与传动轴一105连接，第二端与外轴套203连接，外轴套203转动安装在连接架204上，斜架205固定安装在移动板213上，调节气缸206第一端转动安装在斜架205上，第二端转动安装在调节座207上，调节座207转动安装在连接架204上，竖直齿轮208固定安装在连接轴209上，连接轴209转动安装在调节座207上，轮毂圈210固定安装在连接轴209上，刹车套211固定安装在刹车管220上，水平齿轮212转动安装在移动板213上，移动板213通过位移气缸215滑动安装在连接架204上。竖直齿轮208与水平齿轮212齿轮配合。

位移气缸215固定安装在矩形座214上，矩形座214固定安装在连接架204上，内轴216滑动安装在外轴套203上，内轴216同时跟随外轴套203转动，内轴216转动安装在移动板213上，小齿轮217固定安装在内轴216上，连接座218固定安装在调节座207上，刹车气缸219第一端固定安装在连接座218上，第二端滑动安装在刹车管220上，刹车管220固定安装在刹车套211上，刹车套211固定安装在连接座218上，刹车片221设置在刹车套211上。车轮3固定安装在连接轴209上。

本发明工作原理：车轮3正常情况下按规定车道行驶，通过车辆的驱动力驱动前行。车轮3通过竖直齿轮208、水平齿轮212、小齿轮217齿轮啮合将转速传递到端面齿轮一107、端面齿轮二108处，便于检测机构1检测车辆是否偏移。

车辆按车道行驶时，端面齿轮一107与端面齿轮二108转动速度相同，带着大齿轮122公转。当车辆发生偏移，偏移车道时，比如向左偏移，此时端面齿轮二108转动速度比端面齿轮一107快，端面齿轮二108将带着大齿轮122转动，大齿轮122将自转，大齿轮122转动时带动外圈齿轮113转动，外圈齿轮113通过与内圈齿轮一114、第二磁性板115、内圈齿轮二116、中心齿轮123配合，带动中心齿轮123转动，中心齿轮123转动时带动六棱柱124转动。

六棱柱124转动带动管套117转动，从而带动第二磁性板115转动，第二磁性板115转动时使得中间霍尔传感器125切割第二磁性板115的磁感线，由于电极桶102、电刷128、霍尔传感器引脚129串联，然后通过中间霍尔传感器125检测电压方向为正或者为负，当中间霍尔传感器125的电压方向设置为正时，偏移方向则向负，则标志车辆偏移的方向，电压的绝对值的大小是偏移值的多少。当检测完成后并将信号传递给车辆上的信息处理系统，并提示驾驶人员。

当车辆行走时，还能检测车辆是否是直线行驶，如当车辆在宽阔的无规定的车道的道路上行驶时，进行检测。当端面齿轮一107转动时通过L型座110带动第一磁性板106转动，第一磁性板106使得侧面霍尔传感器111切割第一磁性板106的磁感线，进而检测电流方向是正还是负。当车辆不是直线行驶时，比如端面齿轮一107、端面齿轮二108转速不相同，则会通过侧面霍尔传感器111将当前信号传递给车辆信息处理系统。

当检测出车辆发生偏移车道时，可以通过调整两个车轮3之间的距离，来增加稳定性。信号传递系统将信号传递给位移气缸215，位移气缸215带动移动板213伸出，增大两个车轮3之间的距离。当车辆处于转弯线路或行驶在弯道上，则通过启动调节气缸206，调节气缸206带着调节座207转动不同角度，调节座207带着车轮3转动角度，实现根据实际情况调整两个车轮之间的距离，保证在发生偏移时车辆的稳定性。在调整时还通过支撑气缸201起到了减震的作用。

当在转弯，或者发生偏移时，还能通过刹车气缸219工作挤压刹车片221，利用刹车片221对车轮3进行刹车操作，将车辆放慢，保证车辆的安全。本发明的检测都是在车辆行驶速度在每小时100公里以内进行检测，当车辆行驶速度超过每小时100公里时，大齿轮122转动速度过快，带着六棱柱124快速转动，使得管套117脱离与六棱柱124的配合，最终导致第二磁性板115停止转动，整个检测机构停止检测。

Claims (8)

1.一种车道检测系统，包括检测机构、传动机构、车轮，传动机构设置在检测机构的两侧，车轮设置在传动机构上，其特征在于，所述的检测机构包括水平座、L型座、中间霍尔传感器；所述的水平座上固定安装有电极桶，所述的传动机构用于向检测机构传递车轮的转动速度；所述的水平座上转动安装有第一齿轮组件和第二齿轮组件；

所述的L型座转动安装在第一齿轮组件上，所述的L型座上转动安装有大齿轮，所述的L型座上设置有行星轮部件，所述的第一齿轮组件与第二齿轮组件安装在大齿轮的两侧，所述的大齿轮与第一齿轮组件齿轮啮合，所述的大齿轮与第二齿轮组件齿轮啮合，所述的大齿轮将带动行星轮部件转动；所述的行星轮部件上设置有六棱柱，所述的六棱柱转动带动磁性板部件转动；

所述的中间霍尔传感器通过固定部件设置在L型座上，所述的固定部件上还设置有电刷，所述的中间霍尔传感器与所述的电刷连接，所述的电刷与电极桶滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种车道检测系统，其特征在于，所述的传动机构包括连接架，所述的连接架转动安装在水平座上，所述的连接架上设置有齿轮部件，所述的齿轮部件用于向检测机构传递车轮的转动速度，所述的齿轮部件与所述的第一齿轮组件通过万向节连接，所述的齿轮部件与所述的第二齿轮组件通过万向节连接；所述的连接架上设置有调节部件，所述的齿轮部件安装在调节部件上，所述的调节部件用于调整车轮的角度。

3.根据权利要求2所述的一种车道检测系统，其特征在于，所述的第一齿轮组件包括传动轴一，所述的传动轴一转动安装在水平座上，所述的传动轴一上固定安装有端面齿轮一；所述的第二齿轮组件包括传动轴二，所述的传动轴二转动安装在水平座上，所述的传动轴二上固定安装有端面齿轮二；所述的L型座转动安装在传动轴一上。

4.根据权利要求1所述的一种车道检测系统，其特征在于，所述的行星轮部件包括外圈齿轮、大支座，所述的外圈齿轮固定安装在大齿轮上，所述的外圈齿轮上转动安装有中心齿轮，所述的六棱柱固定安装在中心齿轮上；所述的大支座固定安装在L型座上，所述的大支座上转动安装有内圈齿轮一，所述的大支座上转动安装有内圈齿轮二，所述的大支座上转动安装有内圈齿轮三；所述的大支座上安装有固定部件。

5.根据权利要求4所述的一种车道检测系统，其特征在于，所述的固定部件包括霍尔座，所述的霍尔座固定安装在大支座上，所述的霍尔座上滑动安装有小支座，所述的小支座上安装有中间霍尔传感器；所述的大支座上安装有磁性板部件。

6.根据权利要求5所述的一种车道检测系统，其特征在于，所述的磁性板部件包括立体架，所述的立体架固定安装在大支座上，所述的立体架上滑动安装有管套，所述的管套与六棱柱滑动连接。

7.根据权利要求2所述的一种车道检测系统，其特征在于，所述的齿轮部件包括外轴套、竖直齿轮、水平齿轮，所述的外轴套上滑动安装有内轴，所述的内轴上固定安装有小齿轮，所述的内轴转动安装在调节部件上；所述的竖直齿轮固定安装在连接轴上，所述的连接轴转动安装在调节部件上，所述的连接轴与车轮连接；所述的水平齿轮转动安装在调节部件上；所述的竖直齿轮、水平齿轮、小齿轮形成齿轮啮合。

8.根据权利要求7所述的一种车道检测系统，其特征在于，所述的调节部件包括移动板、调节气缸，所述的移动板通过位移气缸滑动安装在连接架上，所述的移动板上转动安装有调节座，所述的调节气缸第一端转动安装在移动板上，第二端转动安装在调节座上。

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