专利名称：道路标线导航装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于道路标线的导航定位装置。
目前，在道路标线施工过程中，为保证标线的直线度，常采用车载标杆导航方式来施工，即在车头的左前方安装一标杆，标线车靠标杆循导航标行驶进行施工。导航标一是原道路标线，但重新标线时不宜掌握其直线度，仅凭目测施工，施工时只能看到局部的一个点，不能纵观全局一条线，质量较差；一是重新测量、间隔标点，虽然其质量有所改进，但点与点之间间隔较大，标线车行驶无参照依据，质量一般；再一个就是重新测量、间隔标点、拉线，这种方法虽然其质量较好，但组织施工困难，施工劳动强度大，施工效率低，这些都严重影响着道路标线施工的质量和效率的提高。
本实用新型的目的，就是要提供一种道路标线质量好、效率高，施工劳动强度小的道路标线导航装置。
本实用新型主要由两部分组成，一是固定带有可变镜头摄像机的云台，一是座标监视器。为减小由于路面不平或车辆震动造成摄像机所摄图像的晃动，影响监视效果，具有调整作用的云台，通过固定在车辆后轴上的支架，固定在车辆外侧，这样可使震动减至最小，保持同云台固定为一体的摄像机的机械稳定性。云台的两个分离箱体，由四块耳板前后左右两组错位地组合在一起，上箱体内设置两套蜗杆蜗轮，下箱体内设置一套，它们分别用来调整摄像机的俯仰、左右和水平角度，调整好后，由其相应的锁紧螺钉将它们定位，以使摄像机所摄入的画面在监视器上显示时不抖动。为提高监视器监视目标的精确度，符合标线导航的要求，将普通监视器改装为座标监视器，使显示屏上出现直角座标或方格座标，作为标线车行驶的导航基线。增加的电路有两大部分第一部分产生座标基线的Y轴信号，行逆程脉冲A经三极管BG1整形后(1)经4069集成块IC1-1反相，送至4023集成块IC8-2的输入端，作为键控信号，调整电阻R3、电容C1，使由IC1-2和IC8-2组成的方波振荡器在52μs内产生17个方波(占空比50％)。其输出通过IC1-3整形后一路输入到4017集成块IC3计数，输出产生直角座标Y轴信号；另一路经IC1-4、IC1-5延时输出，产生方格座标Y轴信号，这两路信号经开关K1-1选择送至4098集成块IC4。调整由电容C2、电位器W外围元件组成的延时电路，可使垂直基线在一定范围内移动，达到与目标重合的目的。集成块IC4输出的信号经电容C3、电阻R4微分后，变成尖脉冲，经电阻R5送至三极管BG2，其输出接监视器视放管集电极。(2)送至计数器IC3，复位信号由行逆程脉冲实现，确保行正程计数，行逆程时复位清零。第二部分产生座标基线的X轴信号。由IC1-1倒相后的行正程脉冲送至4017集成块IC5，再依次进位至4017集成块IC6、IC7，对脉冲进行计数，直角座标时预置156，方格座标时预置20。改变开关K1-2、K1-3、K1-4位置，可实现直角座标与方格座标的转换。计数后，由三输入端与非门IC8-1输出，经4069集成块IC2-1、电阻R7，送至三极管BG3，其输出接监视器视放管集电极。计数器的复位清零信号由两部分组成一路是场扫描逆程脉冲B经电容C4耦合，IC2-2、IC2-3整形、反相，经隔离二极管D1，送至IC5、IC6、IC7的复位端，实现一场一复位清零；另一路是从三输入端与非门IC8-1输出后，经IC2-4反相，变为正脉冲，再经隔离二极管D2，送至IC5、IC6、IC7的复位端，实现直角座标时每156行复位清零，方格座标时每20行复位清零。用视频电缆线把摄像机同监视器相连，电源取自车辆上的蓄电池，经控制器给两者供电。
本实用新型运用三点成一线原理，通过位置调整好的与车行线平行的带可变镜头的车载摄像机，摄取远方导航标图像信号，送至监视器，与显示的直角座标导航基线相比较，根据误差，校正行驶方向，使行车路线趋于直线。在标弯道线时，利用显示出的方格座标，根据弯道半径大小，适当调整摄像机镜头的放大倍数，用X、Y轴座标线的交叉点来跟踪导航标行驶，即可保证弯道标线的曲线精度。
本实用新型采用座标监视器和保持摄像机机械稳定的云台结构，可提高施工质量和效率，使道路标线与理想直线、曲线的偏差量控制在±1cm以内，工效提高5-7倍，施工人员减少五分之四，并且操作简单。
图1为本实用新型连接框图并作为摘要附图。
图2为本实用新型云台的半剖图；图3为图2A-A剖视图；图4为图2B-B剖视图；图5为本实用新型座标信号发生器电原理图；如图1所示，同云台II固定为一体的摄像机I，通过视频电缆线，连接到监视器IV，电源V经控制器III连接到摄像机和监视器上。
如图2、3所示，在上箱3内，带有刻度的旋钮1由螺钉22通过涨套8、固定在蜗杆10的端头，蜗杆10的一端由位于箱外的两个螺母6、9紧贴衬套5固定在上箱3上(下面的蜗杆端头上的旋钮固定方式相同)。蜗杆10同固定在蜗轮轴11上的蜗轮12相齿合；同样，旋钮13固定在蜗杆14的一端，蜗杆14同固定在蜗轮轴15上的蜗轮16相齿合，这两套蜗杆、蜗轮轴分别垂直设置。
如图4所示，在下箱4内，旋钮17固定在蜗杆18的一端，蜗杆18同固定在蜗轮轴7上的蜗轮19相齿合，同时，蜗轮轴7还用作固定在车辆支架上的轴。上箱3和下箱4被两组耳板2、20固定组合在一起，形成云台整体，每组蜗杆蜗轮均配有锁紧螺钉21。
如图5所示，行逆程脉冲A，由三极管BG1(1)接IC3复位端；(2)经4069集成块IC1-1，(a)连至4023集成块IC8-2和IC1-2组成的方波振荡器，电阻R2、R3和电容C1组成其外围电路，其输出经IC1-3一路接4017集成块IC3；一路由IC1-4、IC1-5输出，这两路经开关K1-1选择连至4098集成块IC4，电容C2和电位器W组成IC4的外围电路，输出经电容C3、电阻R4、R5、三极管BG2接至监视器视放管集电极C；(b)连至4017集成块IC5的输入端，再依次进位连到4017集成块IC6、IC7，IC5、IC6、IC7的输出分别由开关K1-2、K1-3、K1-4选择，经IC8-1输出一路经4069集成块IC2-1、电阻R7、三极管BG3，接至监视器视放管集电极C；另一路经IC2-4、二极管D2，连至IC5、IC6、IC7的复位端。场逆程脉冲B经电容C4、IC2-2、IC2-3、二极管D1，连至IC5、IC6、IC7的复位端。
权利要求1.一种道路标线导航装置，由摄像机(I)、电源(V)、车辆组成。其特征在于摄像机(I)同安装在车辆支架上的云台(II)固定为一体，由视频线连接起摄像机(I)和座标监视器(IV)，电源(V)通过控制器(III)连接起摄像机(I)和座标监视器(IV)。
2.根据权利要求1所说的道路标线导航装置，其特征在于云台(II)的上箱(3)内，蜗杆(10)同蜗轮轴(11)上的蜗轮(12)相齿合，蜗杆(14)同蜗轮轴(15)上的蜗轮(16)相齿合；下箱(4)内，蜗杆(18)同蜗轮轴(7)上的蜗轮(19)相齿合，上下箱(3、4)用两组耳板(2、20)固定在一起。
3.根据权利要求2所说的道路标线导航装置，其特征在于在蜗杆(10、14、18)的端头，分别固定有带有刻度的旋钮(1、13、17)。
4.根据权利要求1所说的道路标线导航装置，其特征在于座标监视器(IV)内，行逆程脉冲A经三极管BG1(1)接至4017集成块IC3的复位端；(2)经4069集成块IC1-1(a)连至4023集成块IC8-2，IC8-2、IC1-2的振荡输出经IC1-3一路接IC3；一路接IC1-4至IC1-5，IC3、IC1-5由开关K1-1选择接至4098集成块IC4，经电容C3、电阻R4、R5连至三极管BG2，接至监视器视放管集电极C；(b)接至4017集成块IC5，依次进位至IC6、IC7，IC5、IC6、IC7经开关K1-2、K1-3、K1-4选择，接至IC8-1一路经4069集成块IC2-1、电阻R7、三极管BG3，接至监视器视放管集电极C；另一路经IC2-4、二极管D2，接至IC5、IC6、IC7的复位端。场逆程脉冲B经电容C4、IC2-2、IC2-3、二极管D1，接至IC5、IC6、IC7的复位端。
专利摘要一种道路标线导航装置，属于道路标线的导航定位装置。它把摄像机同安装在车辆上的云台固定为一体，用视频线把摄像机和坐标监视器连接，电源取自车辆上的蓄电池。它利用三点成一线原理，通过位置调整好的车载摄像机摄取远方导航标图像信号，送至监视器，以显示的直角坐标或方格坐标为基线，调整行车方向，使坐标基线跟踪导航标，标线车亦跟踪导航标行驶。该装置可大大提高施工质量和效率，使道路标线与理想直线、曲线的偏差量控制在±1cm以内，工效提高5-7倍，人员减少五分之四。
文档编号G01C21/00GK2233941SQ9522914
公开日1996年8月28日 申请日期1995年12月21日 优先权日1995年12月21日
发明者张新胜 申请人:张新胜