車載光學(xué)探測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機(jī)車防撞裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鐵路安全運(yùn)行領(lǐng)域，具體涉及車載光學(xué)探測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機(jī)車防撞方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路目前防撞的方法是閉塞行車方法，通過閉塞區(qū)間來判斷前方線路是否空閑，空閑就確認(rèn)前方?jīng)]有障礙物，可以運(yùn)行。而這種技術(shù)方法的缺點(diǎn)是，即便確認(rèn)線路空閑，而閉塞區(qū)間仍然有障礙物時(shí)，比如:由于種種原因?qū)е碌膬蓷l鋼軌不導(dǎo)電(鋼軌導(dǎo)電不良、車輪導(dǎo)電不良、障礙物是非導(dǎo)電體)時(shí)，鋼軌上的所有障礙物都無法探測(cè)到；車輛、塌方、洪水漫道等等，通過現(xiàn)有技術(shù)手段無法檢測(cè)到，因而發(fā)生列車碰撞事故。
[0003]還有憑司機(jī)目測(cè)，這完全受制于司機(jī)的體能、智能、責(zé)任心等。白天一般在600米左右，而其夜間司機(jī)的觀測(cè)距離僅200?300米，雨霧天則更差，幾近于臆測(cè)行車。而機(jī)車的制動(dòng)距離最低800米，再加上司機(jī)反應(yīng)時(shí)間所越過的距離，是無法避免事故的。多數(shù)的重大行車事故一般都是在后半夜、司機(jī)體能下降、氣象條件惡劣加上沒有科學(xué)手段防控而發(fā)生的，這是行車安全的一大隱患。國(guó)內(nèi)尚無科學(xué)的解決方法。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供車載光學(xué)探測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機(jī)車防撞裝置。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:車載光學(xué)探測(cè)結(jié)合輔助攝像的機(jī)車防撞裝置，包括:
[0006]采集單元，用于對(duì)鋼軌軌跡標(biāo)定區(qū)段及進(jìn)口處進(jìn)行圖像采集和分析處理信息；
[0007]視頻處理單元，接收采集單元傳送的分析處理信息，并向執(zhí)行單元發(fā)送控制命令；
[0008]執(zhí)行單元，對(duì)機(jī)車進(jìn)行減速和制動(dòng)控制。
[0009]進(jìn)一步地，所述采集單元包括光學(xué)鏡頭、真彩色三CXD攝像機(jī)、近紅外CXD攝像機(jī)、攝像器切換機(jī)構(gòu)和激光器，其中光學(xué)鏡頭通過攝像器切換機(jī)構(gòu)與真彩色三CCD攝像機(jī)、近紅外CCD攝像機(jī)連接和激光器連接，所述真彩色三CCD攝像機(jī)的輸出端連接第一電子及圖像信號(hào)處理器，所述攝像器切換機(jī)構(gòu)通過窄帶濾光片和耦合器與近紅外CCD攝像機(jī)連接，所述近紅外CCD攝像機(jī)的輸出端連接第二電子及圖像信號(hào)處理器，所述第一電子及圖像信號(hào)處理器和第二電子及圖像信號(hào)處理器的輸出端連接視頻輸出接口，所述攝像器切換機(jī)構(gòu)還設(shè)置光敏探頭，所述光敏探頭與激光器電源連接，所述激光器電源與激光器連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述機(jī)車是指鐵路機(jī)車、軌道車以及具有自輪運(yùn)轉(zhuǎn)特性的工程機(jī)械。
[0011]進(jìn)一步地，所述真彩色三CXD攝像機(jī)和近紅外CXD攝像機(jī)上還設(shè)置風(fēng)扇和加熱電阻，所述激光器和激光器電源上設(shè)置風(fēng)扇。通過設(shè)置風(fēng)扇真彩色三CXD攝像機(jī)和近紅外CXD攝像機(jī)以及激光器進(jìn)行散熱，防止溫度過高對(duì)設(shè)備造成損壞。
[0012]進(jìn)一步地，所述視頻處理單元包括電源單元、控制單元、監(jiān)控顯示單元和執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)，所述電源單元與所述控制單元、監(jiān)控顯示單元及執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)連接，所述控制單元的輸入端連接所述采集單元，所述控制單元的輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器與所述監(jiān)控顯示單元連接，所述控制單元的輸出端與執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)連接，所述執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)包括方位伺服驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)云臺(tái)進(jìn)行控制。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0014]1、本實(shí)用新型結(jié)合遠(yuǎn)紅外或(XD，即使在夜間、雨、雪、霧天氣情況下仍能探測(cè)所需的安全距離，能全天候工作；
[0015]2、可在各種天氣情況下探測(cè)和識(shí)別在安全距離范圍內(nèi)的在機(jī)車行進(jìn)線路上和兩側(cè)的人、汽車、火車、牛、羊、落石、倒伏樹木等障礙物；
[0016]3、測(cè)量各種障礙物和機(jī)車間的距離，伴有提示和報(bào)警；
[0017]4、本實(shí)用新型采用國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的自動(dòng)化智能化裝備，擺脫目前技術(shù)的困境，確保鐵路行車的安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益；
[0018]5、本實(shí)用新型利用現(xiàn)有的機(jī)車運(yùn)行安全控制技術(shù)，通過已有的列控裝置LKJ(或者GYK軌道車運(yùn)行控制設(shè)備)獲得機(jī)車速度、位置等運(yùn)行狀態(tài)信息，形成運(yùn)行制動(dòng)曲線，采用全天候遠(yuǎn)紅外探測(cè)、圖像智能識(shí)別和目標(biāo)判定、鎖定等技術(shù)對(duì)障礙物識(shí)別，利用無線高精確定位和組網(wǎng)技術(shù)、無線網(wǎng)橋通信等技術(shù)對(duì)徑路橋梁狀態(tài)和道邊山體狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)也對(duì)線路旁的慢行標(biāo)志牌、藍(lán)白色燈等標(biāo)志進(jìn)行識(shí)別和警示，對(duì)識(shí)別結(jié)果得到的相應(yīng)信息進(jìn)行分類從而進(jìn)行列車控制，通過顯示器進(jìn)行人機(jī)交互，有效加強(qiáng)了列車運(yùn)行過程中的安全保障；
[0019]6、本實(shí)用新型填補(bǔ)了調(diào)車作業(yè)監(jiān)控這一行車隱患和行車安全空白領(lǐng)域，可以進(jìn)行科學(xué)、有效、精準(zhǔn)的防控；
[0020]7、本實(shí)用新型實(shí)用新型和目前的運(yùn)行控制系統(tǒng)共用一套裝置，將會(huì)給鐵路帶來節(jié)約設(shè)備資源，便利售后維修、優(yōu)化行車規(guī)章、優(yōu)化行車設(shè)備等無盡的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型提出的車載光學(xué)探測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機(jī)車防撞裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的所述采集單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的所述視頻處理單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0025]參見圖1，是本實(shí)用新型提出的車載光學(xué)探測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機(jī)車防撞裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0026]如圖1所示，車載光學(xué)探測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機(jī)車防撞裝置，包括:
[0027]采集單元101，用于對(duì)鋼軌軌跡標(biāo)定區(qū)段及進(jìn)口處進(jìn)行圖像采集和分析處理信息;
[0028]視頻處理單元102，接收采集單元傳送的分析處理信息，并向執(zhí)行單元發(fā)送控制命令。
[0029]執(zhí)行單元103，對(duì)機(jī)車進(jìn)行減速和制動(dòng)控制。
[0030]參見圖2，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的所述采集單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]如圖3所示，所述采集單元101包括光學(xué)鏡頭、真彩色三CXD攝像機(jī)、近紅外CXD攝像機(jī)、攝像器切換機(jī)構(gòu)和激光器，其中光學(xué)鏡頭通過攝像器切換機(jī)構(gòu)與真彩色三CCD攝像機(jī)和近紅外CCD攝像機(jī)連接，所述真彩色三CCD攝像機(jī)的輸出端連接第一電子及圖像信號(hào)處理器，所述攝像器切換機(jī)構(gòu)通過窄帶濾光片和耦合器與近紅外CCD攝像機(jī)連接，所述近紅外CCD攝像機(jī)的輸出端連接第二電子及圖像信號(hào)處理器，所述第一電子及圖像信號(hào)處理器和第二電子及圖像信號(hào)處理器的輸出端連接視頻輸出接口，所述攝像器切換機(jī)構(gòu)還設(shè)置光敏探頭，所述光敏探頭與激光器電源連接，所述激光器電源與激光器連接。
[0032]本實(shí)用新型實(shí)施例中，車載光學(xué)探測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機(jī)車防撞裝置由大孔徑光學(xué)系統(tǒng)、真彩色三CCD攝像機(jī)、近紅外CCD攝像機(jī)、窄帶干涉濾光片、攝像器切換機(jī)構(gòu)、激光照裝置、通訊接口及旋轉(zhuǎn)云臺(tái)等組成。其中激光裝置工作在近紅外波段，夜間工作時(shí)用激光器照射目標(biāo)，為系統(tǒng)提供相當(dāng)于白天的觀察效果。
[0033]進(jìn)一步地，所述真彩色三CXD攝像機(jī)和近紅外CXD攝像機(jī)上還設(shè)置風(fēng)扇和加熱電阻，所述激光器和激光器電源上設(shè)置風(fēng)扇。通過設(shè)置風(fēng)扇真彩色三CXD攝像機(jī)和近紅外CXD攝像機(jī)以及激光器進(jìn)行散熱，防止溫度過高對(duì)設(shè)備造成損壞。
[0034]參見圖3，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的所述視頻處理單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]如圖3所示，所述視頻處理單元包括電源單元、控制單元、監(jiān)控顯示單元和執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)，所述電源單元與所述控制單元、監(jiān)控顯示單元及執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)連接，所述控制單元的輸入端連接所述采集單元，所述控制單元的輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器與所述監(jiān)控顯示單元連接，所述控制單元的輸出端與執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)連接，所述執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)包括方位伺服驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)云臺(tái)進(jìn)行控制。
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述視頻處理單元接收跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)上紅外攝像機(jī)發(fā)送的視頻信號(hào)，經(jīng)視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行視頻數(shù)字動(dòng)態(tài)圖像處理與目標(biāo)識(shí)別，以絕對(duì)誤差形式輸出目標(biāo)偏差量(ΛΧ、ΛΥ)，將目標(biāo)偏差量(ΛΧ、ΛΥ)轉(zhuǎn)換為伺服控制信號(hào)控制轉(zhuǎn)臺(tái)跟蹤目標(biāo)。
[0037]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述監(jiān)控顯示單元提供人一機(jī)工作界面，控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)并顯示目標(biāo)信息，如方位、距離、手動(dòng)/自動(dòng)跟蹤狀態(tài)、跟蹤波門的確定與解鎖等信息。視頻處理及顯控器具有工作、維護(hù)三種工作