專利名稱：地形地物匹配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制技術(shù)，特別涉及一種地形地物匹配裝置。
背景技術(shù)：
運(yùn)動(dòng)物體，包括各種交通工具(如列車、汽車、船舶等)，在運(yùn)動(dòng)過程中，需要對(duì)環(huán)境狀況，特別是地形地物進(jìn)行識(shí)別，以控制交通工具或其所載設(shè)備，如改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，調(diào)整設(shè)備參數(shù)等，使交通工具或其所載設(shè)備安全、可靠、高效運(yùn)行。
現(xiàn)有技術(shù)一般通過識(shí)別系統(tǒng)對(duì)交通工具所處位置的地形地物進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)識(shí)別結(jié)果輸出控制指令，由控制系統(tǒng)執(zhí)行各種控制。上述識(shí)別系統(tǒng)采用物理探測(cè)技術(shù)，通過接收反射波來探測(cè)交通工具所處位置的地形地物。例如無線電探測(cè)技術(shù)，超聲波、聲波探測(cè)技術(shù)，可見光、紅外光探測(cè)技術(shù)等等。這些傳統(tǒng)技術(shù)的缺點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，技術(shù)難度大，反應(yīng)速度慢，探測(cè)信號(hào)易受干擾，數(shù)據(jù)誤差大。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種利用地理信息數(shù)字化技術(shù)，對(duì)地形地物進(jìn)行識(shí)別匹配的控制裝置。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是地形地物匹配裝置，包括控制系統(tǒng)和識(shí)別系統(tǒng)；其特征在于所述識(shí)別系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器，檢測(cè)裝置及微處理器；所述檢測(cè)裝置與微處理器連接；所述檢測(cè)裝置對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的坐標(biāo)位置進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入所述微處理器；所述微處理器分別與存儲(chǔ)器和控制系統(tǒng)連接；所述微處理器將檢測(cè)裝置輸入的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行比較運(yùn)算，向控制系統(tǒng)輸出控制指令。
本實(shí)用新型的有益效果是，識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，反應(yīng)速度快，識(shí)別信息準(zhǔn)確，抗干擾能力強(qiáng)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡或位置，通常采用三維坐標(biāo)x、y、z進(jìn)行描述，其中x代表緯度值；y代表經(jīng)度值；z代表高度值。對(duì)于列車、汽車以及船舶等陸基運(yùn)動(dòng)物體，運(yùn)動(dòng)過程中高度變化極小，可以忽略，其運(yùn)動(dòng)軌跡或坐標(biāo)可以用二維坐標(biāo)x、y描述。更簡(jiǎn)單的情況是沿固定路線運(yùn)行的列車?？梢杂靡痪S坐標(biāo)——相對(duì)于參考點(diǎn)(0點(diǎn))的距離(D值)，來描述其運(yùn)動(dòng)軌跡或位置。以下僅以一維運(yùn)動(dòng)物體為例，描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案，結(jié)合了地理信息數(shù)字化技術(shù)和單片機(jī)控制技術(shù)。首先對(duì)一維運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡內(nèi)的地形地物進(jìn)行數(shù)字化采樣編碼，建立環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫——每一D值對(duì)應(yīng)的地形地物參數(shù)以及該參數(shù)對(duì)應(yīng)的控制指令。將該參數(shù)和指令存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，檢測(cè)裝置對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)相關(guān)參數(shù)，如速度等進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入微處理器。微處理器根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出物體運(yùn)動(dòng)的一維坐標(biāo)值(D值)，并與數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)比較，得到運(yùn)動(dòng)物體所處位置的地形地物特征，發(fā)出相應(yīng)控制指令，通過控制系統(tǒng)，控制物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或調(diào)整設(shè)備參數(shù)。裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。
實(shí)施例本例的地形地物匹配裝置是一種列車接近報(bào)警自動(dòng)控制裝置，電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。
鐵路交通運(yùn)輸線路建設(shè)于平原、丘陵以及山區(qū)隧道等，但線路固定，其周圍環(huán)境也相對(duì)固定。本例的微處理器由單片機(jī)AT89S52為核心構(gòu)成。列車運(yùn)行路徑的地形地物數(shù)據(jù)代碼和與之相對(duì)應(yīng)的命令程序，預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器AT24C16中。列車運(yùn)行過程中，檢測(cè)裝置，即本例的機(jī)車數(shù)據(jù)箱，采集的列車運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過MAX1480B構(gòu)成的接口電路輸入微處理器，微處理器據(jù)此得到列車的一維坐標(biāo)值(D值)，微處理器將該坐標(biāo)值，與存儲(chǔ)器中的參數(shù)進(jìn)行比較運(yùn)算，根據(jù)列車坐標(biāo)位置，調(diào)出相應(yīng)的控制指令，經(jīng)MAX517進(jìn)行D/A變換后，通過切換電路輸出模擬控制信號(hào)，對(duì)接近報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行控制。本例中，微處理器根據(jù)程序發(fā)出命令，控制列車接近報(bào)警系統(tǒng)無線電發(fā)射功率，以適應(yīng)列車所處位置的環(huán)境。MAX1480B為RS485接口，能夠適應(yīng)較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，并完全實(shí)現(xiàn)了匹配裝置與機(jī)車數(shù)據(jù)箱的電氣隔離，不會(huì)對(duì)機(jī)車數(shù)據(jù)箱造成任何影響，不會(huì)干擾列車其他設(shè)備的正常工作。為了提高系統(tǒng)可靠性，本例增加了由LM358為核心的故障檢測(cè)電路，對(duì)無線電發(fā)射功率進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，一旦出現(xiàn)異常，立即通知微處理器作出相應(yīng)調(diào)整。當(dāng)數(shù)據(jù)丟失或失效時(shí)，微處理器根據(jù)故障檢測(cè)電路輸出的信號(hào)，控制切換電路切換到初始設(shè)置值；當(dāng)本系統(tǒng)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換，使列車接近報(bào)警系統(tǒng)回到由其自身控制系統(tǒng)控制的狀態(tài)。
上述實(shí)施例，僅僅是本實(shí)用新型應(yīng)用于列車接近報(bào)警系統(tǒng)控制的實(shí)例，對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，采用本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，對(duì)上述技術(shù)方案稍作調(diào)整，可以達(dá)到各種控制目的，其皆屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.地形地物匹配裝置，包括控制系統(tǒng)和識(shí)別系統(tǒng)；其特征在于所述識(shí)別系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器，檢測(cè)裝置及微處理器；所述檢測(cè)裝置與微處理器連接；所述檢測(cè)裝置對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的坐標(biāo)位置進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入所述微處理器；所述微處理器分別與存儲(chǔ)器和控制系統(tǒng)連接；所述微處理器將檢測(cè)裝置輸入的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行比較運(yùn)算，向控制系統(tǒng)輸出控制指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地形地物匹配裝置，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)物體為陸基運(yùn)動(dòng)物體；所述坐標(biāo)為一維坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地形地物匹配裝置，其特征在于所述存儲(chǔ)器為AT24C16，所述微處理器為AT89S52。
專利摘要本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制技術(shù)，特別涉及地形地物匹配裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是地形地物匹配裝置，包括控制系統(tǒng)和識(shí)別系統(tǒng)；所述識(shí)別系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器，檢測(cè)裝置及微處理器；所述檢測(cè)裝置與微處理器連接；所述檢測(cè)裝置對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的坐標(biāo)位置進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入所述微處理器；所述微處理器分別與存儲(chǔ)器和控制系統(tǒng)連接；所述微處理器將檢測(cè)裝置輸入的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行比較運(yùn)算，向控制系統(tǒng)輸出控制指令。本實(shí)用新型主要用于陸基運(yùn)動(dòng)物體，特別是沿規(guī)定線路運(yùn)行的交通工具，如機(jī)車等的地形地物匹配控制。具有識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，反應(yīng)速度快，識(shí)別信息準(zhǔn)確，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/05GK2735413SQ200420061800
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月26日
發(fā)明者揭曉波 申請(qǐng)人:揭曉波