智能激光交通引导系统(新).doc

雾灾天气智能激光交通引导系统研制报告

一、创作灵感
大家一定记得雾天和沙尘天气吧？灰蒙蒙的一片，对面的高楼朦胧了，道路看不见了、人看不见了。更可怕的是，因大雾或沙尘天气，某地发生车祸、某航班延误了的事故常常见诸于各媒体。在一次晚会节目上，我看到了激光，激发了我的灵感，与其用激光装扮舞台，不如用之于实现减灾目的。于是，我设计了“雾灾天气智能激光交通引导系统”。（雾灾天气下的导航系统）
二、 组成部分
1、电源管理：使用高效的开关电源，配合太阳能板与电池进行供电。如果偏远地无电供应，太阳能板就可以发电（雾天能工作吗？），供系统用电。
2、传感器：分为太阳能电压传感器、电瓶电压传感器、烟雾传感器以及车辆传感器。
3、中央控制器：使用机器人控制器进行逻辑运算，把传感器接收的数据进行运算，并发送显示代码给振镜系统。
4、振镜系统：利用光在镜子上反射的原理，使用二个高速步进马达进行X轴、Y轴扫描，利用激光的反射性进行调制图片，输出TTL信号给激光系统。
5、激光系统：利用TTL电平进行PWM调制半导体激光进行投光。
三、工作原理
1、陆地公路模式：雾天或沙尘天气时，烟雾传感器感应到有信号时，系统进入激活状态，当道路入口处的传感器有车路过时，将信号传到中央处理器，中央处理器输出信号到振镜系统，振镜系统与激光系统一起打出图片来警示司机，同时由于雾天的“丁达尔”效应，激光会在空中形成光墙，只要雾越大，效果越明显。当设在路尾的传感器测到有车经过时，将关闭系统进入等待模式，如长时间没车经过，系统则进入待机模式。
2、防撞车模式：雾天或沙尘天气时，装在汽车尾部的烟雾传感器感应到有信号时，就会在汽车尾部3-5米距离打出红色光墙，提醒后面车辆预防撞车。3、空港模式：系统检测到有飞机信号（该信号可以从雷达上获取）时，则打出两条平等线，引导飞机在低可见度下找到跑道顺利入港。一旦没有飞机信号，则关闭系统，有利于减少地勤压力，提高效率。
4、晴天模式：晴天自动关闭激光系统，系统利用阳光进行电瓶充电，系统进入低功耗待机模式。
四、创新点
该系统是利用激光在雾天里的“丁达尔”效应，使原本看不清的车辆、道路和机场跑道变得清晰可见。减少了因雾天、沙尘天气而引发的交通灾难。（未涉及机器人，不具备机器人的特征）
五、实际应用
该系统不仅可用于公路； 还可以稍加更改，用于港口，引导船舶进入目标码头；也可以用于舰载机上引导直升飞机进入停机坪，还可用在交通信号上减少地勤压力，提高效率。

中学生机器人创新竞赛项目申报表

项目名称： 雾 天 激 光 交 通 引 导 系 统

申 报 者： 林 邦 彦

辅导教师： 林 伟

辅导机构（全称）: 福州市青少年活动中心

项目申报类别：个人项目 高中项目

项 目 研 发 材 料 清 单

1、 电源：开关电源3个
太阳能电源管理器1个
2、 传感器：红外线光电式烟雾传感器1个
通用红外线反射工业传感器1 个
自制LM3914电瓶电压传感器1个
自制LM3914电流传感器1 个
自制TL431阳光检验器1 个
2、 中央控制器:RCU 1个
3、 振镜系统：25K高速振镜主体1 个
25K高速振镜驱动1个
振镜驱动控制板1个
4、 激光系统：650nm红色激光1 个
65mw绿色激光1个
反射镜若干个

系 统 驱 动 程 序