一種列車防撞預(yù)警裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種列車防撞預(yù)警裝置，包括：一距離探測(cè)器，設(shè)置在列車車頭或列車車尾處；所述距離探測(cè)器包括一第一單片機(jī)和與所述第一單片機(jī)電連的超聲波距離傳感器；所述超聲波距離傳感器包括發(fā)射探頭和接收探頭；所述發(fā)射探頭和接收探頭分別與一發(fā)射電路和一接收電路相連，所述發(fā)射電路和接收電路與所述第一單片機(jī)相連；一信號(hào)處理器，設(shè)置在列車控制室的操作臺(tái)內(nèi)部，所述信號(hào)處理器與所述第一單片機(jī)相連；一緊急制動(dòng)器，與所述信號(hào)處理器相連；一告警終端，設(shè)置在列車車頭。
【專利說明】一種列車防撞預(yù)警裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及軌道交通【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種列車防撞預(yù)警裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在我國(guó)的大部分列車已安裝有防撞預(yù)警裝置，以減小或保證列車本體損傷 而設(shè)計(jì)的。然而，對(duì)于列車行駛前方障礙物，尤其是對(duì)路人的保護(hù)裝置設(shè)計(jì)仍然比較少。當(dāng) 路人主動(dòng)或被動(dòng)地出現(xiàn)在列車即將到來的軌道上，甚至在列車倒車的軌道上時(shí)，極容易因 為列車的"忽視"而釀成不可彌補(bǔ)的損失和事故。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的在于，提供一種列車防撞預(yù)警裝置，其通過距離探測(cè)器有效及 時(shí)地判斷碰撞風(fēng)險(xiǎn)，并且相應(yīng)地做出告警提示或發(fā)出緊急制動(dòng)指令，以提高列車行駛安全 性,并且減少路人傷亡事故的發(fā)生率。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案。
[0005] -種列車防撞預(yù)警裝置，包括：一距離探測(cè)器，設(shè)置在列車車頭或列車車尾處；所 述距離探測(cè)器包括一第一單片機(jī)和與所述第一單片機(jī)電連的超聲波距離傳感器；所述超聲 波距離傳感器包括發(fā)射探頭和接收探頭；所述發(fā)射探頭和接收探頭分別與一發(fā)射電路和一 接收電路相連，所述發(fā)射電路和接收電路與所述第一單片機(jī)相連；一信號(hào)處理器，設(shè)置在列 車控制室的操作臺(tái)內(nèi)部，所述信號(hào)處理器與所述第一單片機(jī)相連；一緊急制動(dòng)器，與所述信 號(hào)處理器相連；一告警終端，設(shè)置在列車車頭。
[0006] 作為可選的技術(shù)方案，所述第一單片機(jī)采用AT89C51型單片機(jī)。
[0007] 作為可選的技術(shù)方案，所述超聲波距離傳感器采用LDM301型傳感器。
[0008] 作為可選的技術(shù)方案，所述信號(hào)處理器采用TMS320C6X處理器。
[0009] 作為可選的技術(shù)方案，所述列車防撞預(yù)警裝置進(jìn)一步包括一 LED顯示屏，所述顯 示屏包括一 8155型顯示芯片。
[0010] 作為可選的技術(shù)方案，所述告警終端包括一 H)〇7芯片的告警器。
[0011] 作為可選的技術(shù)方案，所述超聲波距離傳感器為三個(gè)，且分別設(shè)置在列車車頭的 左側(cè)、中間和右側(cè)。
[0012] 作為可選的技術(shù)方案，所述列車防撞預(yù)警裝置進(jìn)一步包括一蓄電池，所述蓄電池 分別連接至距離探測(cè)器、信號(hào)處理器和告警終端；所述蓄電池包括第一電池和第二電池，交 替使用。
[0013] 作為可選的技術(shù)方案，所述列車防撞預(yù)警裝置進(jìn)一步包括一開關(guān)按鈕，所述開關(guān) 按鈕設(shè)置在列車控制室的操作臺(tái)上，并且與所述距離探測(cè)器電連。
[0014] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，
[0015] (1)通過距離探測(cè)器和信號(hào)處理器的配合使用，有效及時(shí)地判斷碰撞風(fēng)險(xiǎn)，并且相 應(yīng)地做出告警提示或發(fā)出緊急制動(dòng)指令，以提高列車行駛安全性，并且減少路人傷亡事故 的發(fā)生率；
[0016] (2)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；
[0017] (3)實(shí)用性強(qiáng)，成本較低，適合于交通運(yùn)輸部門推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型一種列車防撞預(yù)警裝置的架構(gòu)圖。
[0019] 圖2是本實(shí)用新型一種列車防撞預(yù)警裝置的工作原理示意圖。
[0020] 圖中的標(biāo)號(hào)分別表示：
[0021] 100、距離探測(cè)器；110、第一單片機(jī)；120、超聲波距離傳感器；
[0022] 121、發(fā)射探頭；122、接收探頭；123、發(fā)射電路；124、接收電路；
[0023] 200、信號(hào)處理器；300、緊急制動(dòng)器；
[0024] 400、告警終端；500、LED顯示屏；
[0025] 600、蓄電池。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的一種列車防撞預(yù)警裝置的【具體實(shí)施方式】做詳 細(xì)說明。
[0027] 參見圖1所示，一種列車防撞預(yù)警裝置包括：一距離探測(cè)器100、一信號(hào)處理器 200、一緊急制動(dòng)器300和一告警終端400。
[0028] 所述距離探測(cè)器100,設(shè)置在列車車頭或列車車尾處。所述距離探測(cè)器100包括 一第一單片機(jī)110和與所述第一單片機(jī)110電連的超聲波距離傳感器120。在本實(shí)施方式 中，所述第一單片機(jī)110采用AT89C51型單片機(jī)，其具有處理能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，低功耗且經(jīng) 濟(jì)實(shí)用，另外該單片機(jī)4K的存儲(chǔ)器。
[0029] 所述超聲波距離傳感器120采用LDM301型傳感器，其量程為3000米。其原理是 在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，計(jì)時(shí)器測(cè)定激 光束從發(fā)射到接收的時(shí)間，從而計(jì)算出從列車到障礙物之間的距離。所述超聲波距離傳感 器120包括發(fā)射探頭121和接收探頭122。在本實(shí)施方式中，所述超聲波距離傳感器120為 三個(gè)，且分別設(shè)置在列車頭的左側(cè)、中間和右側(cè)，這樣能夠有效準(zhǔn)確地檢測(cè)到障礙物，及時(shí) 收到反饋信號(hào)，而且利用一個(gè)超聲波距離傳感器120所測(cè)得的距離與另外兩個(gè)超聲波距離 傳感器120所測(cè)得的距離是否相同來排除彎道干擾。所述發(fā)射探頭121和接收探頭122分 別與發(fā)射電路123和接收電路124相連，所述發(fā)射電路123和接收電路124與所述第一單 片機(jī)110相連。通過第一單片機(jī)110控制所述超聲波距離傳感器120的發(fā)射接收以及對(duì)超 聲波自發(fā)射至接收往返時(shí)間的計(jì)時(shí)，從而獲得列車與障礙物之間的當(dāng)前距離值。
[0030] 所述信號(hào)處理器200,設(shè)置在列車控制室的操作臺(tái)內(nèi)部，所述信號(hào)處理器200與所 述第一單片機(jī)110相連。所述信號(hào)處理器采用TMS320C6X處理器，其根據(jù)距離探測(cè)器100 所提供與障礙物之間的當(dāng)前距離值，與一設(shè)定的安全制動(dòng)距離值進(jìn)行比較。其中所述安全 制動(dòng)距離值是根據(jù)當(dāng)前列車車速而確定。若判斷出當(dāng)前距離值小于等于安全制動(dòng)距離值 時(shí)，所述信號(hào)處理器200發(fā)送一第一控制指令至緊急制動(dòng)器300和第一告警指令至告警終 端400。若判斷出當(dāng)前距離值大于安全制動(dòng)距離值時(shí)，所述信號(hào)處理器200發(fā)送一第二告警 指令，并且通過列車的調(diào)速裝置對(duì)列車的當(dāng)前車速進(jìn)行調(diào)整，從而安全制動(dòng)距離值相應(yīng)的 發(fā)生改變，從而使得列車能夠逐漸地減速，以此來達(dá)到安全行駛的目的，避免列車碰撞或與 路人的碰撞情況的發(fā)生。
[0031] 所述緊急制動(dòng)器300,與所述信號(hào)處理器200相連。所述緊急制動(dòng)器300為現(xiàn)有列 車上所采用的緊急制動(dòng)器DN20。當(dāng)緊急制動(dòng)器300接收到第一控制指令后，對(duì)列車執(zhí)行緊 急制動(dòng)操作，以使列車在最短時(shí)間內(nèi)停止行駛。
[0032] 所述告警終端400,設(shè)置在列車車頭。所述告警終端400包括一 R)07芯片的告警 器。當(dāng)所述告警終端400接收到第一告警指令時(shí)，進(jìn)行鳴笛告警。當(dāng)所述告警終端400接 收到第二告警指令時(shí)，發(fā)出提示告警。
[0033] 在本實(shí)施方式中，所述列車防撞預(yù)警裝置進(jìn)一步包括一 LED顯示屏500,所述顯示 屏包括一 8155型顯示芯片。所述LED顯示屏500與所述信號(hào)處理器200相連，用于顯示所 述信號(hào)處理器200所獲得的當(dāng)前距離值。
[0034] 所述列車防撞預(yù)警裝置還包括一蓄電池600,所述蓄電池600分別連接至距離探 測(cè)器100、信號(hào)處理器200和告警終端400 ;所述蓄電池600包括第一電池和第二電池，交替 使用，于是能夠有效保證距離探測(cè)器100、信號(hào)處理器200以及告警終端400的正常工作。
[0035] 作為可選的技術(shù)方案，所述列車防撞預(yù)警裝置進(jìn)一步包括一開關(guān)按鈕（圖中未 示)，所述開關(guān)按鈕設(shè)置在列車控制室的操作臺(tái)上，并且與所述距離探測(cè)器100電連接。
[0036] 作為可選的技術(shù)方案，所述列車防撞預(yù)警裝置進(jìn)一步包括一 GPS定位裝置（圖中 未示)。其配合信號(hào)處理器，獲得列車的當(dāng)前位置坐標(biāo)，以判斷列車的當(dāng)前位置坐標(biāo)和預(yù)先 標(biāo)識(shí)的彎道坐標(biāo)是否一致。
[0037] 參考圖2,以下將進(jìn)一步說明所述列車防撞預(yù)警裝置的工作原理。
[0038] 首先對(duì)列車行駛軌道建立直角坐標(biāo)系，從而能夠?qū)α熊囁?jīng)過的所有彎道進(jìn)行坐 標(biāo)標(biāo)識(shí)。
[0039] 當(dāng)列車啟動(dòng)后，開啟開關(guān)按鈕，以使所述距離探測(cè)器100初始化，并開始工作。距 離探測(cè)器100對(duì)列車前方或后方的障礙物發(fā)送超聲波，以獲取與障礙物之間的距離值。信 號(hào)處理器200在獲得距離值后，以及根據(jù)當(dāng)前列車的坐標(biāo)位置(通過GPS定位）對(duì)障礙物位 置進(jìn)行計(jì)算，若列車的當(dāng)前位置坐標(biāo)和預(yù)先標(biāo)識(shí)的彎道坐標(biāo)為一致，就不作中斷處理(或者 通過三個(gè)超聲波距離傳感器120中的其中一個(gè)超聲波距離傳感器120所測(cè)得的距離與另外 兩個(gè)超聲波距離傳感器所測(cè)得的距離120是否相同來排除彎道干擾)，否則執(zhí)行距離分析判 斷操作，即結(jié)合當(dāng)前列車的車速而得到安全制動(dòng)距離值，然后再比較分析，當(dāng)判斷出當(dāng)前距 離值小于等于安全制動(dòng)距離值(例如為2000米)時(shí)，所述信號(hào)處理器200發(fā)送一第一控制指 令至緊急制動(dòng)器300和第一告警指令至告警終端400。若判斷出當(dāng)前距離值大于安全制動(dòng) 距離值時(shí)，所述信號(hào)處理器200發(fā)送一第二告警指令，并且通過列車的調(diào)速裝置對(duì)列車的 當(dāng)前車速進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)重新計(jì)算安全制動(dòng)距離值，從而再次判斷當(dāng)前距離值是否大于安 全制動(dòng)距離值。
[0040] 通過距離探測(cè)器100和信號(hào)處理器200的配合使用，有效及時(shí)地判斷碰撞風(fēng)險(xiǎn)，并 且相應(yīng)地做出告警提示或發(fā)出緊急制動(dòng)指令，以提高列車行駛安全性，并且減少路人傷亡 事故的發(fā)生率。
[0041] 以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技 術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾 也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種列車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，包括： 一距離探測(cè)器，設(shè)置在列車車頭或列車車尾處；所述距離探測(cè)器包括一第一單片機(jī)和 與所述第一單片機(jī)電連的超聲波距離傳感器；所述超聲波距離傳感器包括發(fā)射探頭和接收 探頭；所述發(fā)射探頭和接收探頭分別與一發(fā)射電路和一接收電路相連，所述發(fā)射電路和接 收電路與所述第一單片機(jī)相連； 一信號(hào)處理器，設(shè)置在列車控制室的操作臺(tái)內(nèi)部，所述信號(hào)處理器與所述第一單片機(jī) 相連； 一緊急制動(dòng)器，與所述信號(hào)處理器相連； 一告警終端，設(shè)置在列車車頭。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述第一單片機(jī)采用 AT89C51型單片機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述超聲波距離傳感 器采用LDM301型傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理器采用 TMS320C6X 處理器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述列車防撞預(yù)警裝 置進(jìn)一步包括一 LED顯示屏，所述顯示屏包括一 8155型顯示芯片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述告警終端包括一 H)〇7芯片的告警器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述超聲波距離傳感 器為三個(gè)，且分別設(shè)置在列車車頭的左側(cè)、中間和右側(cè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述列車防撞預(yù)警裝 置進(jìn)一步包括一蓄電池，所述蓄電池分別連接至距離探測(cè)器、信號(hào)處理器和告警終端；所述 蓄電池包括第一電池和第二電池，交替使用。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車防撞預(yù)警裝置，其特征在于，所述列車防撞預(yù)警裝 置進(jìn)一步包括一開關(guān)按鈕，所述開關(guān)按鈕設(shè)置在列車控制室的操作臺(tái)上，并且與所述距離 探測(cè)器電連。
【文檔編號(hào)】B61L23/00GK203888830SQ201420179081
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】李瑩, 劉三明, 潘志剛, 朱曉偉 申請(qǐng)人:上海電機(jī)學(xué)院