夜间激光投射智能指路装置技术领域
本实用新型属于高速公路岔路路口或分流匝道车辆引导领域，具体涉及一种夜间
激光投射智能指路装置。
背景技术
公知的高速路路规规定，上行、下行、匝道都需要分道单向行驶，不许停车或倒车。
在高速路岔路分流路口，不允许驶过岔路分流路口的车辆停车或倒车。在这些特殊地带，如
岔路分流路口，需要设置明晰的分流指路装置。现行公知的指路装置，都是一些岔道路牌标
志，没有光学提示装置。由于缺少光学提示装置，在能见度较低的环境中如夜晚，个别车辆
驶过岔路分流路口，违规停车倒车，出现严重交通事故。本实用新型试图发明激光指路装
置，用于在能见度较低的环境中如夜晚时，提醒车辆驾驶人提前获知岔路分流路口信息，提
前采取行动，减少驶过岔路分流路口的车辆停车或倒车这方面引起的事故。夜间激光投射
智能指路装置技术方案是，车辆驶来触发启动，利用激光器射出激光束，扩束后的激光束经
过圆柱透镜折射，出现一条垂直于圆柱透镜柱心连线的直线，该直线与圆柱透镜的柱半径
方向相同方向，该直线方向与分流匝道的方向重合，该直线经过不透明半圆桶体的锯齿状
缝隙，形成的带箭头的光带引导车辆驶向分流匝道。
发明内容
本实用新型夜间激光投射智能指路装置的技术方案：夜间激光投射智能指路装
置，包括地感线圈，MCU控制驱动电路装置，环境照度测量装置，倒L形支架，激光器，激光扩
束器，圆柱透镜，不透明半圆桶体的定向标志框架，反光路标指示牌，其特征是，地感线圈埋
设在匝道分岔路口之前100米处的车道上；在地感线圈处车道的右侧安全岛上设置MCU控制
驱动电路装置和10米高的倒L形支架，在倒L形支架立杆上设置环境照度测量装置，在倒L形
支架高端安装激光器，激光器倾斜指向匝道分岔路口方向，与竖直方向的夹角是42度；激光
器向下光路连接激光扩束器，激光扩束器是倒置的望远镜，激光扩束器的光轴与激光器的
光轴同轴；激光扩束器向下光路连接圆柱透镜，圆柱透镜的柱心轴与车道前行方向的夹角
是91度；不透明半圆桶体的定向标志框架的形状是半圆桶体，半圆桶体的尺寸与圆柱透镜
一样，其内长度是圆柱透镜的内长度，内半径是圆柱透镜的外半径，圆柱透镜安装在不透明
半圆桶体的定向标志框架内，该半圆桶体的上部半圆桶缺口面向激光扩束器，下部半圆桶
壳体上留有绕圆柱透镜轴、圆心角是84度、锯齿状的缝隙，激光束扩束后穿过圆柱透镜的圆
心、不透明半圆桶体的锯齿状的缝隙，射向车道路面，在车道路面形成带箭头的光带，带箭
头的光带与车道方向向外有1度的夹角；带箭头的光带延续指向100米外反光路标指示牌，
反光路标指示牌显示的是匝道所去的地名。
所述的夜间激光投射智能指路装置，其特征是，地感线圈、环境照度测量装置、激
光器与MCU控制驱动电路装置电连接，环境照度测量装置是光敏测量元件。
本实用新型的基本光学原理：一束激光垂直入射圆柱透镜，激光经过圆柱透镜的
折射后，由于圆柱透镜的像方焦点在圆柱透镜外，形成一条垂直于圆柱透镜柱心轴的扇形
射线，扇形射线在平面上映射出一条可见直线。本实用新型夜间激光投射智能指路装置的
工作原理简述：如说明书附图的图1所示。环境照度测量装置测量判断是夜间，启动夜间激
光投射智能指路装置进入工作状态。车辆驶来，当车辆压到地感线圈，地感线圈触发MCU控
制驱动电路装置，MCU控制驱动电路装置驱动激光器发出一束与竖直方向夹角是42度的激
光束，经过扩束后的激光束直射圆柱透镜，经过圆柱透镜折射后形成垂直于圆柱透镜柱心
轴的扇形光束，扇形光束穿过不透明半圆桶体的定向标志框架的圆心角是84度锯齿状的缝
隙，在车道路面映射形成一条带箭头的光带。可以计算100/10=10，查熟悉tan角度表可知对
应夹角是84度。从地感线圈到匝道分岔路口，在车道路面形成带箭头的光带，该带箭头的光
带与车道方向有1度的向外夹角，提醒车辆转弯。带箭头的光带延续指向100米外岔路分流
路口，以及反光路标指示牌，反光路标指示牌显示的是转弯匝道所去的地名。车辆在带箭头
的光带的引导下，驶向预设目的地。当3--5秒预设时间到，车辆驶入匝道分岔路，夜间激光
投射智能指路装置自动关闭。
本实用新型夜间激光投射智能指路装置的有益效果是，在夜晚黑暗的环境下，醒
目地提供了长达3--5秒、100米长度左右的带箭头的光带，引导下车辆驶向预设目的地，减
少错误驶过岔路分流路口的车辆数量，减少错误驶过岔路分流路口的车辆停车或倒车引起
的事故。带箭头的光带的发光角度与人眼方向同向，不直射刺激司机的眼睛，夜间激光投射
智能指路装置还具有长寿命，免维护的特点。
附图说明
图1是夜间激光投射智能指路装置的组件安装位置以及组件连接关系示意图。
图2是夜间激光投射智能指路装置的圆柱透镜扇形折射图。
图3是夜间激光投射智能指路装置的组件电连接图。
图中：10. 地感线圈，20. MCU控制驱动电路装置，30. 倒L形支架，40. 环境照度
测量装置，1.激光器，2.激光扩束器，3. 圆柱透镜， 4. 不透明半圆桶体的定向标志框架；
5. 反光路标指示牌。
具体实施方式
以山西**公司生产的GQZL-1夜间激光投射智能指路装置为具体实施例，说明如
下：激光器采用LT07 0.5瓦三级红色半导体激光器，激光扩束器采用Ø20单筒望远镜，扩束
比为1：100，圆柱透镜Ø20毫米、长度20毫米的圆柱透镜。不透明半圆桶体的定向标志框架本
实施例安装在大运高速路的运三和运风岔路分流之前的100米处，100米后去运三路车辆右
转，去运风路车辆直行。在岔路分流之前100米的车道设置地感线圈，在岔路分流之前100米
的路边设置倒L形支架。在倒L形支架上安装竖直向下的激光器、激光扩束器、圆柱透镜、不
透明半圆桶体的定向标志框架，圆柱透镜的柱半径方向指向右首100米处后设置的反光路
标指示牌，一道红色的带箭头的光带指向显示三门峡方向的反光路标指示牌上，提醒去三
门峡的车辆司机右转或纠正车辆行驶方向。
本实用新型夜间激光投射智能指路装置的有益效果是，结构简单，在夜晚黑暗的
环境下，醒目地提供了长达3--5秒、100米长度左右的带箭头的光带，引导下车辆驶向预设
目的地，以减少错误驶过岔路分流路口的车辆数量，减少错误驶过岔路分流路口的车辆停
车或倒车引起的事故。带箭头的光带的发光角度与人眼方向同向，不直射刺激司机的眼睛，
夜间激光投射智能指路装置还具有长寿命，免维护的特点。