CN116592831B - 一种具有激光标线功能的激光测距装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光测距技术领域，具体为一种具有激光标线功能的激光测距装置，包括设置于车身顶部的第一安装杆和第二安装杆，第一安装杆和第二安装杆均沿车身的宽度方向布置，且第一安装杆和第二安装杆呈前后对称分布，第一安装杆和第二安装杆的长度均超过车身的宽度，且第一安装杆和第二安装杆的两端均伸出至车身外侧，第一安装杆上且位于车身左侧的一端铰接设有翻转板，翻转板的自由端开设有安装缺口。本发明通过车顶两侧的激光标线测距机构能够在车身两侧投影出激光标线，且激光标线平行于车身长度方向，因此有助于学员判断车身是否停正。

Description

一种具有激光标线功能的激光测距装置

技术领域

本发明涉及激光测距技术领域，具体为一种具有激光标线功能的激光测距装置。

背景技术

激光测距器是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距器在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，从而计算出从观测者到目标的距离。

现如今，随着我国居民生活水平的日益提高，越来越多的家庭都已经拥有了家用汽车，因此人们对于学车的需求也在日益增加。目前，驾校内学员在练习科目二的时候，需要练习的项目有倒车入库、侧方位停车、曲线行驶、直角转弯和坡道定点停车与起步等。学员在实际练习的过程中，一般有教练坐在副驾驶负责指导，当学员有动作没掌握好时，教练会及时进行指正，以帮助学员快速掌握开车技巧。然而，驾校内实际情况比较复杂，教练的工作任务也很繁重，有时也存在教练需要处理其它琐事或者临时走开，而让学员独自练车的情况。

当学员独自练习时，由于学员驾驶经验不足，会存在诸多问题，例如：在学员练习倒车入库等项目时，当车辆挺稳后，学员需要判断车身是否停正，车轮是否压线以及车身距离车库两侧边线间距是否一致，但是由于学员自身经验不足，若坐在车内，难以准确判断上述问题，因此就需要学员下车进行查看。然而，学员每次上下车都需要解开安全带再打开车门，上车后又需要再次插上安全带，非常麻烦，而且会极大的影响学员的练车效率。为此，我们提出了一种具有激光标线功能的激光测距装置以良好的解决上述弊端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有激光标线功能的激光测距装置，用于解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种具有激光标线功能的激光测距装置，包括设置于车身顶部的第一安装杆和第二安装杆，所述第一安装杆和第二安装杆均沿车身的宽度方向布置，且所述第一安装杆和第二安装杆呈前后对称分布，所述第一安装杆和第二安装杆的长度均超过车身的宽度，且所述第一安装杆和第二安装杆的两端均伸出至车身外侧，所述第一安装杆上且位于车身左侧的一端铰接设有翻转板，所述翻转板的自由端开设有安装缺口，所述安装缺口内以及所述第二安装杆上且位于车身右侧的一端均设有激光标线测距机构；

所述激光标线测距机构包括外壳体、内壳体、角度电机以及激光标线器和激光测距器，所述外壳体活动套设在所述内壳体外，所述角度电机固定安装于所述外壳体的外壁上，所述角度电机的输出轴伸入至外壳体内并与所述内壳体相连接，所述激光标线器和所述激光测距器均固定设置于所述内壳体中；当所述翻转板呈水平状态时，两个所述激光标线测距机构中的激光标线器发出的激光标线均照射在车身外侧的地面上且沿车身长度方向分布；

当所述翻转板呈竖直状态时，所述安装缺口内的激光标线器发出的激光标线照射在地面上且沿车身宽度方向分布。

可选的，所述翻转板的上表面且位于安装缺口的两侧均设有铰座，两个所述铰座之间固定设有限位轴，所述限位轴的外侧套设有滑套，所述滑套和限位轴之间转动配合，且所述滑套的外周壁上固定设有凸轴，所述限位轴的外侧还固定套装有第一锥齿轮；位于所述安装缺口内的外壳体的顶面垂直设有顶轴，所述顶轴的外侧固定套装有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮和所述第一锥齿轮啮合设置，且所述顶轴和所述凸轴之间转动连接。

可选的，所述第一安装杆的上表面开设有安装槽，所述翻转板的一端铰接设置于所述安装槽内，所述第二安装杆的上表面开设有限位槽，当所述翻转板呈水平状态时，所述翻转板活动嵌入在限位槽中。

可选的，所述安装槽内设有沿第一安装杆长度方向分布的调节轴，所述翻转板固定套装在所述调节轴外，且所述调节轴的一端伸出至第一安装杆的左端外，所述第一安装杆的左端外侧还设有翻转电机，所述翻转电机的输出轴与所述调节轴同轴连接。

可选的，所述第一安装杆的上表面且位于车身右侧的一端上表面开设有镂空槽，所述镂空槽和所述安装槽之间贯穿开设有供所述调节轴穿过的通孔，所述调节轴的一端穿过通孔并与所述镂空槽的内壁转动连接，所述调节轴上且位于镂空槽内的部分固定套装有蜗杆，所述镂空槽的内壁上还转动连接有从动轴，所述从动轴沿车身长度方向分布，所述从动轴的外部套装有蜗轮，所述蜗轮和所述蜗杆啮合设置，所述从动轴远离第一安装杆的一端活动贯穿所述第二安装杆并与位于车身右侧的一个所述激光标线测距机构固定连接；当所述翻转板由水平状态调整为竖直状态时，位于车身右侧的所述激光标线测距机构的底部朝外侧翻转。

可选的，所述第一安装杆和第二安装杆的外部均固定连接有脚座，所述脚座固定连接在所述车身顶部上。

可选的，所述限位轴的外表面且位于滑套的两侧均固定连接有阻挡环，所述顶轴为中空管状结构，所述凸轴活动套装于所述顶轴的内部。

可选的，还包括控制器与显示器，两个所述激光测距器的信号输入端均与所述控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与所述显示器连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种具有激光标线功能的激光测距装置，具备以下有益效果：

本发明通过车顶两侧的激光标线测距机构能够在车身两侧投影出激光标线，且激光标线平行于车身长度方向，因此有助于学员判断车身是否停正；

本发明中的激光标线测距机构中还包括有激光测距器，由于激光标线测距机构距离地面高度已知，因此通过勾股定理可推算出激光标线距离车身的水平间距，从而辅助学员判断车身距离车库两侧边线间距是否一致；

本发明中的翻转板能够转动，当翻转板呈竖直状态时，则位于车身左侧的激光标线器发出的激光标线沿车身宽度方向分布，因此在学员练习坡道定点停车项目时，方便学员判断车头是否过线；

本发明中的翻转板转动至竖直状态时，可自动触发位于车身右侧的激光标线测距机构朝外侧翻转，因此在学员练习坡道定点停车项目时，可方便学员快速判断车身距离右侧边线的距离。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明第一安装杆及翻转板拆分示意图；

图3为本发明激光标线测距机构拆分示意图；

图4为本发明激光标线测距机构剖视图；

图5为图1中A处放大对应图；

图6为图1中B处放大对应图；

图7为本发明翻转板呈水平姿态侧视图；

图8为本发明翻转板呈竖直姿态侧视图；

图9为本发明翻转板呈竖直姿态俯视图；

图10为图8中C处放大对应图。

图中：100、第一安装杆；101、安装槽；102、调节轴；103、翻转电机；104、镂空槽；105、通孔；106、蜗杆；107、从动轴；108、蜗轮；109、脚座；200、第二安装杆；201、限位槽；300、翻转板；301、安装缺口；302、铰座；303、限位轴；304、滑套；305、凸轴；306、第一锥齿轮；307、阻挡环；400、激光标线测距机构；401、外壳体；402、内壳体；403、角度电机；404、激光标线器；405、激光测距器；406、顶轴；407、第二锥齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：请参阅图1-图10，一种具有激光标线功能的激光测距装置，包括设置于车身顶部的第一安装杆100和第二安装杆200，第一安装杆100和第二安装杆200均沿车身的宽度方向布置，且第一安装杆100和第二安装杆200呈前后对称分布，另外，第一安装杆100和第二安装杆200的长度均超过车身的宽度，且第一安装杆100和第二安装杆200的两端均伸出至车身外侧，第一安装杆100和第二安装杆200的外部均固定连接有脚座109，脚座109通过螺栓固定连接在车身顶部上，从而将第一安装杆100和第二安装杆200固定于车顶。

进一步的，第一安装杆100上且位于车身左侧的一端铰接设有翻转板300，翻转板300的自由端开设有安装缺口301，安装缺口301内以及第二安装杆200上且位于车身右侧的一端均设有激光标线测距机构400；具体的，第一安装杆100的上表面开设有安装槽101，翻转板300的一端铰接设置于安装槽101内，第二安装杆200的上表面开设有限位槽201，当翻转板300呈水平状态时，翻转板300活动嵌入在限位槽201中；翻转板300的长度大于第一安装杆100和第二安装杆200的间距，且所述安装槽101和限位槽201的内底面平齐，限位槽201的内部宽度与翻转板300的宽度相适配。

进一步的，激光标线测距机构400包括外壳体401、内壳体402、角度电机403以及激光标线器404和激光测距器405（型号为HG-C1100），其中，外壳体401活动套设在内壳体402外，角度电机403固定安装于外壳体401的外壁上，角度电机403的输出轴伸入至外壳体401内并与内壳体402相连接，激光标线器404和激光测距器405均固定设置于内壳体402中；并且，内壳体402背对角度电机403的一端还设有转轴，该转轴与外壳体401的内壁转动连接，且该转轴与角度电机403的输出轴为同中心轴设置，角度电机403采用伺服电机，用于准确控制内壳体402的偏转角度；另外，激光标线器404能够发出一字线激光束，且激光标线器404的激光头与激光测距器405的激光头均朝外设置，当内壳体402的开口竖直朝下时，如图7所示，此时激光测距器405发出的激光束沿竖直方向分布且垂直于地面，并且，激光测距器405发出的激光束照射在地面上的点位于激光标线器404发出的激光标线的路径上，且该激光标线沿车身长度方向分布。

进一步的，翻转板300的上表面且位于安装缺口301的两侧均设有铰座302，两个铰座302之间固定设有限位轴303，限位轴303的外侧套设有滑套304，滑套304和限位轴303之间转动配合，且滑套304的外周壁上固定设有凸轴305，限位轴303的外侧还固定套装有第一锥齿轮306；位于安装缺口301内的外壳体401的顶面垂直设有顶轴406，顶轴406的外侧固定套装有第二锥齿轮407，第二锥齿轮407和第一锥齿轮306啮合设置，且顶轴406和凸轴305之间转动连接；其中，限位轴303的外表面且位于滑套304的两侧均固定连接有阻挡环307，且阻挡环307与限位轴303焊接固定，顶轴406为中空管状结构，凸轴305活动套装于顶轴406的内部，顶轴406与外壳体401的顶壁螺栓连接固定，因此滑套304可围绕限位轴303转动，而顶轴406也可围绕凸轴305转动，当翻转板300由水平状态翻转至竖直状态时，由于重力作用，外壳体401和内壳体402的开口始终朝下，且滑套304将围绕限位轴303旋转90°，另外，由于第一锥齿轮306和第二锥齿轮407相互啮合，因此在滑套304围绕限位轴303旋转的过程中，第二锥齿轮407将围绕第一锥齿轮306滚动，从而使外壳体401围绕凸轴305旋转90°；因此当翻转板300旋转至竖直状态时，激光标线器404发出的激光标线将沿车身宽度方向分布，此时，再通过角度电机403控制内壳体402偏转，将调节激光标线的前后距离，例如令激光标线与车头平齐，如图9所示。

另外，安装槽101内设有沿第一安装杆100长度方向分布的调节轴102，翻转板300固定套装在调节轴102外，且调节轴102的一端伸出至第一安装杆100的左端外，第一安装杆100的左端外侧还设有翻转电机103，翻转电机103的输出轴与调节轴102同轴连接；因此，通过翻转电机103可直接控制调节轴102转动，亦即控制翻转板300的转动，使翻转板300在水平状态和竖直状态之间切换。

进一步的，第一安装杆100的上表面且位于车身右侧的一端上表面开设有镂空槽104，镂空槽104和安装槽101之间贯穿开设有供调节轴102穿过的通孔105，调节轴102的一端穿过通孔105并与镂空槽104的内壁转动连接，调节轴102上且位于镂空槽104内的部分固定套装有蜗杆106，镂空槽104的内壁上还转动连接有从动轴107，从动轴107沿车身长度方向分布，从动轴107的外部套装有蜗轮108，蜗轮108和蜗杆106啮合设置，从动轴107远离第一安装杆100的一端活动贯穿第二安装杆200并与位于车身右侧的一个激光标线测距机构400固定连接，第二安装杆200上也开设有供从动轴107穿过的贯穿孔（图中未示出），从动轴107穿过贯穿孔并与外壳体401通过螺栓连接固定；因此，当翻转板300由水平状态调整为竖直状态时，由于调节轴102旋转了90°，因此蜗杆106也会相应的旋转90°，从而令从动轴107也发生一定角度的偏转，具体在本实施例中，位于车身右侧的激光标线测距机构400的底部将朝外侧翻转，从而令位于右侧的激光标线向右平移一定距离，具体的，此时位于右侧的激光标线距离车身右侧水平间距为30厘米。

值得一提的是，坡道定点停车与起步项目中，当车辆停稳后，要求车身头部恰好达到中间线，同时要求车身右侧距离边线不超过30厘米，因此在实际操作过程中，当车辆停止后，需要控制翻转板300旋转至竖直状态，以便令车身左侧的激光标线沿车身宽度方向分布，同时令车身右侧的激光标线距离车身30厘米，从而方便学员在车上判断定点停车是否达标。

本实施例还包括控制器（型号为CP2E-N40DT-D，图中未示出）与显示器（图中未示出），两个激光测距器405的信号输入端均与控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与所述显示器连接；其中，控制器可设置于车上内部，而显示器可设置于中控台上，从而方便学员及时观看；需要说明的是，当翻转板300呈水平姿态时，由于激光测距器405距离地面的竖直间距为已知值，设为l，而当角度电机403带动激光测距器405偏转时，那么激光测距器405所测数值可设为x，则此时激光标线距离车身的水平间距由勾股定理可知为x²-l²，因此，通过控制器可以将激光测距器405所测数值转换为激光标线距离车身的水平间距。

本实施例在实际应用过程中，例如当学员进行侧方位停车或者倒车入库时，当车辆挺稳后，为了方便判断车辆是否停正，以及判断车身距离两侧边线间距是否一致，可开启两个激光标线测距机构400中的激光标线器404与激光测距器405，从而在车身两侧照射出两条标线，学员可通过后视镜观看标线与车库边线的位置关系，当标线与车库边线近似平行时，则说明车辆已停正，反之，则说明车辆停歪。在判断车辆停正的情况下，还需要判断车辆距离两侧边线的间距是否一致，此时，可通过角度电机403控制内壳体402向外偏转，直至激光标线和车库边线接近重合，此时可通过激光测距器405测量车库边线距离车身的水平间距，从而判断车身距离两侧边线是否一致。

在学员练习坡道定点停车项目过程中，当车辆挺稳后，可通过翻转电机103控制翻转板300转动至竖直状态，如图8和图9所示，此时，位于车身右侧的激光标线恰好距离车身右侧30厘米，因此学员可通过右侧后视镜判断激光标线和右侧边线的关系，若未达线，则说明车身距离边线超过30厘米，即不合格；同时，学员也可通过位于左侧的角度电机403控制内壳体402朝前侧偏转，使位于左侧的激光标线恰好抵达车头位置，然后再判断激光标线和地面停车线的关系。综上所述，本实施例在实际应用过程中，学员无需下车，也无需教练从旁指点，即可自行判断车辆停车是否达标，极大的方便了学员的练车过程，且有助于提高练车效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种具有激光标线功能的激光测距装置，包括设置于车身顶部的第一安装杆(100)和第二安装杆(200)，所述第一安装杆(100)和第二安装杆(200)均沿车身的宽度方向布置，且所述第一安装杆(100)和第二安装杆(200)呈前后对称分布，其特征在于：

所述第一安装杆(100)和第二安装杆(200)的长度均超过车身的宽度，且所述第一安装杆(100)和第二安装杆(200)的两端均伸出至车身外侧，所述第一安装杆(100)上且位于车身左侧的一端铰接设有翻转板(300)，所述翻转板(300)的自由端开设有安装缺口(301)，所述安装缺口(301)内以及所述第二安装杆(200)上且位于车身右侧的一端均设有激光标线测距机构(400)；

所述激光标线测距机构(400)包括外壳体(401)、内壳体(402)、角度电机(403)以及激光标线器(404)和激光测距器(405)，所述外壳体(401)活动套设在所述内壳体(402)外，所述角度电机(403)固定安装于所述外壳体(401)的外壁上，所述角度电机(403)的输出轴伸入至外壳体(401)内并与所述内壳体(402)相连接，所述激光标线器(404)和所述激光测距器(405)均固定设置于所述内壳体(402)中；

当所述翻转板(300)呈水平状态时，两个所述激光标线测距机构(400)中的激光标线器(404)发出的激光标线均照射在车身外侧的地面上且沿车身长度方向分布；当所述翻转板(300)呈竖直状态时，所述安装缺口(301)内的激光标线器(404)发出的激光标线照射在地面上且沿车身宽度方向分布。

2.根据权利要求1所述的一种具有激光标线功能的激光测距装置，其特征在于：所述翻转板(300)的上表面且位于安装缺口(301)的两侧均设有铰座(302)，两个所述铰座(302)之间固定设有限位轴(303)，所述限位轴(303)的外侧套设有滑套(304)，所述滑套(304)和限位轴(303)之间转动配合，且所述滑套(304)的外周壁上固定设有凸轴(305)，所述限位轴(303)的外侧还固定套装有第一锥齿轮(306)；位于所述安装缺口(301)内的外壳体(401)的顶面垂直设有顶轴(406)，所述顶轴(406)的外侧固定套装有第二锥齿轮(407)，所述第二锥齿轮(407)和所述第一锥齿轮(306)啮合设置，且所述顶轴(406)和所述凸轴(305)之间转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有激光标线功能的激光测距装置，其特征在于：所述第一安装杆(100)的上表面开设有安装槽(101)，所述翻转板(300)的一端铰接设置于所述安装槽(101)内，所述第二安装杆(200)的上表面开设有限位槽(201)，当所述翻转板(300)呈水平状态时，所述翻转板(300)活动嵌入在限位槽(201)中。

4.根据权利要求3所述的一种具有激光标线功能的激光测距装置，其特征在于：所述安装槽(101)内设有沿第一安装杆(100)长度方向分布的调节轴(102)，所述翻转板(300)固定套装在所述调节轴(102)外，且所述调节轴(102)的一端伸出至第一安装杆(100)的左端外，所述第一安装杆(100)的左端外侧还设有翻转电机(103)，所述翻转电机(103)的输出轴与所述调节轴(102)同轴连接。

5.根据权利要求4所述的一种具有激光标线功能的激光测距装置，其特征在于：所述第一安装杆(100)的上表面且位于车身右侧的一端上表面开设有镂空槽(104)，所述镂空槽(104)和所述安装槽(101)之间贯穿开设有供所述调节轴(102)穿过的通孔(105)，所述调节轴(102)的一端穿过通孔(105)并与所述镂空槽(104)的内壁转动连接，所述调节轴(102)上且位于镂空槽(104)内的部分固定套装有蜗杆(106)，所述镂空槽(104)的内壁上还转动连接有从动轴(107)，所述从动轴(107)沿车身长度方向分布，所述从动轴(107)的外部套装有蜗轮(108)，所述蜗轮(108)和所述蜗杆(106)啮合设置，所述从动轴(107)远离第一安装杆(100)的一端活动贯穿所述第二安装杆(200)并与位于车身右侧的一个所述激光标线测距机构(400)固定连接；当所述翻转板(300)由水平状态调整为竖直状态时，位于车身右侧的所述激光标线测距机构(400)的底部朝外侧翻转。

6.根据权利要求1所述的一种具有激光标线功能的激光测距装置，其特征在于：所述第一安装杆(100)和第二安装杆(200)的外部均固定连接有脚座(109)，所述脚座(109)固定连接在所述车身顶部上。

7.根据权利要求2所述的一种具有激光标线功能的激光测距装置，其特征在于：所述限位轴(303)的外表面且位于滑套(304)的两侧均固定连接有阻挡环(307)，所述顶轴(406)为中空管状结构，所述凸轴(305)活动套装于所述顶轴(406)的内部。

8.根据权利要求1所述的一种具有激光标线功能的激光测距装置，其特征在于：还包括控制器与显示器，两个所述激光测距器(405)的信号输入端均与所述控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与所述显示器连接。