CN202186403U

CN202186403U - 机车防撞装置

Info

Publication number: CN202186403U
Application number: CN2011203024550U
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2021-08-19

Abstract

一种机车防撞装置，包含有：雷达探测单元，卫星定位单元，昼夜可用摄像头，行车数据库，车辆传感器，车辆之间通信单元，无线数据通讯单元，总线接口，人员操控接口，数据记录单元，声光告警单元，显示单元，中心处理控制单元，电源单元。该装置所包含的上述单元模块可以集成在一起，作为一个整体装置；也可以分为多个独立的装置分布于车辆的不同部位，相互之间通过电学连接器或电缆连接。根据实际应用需求，机车防撞装置可安装于车辆相应的位置。

Description

机车防撞装置

技术领域

本实用新型涉及一种机车碰撞事故预防的装置和方法。具体的说，本实用新型涉及一种在机车行驶过程中，探测前方物体，并预先告警和防止碰撞事故的装置和方法。

背景技术

近年来，随着列车的提速，铁路安全越来越受到重视。列车意外事故是我们社会面临的比较严重的问题。当客车运输乘客、货车运输货物时，避免运行的机车发生危险事故非常重要。在机车的行驶轨道前方存在障碍物，如山体滑坡、铁轨塌方、前方同一轨道上慢速行驶或停止的车辆，如果运行的机车没有采取相应的处理措施，高速运行的机车与障碍物剧烈相撞，将造成人员生命伤害和经济损失。减少这种人员和经济损失是亟待解决的问题。目前，虽然在车辆安全方面已经取得许多进展，例如安全带、气囊和更坚固和安全的车体结构，但铁路系统的事故预防方面，还有许多改进的余地，特别是在轨车辆的自动告警和控制方面。

本实用新型提出一种机车防撞装置，可以有效的解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种防撞装置，可预防或避免行驶机车碰撞事故的发生。

本实用新型的另一个目的是提出一种防撞装置，可以减小机车碰撞事故发生造成的损失。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提出一种机车防撞装置。

该机车防撞装置包含雷达探测单元，此雷达探测单元可以是微波/毫米波雷达、激光雷达或超声探测器，微波/毫米波雷达的体制可以是连续波体制、脉冲体制或成像体制。

该机车防撞装置包含卫星定位单元，卫星定位单元可以是基于全球定位卫星或是北斗卫星的接口或装置。

该机车防撞装置包含昼夜可用的摄像头，该摄像头可以是可见光摄像头或红外摄像头。

该机车防撞装置包含一个行车数据库，行车数据库至少包含车辆信息、车辆行驶信息和行驶路段信息。

该机车防撞装置包含车辆传感器，车辆传感器提供车辆运动学信息，至少包含车辆的行驶速度和车辆的转向角度数据。

该机车防撞装置包含车辆之间通信单元，车辆之间通信单元可以是无线通信方式或有线通信方式。

该机车防撞装置包含无线数据通讯单元，无线数据通讯单元可以是电路交换蜂窝移动通信、蜂窝数字分组数据(CDPD)通信、微蜂窝扩频通信、专用分组无线通信或卫星数据通讯。

该机车防撞装置包含总线接口，总线接口可以包含以下一种或多种总线：CAN总线、LAN总线、RS232/RS485总线、LVDS总线、I2C总线、MVB总线、WTB总线、LonWorks总线、WorldFIP总线。

该机车防撞装置包含人员操控接口，人员操控接口可以是键盘或触摸屏。

该机车防撞装置包含数据记录单元，数据记录单元可以是硬盘、磁带或闪存，数据记录单元可以利用其他数据读取设备读取其所存储的数据。

该机车防撞装置包含声光告警单元，声光告警单元可以发出声音提示、光学提示或振动提示。

该机车防撞装置包含显示单元，显示单元可以是CRT显示、液晶显示或投影显示。

该机车防撞装置包含中心处理控制单元，中心处理控制单元可以是以MCU、ARM、DSP、FPGA、CPLD为主要芯片的电路或装置。

该机车防撞装置包含电源单元，电源单元将外界提供的电压转换为机车防撞装置所需的各种电压，并具有电源管理功能。

该机车防撞装置包含的上述单元模块可以集成在一起，作为一个整体装置；也可以分为多个独立的装置分布于车辆的不同部位，相互之间通过电学连接器或电缆连接。

根据实际应用需求，机车防撞装置可安装于车辆相应的位置。

附图说明

图1是本实用新型机车防撞装置在铁路轨道上的应用示意图。

图2是本实用新型机车防撞装置的结构框图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

图1是本实用新型机车防撞装置的一种安装应用模式。机车2运行于轨道1上，机车防撞装置3安装在机车2的头部位置，机车防撞装置实现对车辆行驶前方的碰撞事故预防。物体4位于车辆行驶前方，但是不在行车轨道上对行驶的车辆不会造成碰撞危险。物体5位于车辆行驶前方的轨道上，对行驶的车辆可能会造成碰撞事故，因此是需要重点探测和识别的。

图2是本实用新型机车防撞装置的结构框图。机车防撞装置包含雷达探测单元6、卫星定位单元7、昼夜可用摄像头8、中心处理控制单元9、行车数据库10、车辆传感器11、车辆之间通信单元12，无线数据通讯单元13、人员操控接口14、电源单元15、总线接口16、数据记录单元17、声光告警单元18、显示单元19。

实际应用时，卫星定位单元7可以安装在车辆顶部，增强卫星信号的接收能力，用于定位车辆的当前位置；雷达探测单元6和昼夜可用摄像头8可以安装在车辆的头部，雷达探测单元6的天线波束指向与车辆的行驶方向一致，探测车辆的行进前方路段，用来获得车辆行驶前方可能造成碰撞事故的物体相对车辆的空间位置信息，速度信息以及大小、类型等信息。昼夜可用摄像头8照射车辆行进前方的路段，用于获取车辆行驶路段的道路信息，如轨道的宽度、边缘等信息。机车防撞装置的其他部分可以安装在车辆驾驶室的同一位置或不同位置。雷达探测单元6，卫星定位单元7和昼夜可用摄像头8通过电缆与中心处理控制单元9连接。

人员操控接口14可以安装在驾驶室内驾驶人员便于操作的位置，用于对机车防撞装置进行运行控制和参数设置；显示单元19可以安装在驾驶室内驾驶人员便于观察的位置；声光告警单元18可以安装在驾驶室内驾驶人员观看比较醒目的位置，达到警示的作用；车辆之间通信单元12可以安装在驾驶室内驾驶人员便于取用的位置。人员操控接口14、显示单元19、声光告警单元18、车辆之间通信单元12可以通过电缆与中心处理控制单元9连接。

中心处理控制单元9、数据记录单元17、总线接口16、行车数据库10、车辆传感器11、无线数据通讯单元13、电源单元15可以安装在各自便于对外连接的位置，这些单元模块之间均通过电缆连接。

机车防撞装置工作时，卫星定位单元7用于获得车辆的当前位置。机车防撞装置的中心处理控制单元9从雷达探测单元6探测车辆行驶前方造成碰撞事故的物体的相对车辆的空间位置信息、速度信息以及大小、类型信息，从昼夜可用的摄像头8获取行车路段的信息如轨道的宽度等，从行车数据库10中获得行车车辆信息和行驶路段信息，从车辆传感器11获得行车车辆的动力学参数，中心处理控制单元9利用数据记录单元17实时记录存储这些信息数据，利用无线数据通讯单元13实时的传递这些信息给车站调度控制中心21的数据库，并将这些信息在显示单元19上显示。机车防撞装置的中心处理控制单元9将获得的信息综合处理得到数据信息，与潜在的车辆碰撞事故发生预警门限值做比较判断，一旦判断出潜在的碰撞事故存在，中心处理控制单元9驱动声光告警单元18发出声光等形式的告警提示。同时，中心处理控制单元9利用车辆之间通信单元12向其他车辆20和车站调度控制中心21发出潜在事故通知和车辆的当前位置。在发出危险告警信号后，中心处理控制单元9未收到任何避撞处理响应，且危险依然存在，则中心处理控制单元9通过总线接口16向车辆的动力学控制器22发出减速或刹车控制命令，实现碰撞事故的自动预防。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所做的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。

本实用新型所提出的机车防撞装置，虽然以铁路机车的预防碰撞事故为例进行说明，但在实际中可用于其他的交通运输工具。

Claims

1.一种用于预防机车发生碰撞事故的机车防撞装置，其特征在于，机车防撞装置包含雷达探测单元、卫星定位单元、昼夜可用摄像头、行车数据库、车辆传感器、车辆之间通信单元、无线数据通讯单元、总线接口、人员操控接口、数据记录单元、声光告警单元、显示单元、中心处理控制单元、电源单元以及相互之间通过电学连接器或电缆连接。

2.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中，雷达探测单元可以是微波/毫米波雷达、激光雷达或超声探测器；微波/毫米波雷达的体制可以是连续波体制、脉冲体制或成像体制。

3.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中卫星定位单元可以是基于全球定位卫星或北斗卫星的接口或装置。

4.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中昼夜可用摄像头可以是可见光摄像头或红外摄像头。

5.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中行车数据库至少包含车辆信息、车辆行驶信息和行驶路段信息。

6.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中车辆传感器提供车辆运动学信息，至少包含车辆的行驶速度和车辆的转向角度数据。

7.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中车辆之间通信单元可以是无线通信方式或有线通信方式。

8.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中无线数据通讯单元可以是电路交换蜂窝移动通信、蜂窝数字分组数据（CDPD）通信、微蜂窝扩频通信、专用分组无线通信或卫星数据通讯。

9.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中总线接口可以包含：CAN总线，LAN总线，RS232/RS485总线，LVDS总线，I2C总线，MVB总线，WTB总线，LonWorks总线，WorldFIP总线。

10.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中人员操控接口可以是键盘或触摸屏。

11.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中数据记录单元可以是硬盘、磁带或闪存，数据记录单元可以利用其他数据读取设备读取其所存储的数据。

12.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中声光告警单元可以发出声音提示、光学提示或振动提示。

13.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中显示单元可以是CRT显示、液晶显示或投影显示。

14.如权利要求1所述的机车防撞装置，其中中心处理控制单元可以是以MCU、ARM、DSP、FPGA、CPLD为主要芯片的电路或装置。

15.如权利要求1所述的机车防撞装置，该装置所包含的上述单元模块可以集成在一起，作为一个整体装置；也可以分为多个独立的装置分布于车辆的不同部位，相互之间通过电学连接器或电缆连接。