CN2380435Y

CN2380435Y - 一种机动车

Info

Publication number: CN2380435Y
Application number: CN 99215141
Authority: CN
Inventors: 吴旭榕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-06-19
Filing date: 1999-06-19
Publication date: 2000-05-31
Anticipated expiration: 2009-06-19

Abstract

本实用新型公开了一种设置有激光器的机动车,所述机动车安装有一个或多个激光器,所述激光器可发射激光射映到路面上形成代表所述机动车车身即将行驶的轨迹的控制光点或控制光线。所述机动车具有导向提示功能,可提高驾驶员驾驶机动车判断的准确性及驾驶容易性。

Description

一种机动车

本实用新型涉及一种机动车。

目前机动车的导向装置一般有两种，一种是采用卫星定位系统，它能确定具有导向装置的机动车在地球上的经度与纬度，宏观上确定机动车的位置。还有一种导向装置是一种红外线探测仪，它能通过智能系统探测出路面状况并很快在方向盘边的小显示屏显视出来。这两种导向装置都不能直观地指导驾驶员安全驾驶机动车，驾驶员要想安全驾驶机动车并按预定的轨迹行驶，就必须具备熟练的技术、丰富的经验及清醒的头脑。如果驾驶员具备熟练的技术并有丰富的经验，但驾驶机动车时由于情绪不佳、喝酒、疲劳等因素都会造成头脑不清、判断力下降，这时即使具备目前的导向装置依然非常容易出现交通事故，因为导向装置虽然已提示前方有障碍物，但驾驶员头脑不清，判断力已不准，机动车已不能按照驾驶员设想的行驶轨迹行驶，因此非常容易发生交通事故。另如1999年4月广西师范大学出版社出版发行的周炳琨、姚敏言著的《人类创造的神奇之光——著名科学家谈激光技术》所述现在激光技术已飞速发展起来，人们已知道产生激光必不可少的条件，并且可以制造出固体激光器、液体激光器、半导体激光器、气体激光器、等离于激光器、自由电子激光器等。这里已包括可发射各种可见光。如红光、绿光、蓝光等等，具体结构方案在各种激光教材、《激光与红外》、《红外技术》、《应用激光》中都已详细介绍。目前，可见光激光器常用的有：He-Ne激光器(632.8nm红)，Ar离于激光器(488nm绿，514.5nm蓝)，Kr离子激光器(647.1nm红，568.2nm黄，520.8nm绿，476.2nm蓝)及He-cd激光器(636nm红，533.7nm和537.8nm绿，441.6nm蓝紫)等，这些激光都具有高单色性，高相干性，高方向性，高强度和高亮度。目前，人们已经利用激光方向好的性能，发挥了很多用途，但激光在汽车领域还未发挥起作用。

本实用新型的目的是生产一种具有提示导向功能的机动车。

为达到上述目的，本实用新型的机动车安装有一个或多个激光器，所述激光器可发射激光射映到路面上形成代表所述机动车车身即将行驶的轨迹的控制光点或控制光线。上述控制光点可以与机动车即将行驶的轨迹重合，也可偏离一断距离，如比实际车身两侧某一点的轨迹还要宽一些以便于安全控制，套照这样的控制光点，就可判断机动车的行驶是否安全。

为达到上述目的，本实用新型的机动车的车身两侧或后视镜上或车灯内安装有一个或多个激光器。上述激光器可与车身活动联接，具体方式为：铆接或螺接或焊接，或与车身连接后还可延某一方向移动，即可作一维运动，或与车身连接后，还可绕某一固定点转动。

为达到上述目的，本实用新型的机动车上的激光器可发射激光射映到路面上形成代表所述机动车直线行驶时的轨迹的控制光点。上述激光器在保证完成上述任务时，安装位置可在所述机动车上随意安排。

为达到上述目的，本实用新型的机动车上的激光器可发射激光射映到路面上形成代表所述机动车转向行驶时车身的轨迹的控制光点。

为达到上述目的，本实用新型的机动车的激光器可设置在一导向装置上，所述激光器通过上述导向装置定位连接于所述机动车后轮处车身的两侧，并可发射激光射映到路面上形成代表所述机动车后轮处车身即将行驶的轨迹的控制光点。上述的导向装置包括直线形活动臂、带曲线形导轨的支承臂、外壳，所述激光器设置在上述直线形活动臂上，上述直线形活动臂一边弹性连接在所述机动车或上述导向装置的外壳上，一边定位于上述支承臂上带曲线形的导轨上，并可根据上述支承臂的移动作相应的运动，上述支承臂与车身或上述导向装置的外壳弹性连接。上述支承臂移动范围的大小与所述机动车的前轮转角大小一一对应。具体地说，本实用新型的机动车上的激光器可活动联接于四轮或多轮机动车后轮处车身的两侧。上述活动联接具体方式为：铆接或螺接或焊接，或与车身连接后可延某一方向移动以适应不同路面状况时所述机动车转动中心位置的变化，即上述激光器朝前轮处移动，这样上述激光器射出的激光在路面上形成的控制光点才能更切实代表所述机动车的行驶轨迹。为使上述激光器发射出激光射映到路面上能够形成代表后轮车身侧边的行驶轨迹，上述激光器可设置在直线形活动臂上，上述直线形活动臂可以是直线形钢管或钢条或钢针或直线形铁件或塑料硬物。上述激光器设置在直线形活动臂上后发射出的激光与直线形活动臂平行或重合。上述活动臂外有一外壳，上述活动臂一边与外壳弹性连接，即上述活动臂通过弹簧装置与上述外壳活动连接，有一个弹性连接点。也就是上述活动臂在不受外力作用下弹簧装置能保证上述活动臂于固定的位置，如在外力作用下弹簧装置能保证上述活动臂以上述弹性连接点为圆心延上述曲线形导轨转动，当曲线形导轨位于弹性连接点以上时，上述弹簧装置能保证上述活动臂在同一个平面内转动。一边与支承臂上的曲线形导轨相靠，上述支承臂实际上就是带曲线形导轨的一个平板，或网架，上述平板或网架可延外壳或一小直径直线钢管移动。上述活动臂可定位于曲线形导轨上，上述支承臂可根据机动车前轮的偏转角度在驱动机构的带动下朝固定方向相应移动一段距离，上述定位于曲线形导轨上的活动臂在支承臂的移动下作相应的移动。上述驱动机构上具有一个外边缘含有适应机动车前轮偏转角度的曲线的转轮。为保证上述激光器射出激光在路面上形成的光点与上述机动车上设有激光器处的车身实际即将行驶的轨迹吻合或相近，上述支承臂的位置随着上述机动车的前轮转角的变化而变化，上述支承臂的位置与上述机动车前轮转角变化是一一对应的函数曲线关系，并以此保证定位于上述支承臂上的活动臂的激光器射出的激光射映在路面上的控制光点能够与上述机动车设置有上述激光器处的车身即将行驶的轨迹吻合或相近。把上述驱动机构上转轮外边缘制作成上述函数曲线的形状，就使上述驱动机构转轮含有适应上述机动车前轮偏转角度的曲线。上述转轮与一顶针相靠并连接，顶针的另一端固定在支承臂上，上述驱动机构的转轮上还有一个转轴，转轴通过皮带或橡胶带或链带与上述机动车的转向机构联系。这样，当上述机动车的前轮转向一定角度时，转向机构通过皮带或橡胶带或链带就带动上述转轮转动，上述转轮上曲线形的边缘就带动顶针作相应运动，顶针另一端固定的支承臂就相应移动一定距离，这样，定位于支承臂上的活动臂就作相应的移动。因此，这时设置在上述活动臂上的激光器发射出的激光在路面上形成的光点就与上述机动车即将行驶的轨迹吻合或相近。当然，上述活动臂还可通过一连杆与一转轮外边相连接，转轮上有一马达，上述马达可带动转轮转动并通过上述连杆带动上述活动臂摆动，这样设置在上述活动臂上的激光器发射出的激光在路面上形成的光点可组成控制光线。当然上述支承臂上的曲线形导轨的曲线形状与用一平面穿过椭圆锥体的锥面的截痕吻合，截痕可以是圆形或椭圆形或双曲线形。上述活动臂可以垂直或斜交所述支承臂所在的平面。只要保证上述活动臂的弹性连接点与上述椭圆锥体的顶点重合，以椭圆锥体的圆形底面与路面重合，上述活动臂就可延上述截痕曲线形导轨转动，转动轨迹与上述椭圆锥面吻合，这时设置在上述活动臂上的激光器就可在上述马达的带动下发射激光并在路面上形成圆弧形控制光线，在以上技术方案下，上述圆弧形控制光线或光点就可与上述机动车后轮处车身即将行驶的轨迹吻合或近似吻合。另本实用新型的机动车上的支承臂上的曲线形导轨长度可根据需要确定，如仅需所述激光器射出激光在路面形成控制光点，上述曲线形导轨的长度就无须很长，或把设置有激光器的活动臂弹性定位于曲线形导轨的某一点上即可，上述活动臂可随上述支承臂的移动而作相应运动。

为达到上述目的，本实用新型的机动车上的激光器可设置在一导向装置上，所述激光器通过上述导向装置定位连接于所述机动车前端两侧的车身上，并可发射激光射映到路面上形成代表所述机动车前端两侧车身即将行驶的轨迹的控制光点。上述的导向装置包括直线形活动臂、带曲线形导轨的支承臂、外壳，所述激光器设置在上述直线形活动臂上，上述直线形活动臂一边弹性连接在所述机动车或上述导向装置的外壳上，一边定位于上述支承臂上带曲线形的导轨上，并可根据上述支承臂的移动作相应的运动，上述支承臂与车身或上述导向装置的外壳弹性连接。上述支承臂移动范围的大小与所述机动车的前轮转角大小一一对应。上述支承臂与车身或上述导向装置的外壳弹性连接且可绕支承臂上一转点转动，上述支承臂转动范围的大小及移动范围的大小与所述机动车的前轮转角大小一一对应。

为达到上述目的，本实用新型的机动车的激光器发射出的激光可以是红色或绿色或兰色或其它可见光。

上述实用新型的一种机动车的激光器可根据机动车前轮的偏转角度发射出激光射映到行驶路面上代表机动车设有激光器处的车身即将行驶的轨迹的控制光线或控制光点。因此，驾驶员可以很容易地直观判断上述机动车车身是否可以安全避开障碍物，如何按理想的轨迹行驶，这样就可起到很好的提示导向作用。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型第一实施例的俯视图。

图2为本实用新型第一实施例直线行驶时激光器发射激光射映在地面形成控制光点时的俯视示意图。

图3为本实用新型第一实例直线行驶时激光器发射激光射映在地面并形成控制光线的俯视示意图。

图4为本实用新型第二实施例转向时激光器发射激光并在地面上形成弧形控制光线的俯视示意图。

图5为本实用新型机动车安装设有激光器的导向装置的系统结构示意图。

图6为本实用新型实施例三机动车后轮车身处安装设有激光器导向装置时，前轮转角为45°时的示意图。

图7为本实用新型实施例三机动车后轮车身处安装设有激光器导向装置，前轮转角为45°时，设置激光器的活动臂与支承臂相互位置关系示意图。

图8为本实用新型实施例三机动车后轮车身处安装设有激光器导向装置时，前轮转角为45°-B的示意图。

图9为本实用新型实施例三机动车后轮车身处安装设有激光器导向装置，前轮转角为45°-B时，设置激光器的活动臂与支承臂相互位置关系示意图。

如图1所示在机动车的前后部边缘设置了可见光激光器51，可见光激光器52，可见光激光器53，可见光激光器54，如图2及图3所示，当机动车直线行驶时，可见光激光器51和可见光激光器52发射出与车身侧边平行的激光并射映在机动车的前方的路面上形成控制光点56，控制光点57或控制光点58，控制光线59代表着机动车即将行驶的轨迹。根据路面上的控制光点56，控制光点57或控制光线58、控制光线59，驾驶员就可直观地看到机动车即将行驶的轨迹。上述控制光线58、控制光线59是由上述可见光激光器51，可见光激光器52绕各自转点，在马达带动下摆动或转动形成的。上述可见光激光器51、可见光激光器52可通过各激光器上的某一点直接与上述机动车车身螺接或焊接或定位连接。上述可见光激光器53，可见光激光器54也可直接定位连接于上述机动车的后部，可见光激光器53和可见光激光器54发射出激光主要是在倒车时用的。

如图4所示明当机动车向一侧转向时，激光器通过导向装置活动连接于上述机动车上时的本实用新型实例二。具体的导向装置结构详见下面本实用新型实施例三及图5的说明。本实用新型实施例二中当机动车向一侧转向时，转向机构使激光器发生联动，具体联动原理详见本实用新型实施例三及图5的说明。本实用新型实施例二中激光器151、激光器152、激光器153、激光器154，可根据机动车的行驶轨迹发射出激光射映在路面上形成代表机动车四角车身处即将行驶的轨迹的控制光线60、控制光线61、控制光线62。控制光线60代表可见光激光器151处车身即将行驶的轨迹，控制光线61代表可见光激光器152处车身即将行驶的轨迹，控制光线62代表可见光激光器154处车身即将行驶的轨迹。根据路面上的控制光线60、控制光线61、控制光线62，驾驶员就可直观地看到机动车车身即将行驶的轨迹。

如图5所示，一种导向装置23包括圆柱体外壳1，设置有激光器2的直线形的活动臂3，带有曲线形导轨4的支承臂5，且上述激光器射出的激光与直线形活动臂3的直线方向吻合或近似吻合。所述活动臂3可与外壳1向内伸出的凸边7有一弹性连结点8，弹性连结点8能保证支承臂5在弹性连结点8时，所述活动臂3处在垂直于所述支承臂5所在的平面并且与上述曲线导轨相切。所述支承臂5紧贴外壳1，并通过连杆9及簧装置10与外壳1弹性连接，上述弹簧装置10能保证支承臂5不受外力时回到上述弹性连结点8处。所述支承臂5平行于外壳顶部11，连杆12一端穿过壳顶部11的小孔13垂直固定在支承臂5上。上述支承臂5可用钢板制成。连杆12可在外部驱动机构26作用下推动上述支承臂平行于外壳1的顶部11作往返运动，当活动臂3与一个摆动机构25相联系时，如通过一连杆20与摆动机构25的转轮21的外边相连接，转轮21与一马达22相联系，马这22带动上述转轮21转动并通过上述连杆20带动所述活动臂3延着支承臂5上的曲线形导轨4往返运动。所述的曲线形导轨4的曲线形状是圆形，当然也可以与用一平面穿过锥体的锥面的截痕吻合，截痕可以是圆形、椭圆形或者其它形状的曲线形。另有一直线形连杆28穿过支承臂5上的圆孔27固定于外壳1上。圆孔27位于圆形的支承臂5的圆心处，圆形的支承臂5可紧贴圆柱形外壳1绕上述连杆28作转动。如图5所示连杆12的另一端紧靠在转轮14的外边缘19上，转轮14上有一转轴15，转轴15通过链带16与机动车转向机构17相联系，当机动车前轮18偏转时，转向构机17带动上述转轴15作机动车前轮18同样角度的偏转，并由此带动转轮14转动。转轮14转动又推动紧靠的连杆12，因为转轮14的外边缘19含有适应机动车前轮偏转角度的曲线，由此连杆12推动支承臂5作一定距离的移动。如上述活动臂3在摆动机构25作用下，延着曲线形导轨4作往返运动。当支承臂5处于弹性连结点8处时，活动臂3在垂直于支承臂5的平面并且与曲线形导轨相切的平面内摆动，激光器2发射激光射映到地面上的轨迹是直线，当支承臂5向下移动时，活动臂3延着轨迹4作往返运动，激光器2放射激光射映到地面上的轨迹是曲线，上述曲线形导轨4的曲线形状是圆形时，激光器2放射激光射映到地面上轨迹是圆形。由于所述转轮14外边缘19含有适应机动车前轮的偏转角度的曲线，所以此时，激光器2发射激光射映到地面上的圆弧形控制光线就可代表机动车即将行驶的轨迹线。为了方便理解，我们可以寻找支承臂5移动距离与机动车转角的关系。如图6所示，本实用新型第三实施例把图5所述设有激光器的导向装置23安装在机动车27后轮转轴的侧边24处一定高度的车身上，上述驱动机构26、摆动机构25也相应安装于机动车内，为保证前轮转角与转轮14转动大小一致，可以用万向节过渡联系。并使支承臂5所在平面平行于路面，而且曲线形导轨4的曲线形状与圆形吻合，上述圆形导轨4与所述机动车的侧边相切，并且曲线形导轨4的开口向外，因此活动臂3可根据支承臂5移动的不同位置，作不同曲率的往复运动，所述激光器2发射激光射映到地面的轨迹是不同半径圆弧形光线。现在假设正常行驶时弹性连结点8离地面垂直距离为H，如图6所示前轮最大转角A为45°时，24点有最小转弯半径为R1，如图7所示设此时支承臂5与弹性连接点8的距离为b，如图8所示当转角减小微小量B时即前轮转角为A-B时，24点转弯半径为R2，如图9所示此时支承臂5与弹性连接点8距离为a。如图6、图8所示，K为前后轮距离，P为车轮中心与车身之间的距离，为说明方便P可忽略不计或把车轮设置于车身两侧时，P即可忽略不计。由此可知：R1＝ctgA×K R2＝ctg(A-B)×K。如图6至图9所示，当前轮有最大转角A为45度时，激光器2放射出激光，并映射在路面上的轨迹是半径为R1的圆弧形光线，当前轮转角为A-B时，映射在路面上的轨迹是半径为R2的圆弧形光线。设圆弧形导轨4的直径为X，则b/H＝X/2R1，a/H＝X/2R2，所以b-a＝HX/2R1-HX/2R2＝HX(R2-R1)/2R1R2＝HX[ctg(A-B)×K-ctgA×K]/2ctg(A-B).K.ctgA.K＝HX[1-tg(45°-B)]/2K。很容易知道，当0°＜B＜45°时，b-a的数值随B的增加而增加，整个曲线近似直线形。

我们可以把此曲线复合在转轮14的外边缘19上，使转轮成为偏心转轮14，这样转轮14的外边缘19就含有适应机动车前轮偏转角度的曲线，也就是说当机动车前轮转向一定角度时，偏心转轮14作同样的转动并可以使支承臂相应移动一定距离，所以支承臂5移动范围的大小就与上述机动车前轮的转角一一对应。这样活动臂3延圆弧形导轨4作往返运动时，激光器2就可放射出激光射映在路面上形成相应圆弧形轨迹控制光线并可代表机动车设置有激光器24处车身即将行驶的轨迹。另上述激光器是可见光激光器，激光颜色可以是红色、兰色或绿色。

同理如把上述导向装置活动连接于机动车的前端两侧，同理可找到支承臂5与上述机动车前轮转角一一对应的函数曲线关系及支承臂5绕连杆28转动范围大小与上述机动车前轮转角一一对应的转角函数曲线关系，把上述转角函数曲线关系通过变齿转轮联系于上述机动车转动机构与支承臂5之间，形成一一对应关系，并以此保证定位于上述支承臂5上的活动臂3上的激光器2射出的激光射映在路面上的控制光点能够与上述机动车前端两侧车身即将行驶的轨迹吻合或近似吻合，即当上述机动车前轮转动一个角度时就带动支承臂5绕连杆28作相应的转动，于此同时支承臂5也延外壳1作相应的移动，这样激光器就可射出激光代表上述机动车前端两侧车身的轨迹的控制光线或控制光点。

如上所述，如在机动车前部两端的车身侧边及后轮处车身的侧边活动联接上述导向装置23，并与相应的驱动机构联系，上述导向装置23上的激光器2即可发射出相应的控制光线或控制光点用来起提示导向的作用，驾驶员可以很容易判断路面上控制光线内是否有危险物或人。当然在上述转向机构17与转轮14之间必要时还可通过万向节传递前轮转角以保证转轮14的转角与上述机动车的前轮转角一致。另上述导向装置的外壳可与机动车车身相融合。

亳无疑问，本实用新型的机动车及机动车的导向装置还可具有多种变换及改型，并不限于上述实施方式的具体结构。如机动车的导向装置外壳可采用框形，支承臂也可有其它形状，所述机动车的导向装置及激光器可设置在机动车其它的车身位置。总之，本实用新型的保护范围应包括那些对于本领域或普通技术人员来说，是而易见的变换或替代以及改型。

Claims

1、一种机动车，其特征在于：所述机动车安装有一个或多个激光器，所述激光器可发射激光射映到路面上形成代表所述机动车车身即将行驶的轨迹的控制光点或控制光线。

2、如权利要求1所述的机动车，其特征在于：所述机动车的车身两侧或后视镜上或车灯内安装有一个或多个激光器。

3、如权利要求1所述的机动车，其特征在于：所述激光器可发射激光射映到路面上形成代表所述机动车直线行驶时的轨迹的控制光点。

4、如权利要求1所述的机动车，其特征在于：所述激光器可发射激光射映到路面上形成代表所述机动车转向行驶时车身的轨迹的控制光点。

5、如权利要求4所述的机动车，其特征在于：所述激光器可设置在一导向装置上，所述激光器通过上述导向装置定位连接于所述机动车后轮处车身的两侧，并可发射激光射映到路面上形成代表所述机动车后轮处车身即将行驶的轨迹的控制光点。上述的导向装置包括直线形活动臂、带曲线形导轨的支承臂、外壳，所述激光器设置在上述直线形活动臂上，上述直线形活动臂一边弹性连接在所述机动车或上述导向装置的外壳上，一边定位于上述支承臂上带曲线形的导轨上，并可根据上述支承臂的移动作相应的运动，上述支承臂与车身或上述导向装置的外壳弹性连接。上述支承臂移动范围的大小与所述机动车的前轮转角大小一一对应。

6、如权利要求4所述的机动车，其特征在于：所述激光器可设置在一导向装置上，所述激光器通过上述导向装置定位连接于所述机动车前端两侧的车身上，并可发射激光射映到路面上形成代表所述机动车前端两侧车身即将行驶的轨迹的控制光点。上述的导向装置包括直线形活动臂、带曲线形导轨的支承臂、外壳，所述激光器设置在上述直线形活动臂上，上述直线形活动臂一边弹性连接在所述机动车或上述导向装置的外壳上，一边定位于上述支承臂上带曲线形的导轨上，并可根据上述支承臂的移动作相应的运动，上述支承臂与车身或上述导向装置的外壳弹性连接。上述支承臂移动范围的大小与所述机动车的前轮转角大小一一对应。上述支承臂与车身或上述导向装置的外壳弹性连接且可绕支承臂上一转点转动，上述支承臂转动范围的大小及移动范围的大小与所述机动车的前轮转角大小一一对应。

7、如权利要求1所述的机动车，其特征在于：所述激光器发射出的激光可以是红色或绿色或兰色或其它可见光。