模式，以適應(yīng)機車的使用需要。
[0038]進一步地，所述視頻處理單元上還設(shè)置通信接口電路。
[0039]本實用新型實施例中，所述通信接口電路板用于接收解碼器的控制指令，將控制指令轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)臺和光學(xué)機械系統(tǒng)的運動，實現(xiàn)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動、光學(xué)調(diào)焦、變倍、彩色CCD和紅外光切換、激光器開關(guān)等動作。
[0040]本實用新型實施例中，所述執(zhí)行機構(gòu)為方位跟蹤轉(zhuǎn)臺，采用直流伺服減速電機作為驅(qū)動單元，通過高精度光電編碼器作為角位置傳感器，伺服電機和編碼器為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，軸芯為導(dǎo)電滑環(huán)，不需傳動鏈，結(jié)構(gòu)簡單，控制方便。
[0041]本實用新型實施例中，所述執(zhí)行機構(gòu)的控制輸出包括三個回路:調(diào)速回路、視頻跟蹤位置伺服回路和目標指示位置伺服回路，其中各回路的構(gòu)成和作用如下:
[0042](I)調(diào)速回路:由方位測速機構(gòu)成反饋通路，用以構(gòu)成速度阻尼回路。
[0043](2)視頻跟蹤位置伺服回路:由目標識別及誤差求取電路(視頻跟蹤器)構(gòu)成閉環(huán)，用以實現(xiàn)自動跟蹤目標。
[0044](3)目標指示位置伺服回路:由角編碼器構(gòu)成反饋通路，用以實現(xiàn)計算機位置控制，這個回路用于接收目標指示和扇形自動搜索目標。
[0045]本實用新型實施例中，通過采集單元對鋼軌軌跡狀態(tài)進行采集，視頻處理單元對采集的圖像信息進行處理，然后通過執(zhí)行單元對采集單元的設(shè)備進行調(diào)整，具體為:設(shè)置在攝像器切換機構(gòu)上光敏傳感器對外界光線進行感應(yīng)，當(dāng)檢測到外界光線較暗時，啟動激光器電源為激光器供電，激光器啟動后通過激光鏡頭對鋼軌軌跡進行定位照明，同時攝像器切換機構(gòu)切換為近紅外CCD攝像機啟動，通過光學(xué)鏡頭獲取鋼軌軌跡的圖像，通過第二電子及圖像信號處理器將近紅外CCD攝像機采集的圖像信息通過視頻輸出接口傳送到監(jiān)控顯示裝置上，當(dāng)檢測到外界光線較亮?xí)r，真彩色三CCD攝像機通過光學(xué)鏡頭獲取鋼軌軌跡上的圖案，通過第一電子及圖像信號處理器和視頻接口將檢測圖像傳送到監(jiān)控顯示裝置上。
[0046]本實用新型提供的車載光學(xué)探測機構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機車防撞裝置，其達到的技術(shù)指標為:
[0047](I)在良好氣象條件下(不論白天及黑夜):對危害行車安全的障礙物(火車、汽車、落石、塌方路基、倒伏樹木)發(fā)現(xiàn)距離不小于2000米，對影響行車安全的障礙物(行人、牛、羊)發(fā)現(xiàn)距離不小于1000米，對紅、藍、白、黃、雙黃、黃閃、雙黃閃、綠黃、綠等各種色燈信號發(fā)現(xiàn)距離不小于1000米，對線路上限速標志牌及限速的數(shù)值識別距離不小于500米。
[0048](2)在雨、雪、霧等惡劣氣象條件下(不論白天及黑夜):對各種障礙物、各種色燈信號及限速標志牌數(shù)值的識別距離是人眼直接觀察距離的2倍。
[0049](3)對各種最近的障礙物、色燈、標志牌等目標距機車的距離判斷精確度:
[0050]距離2000米時:誤差100米；
[0051]距離1000米時，誤差50米。
[0052]本實用新型的有益效果為:
[0053]1、本實用新型結(jié)合遠紅外或CCD，即使在夜間、雨、雪、霧天氣情況下仍能探測所需的安全距離，能全天候工作；
[0054]2、可在各種天氣情況下探測和識別在安全距離范圍內(nèi)的在機車行進線路上和兩側(cè)的人、汽車、火車、牛、羊、落石、倒伏樹木等障礙物；
[0055]3、測量各種障礙物和機車間的距離，伴有提示和報警；
[0056]4、本實用新型采用國內(nèi)外最先進的自動化智能化裝備，擺脫目前技術(shù)的困境，確保鐵路行車的安全和社會經(jīng)濟效益；
[0057]5、本實用新型利用現(xiàn)有的機車運行安全控制技術(shù)，通過已有的列控裝置LKJ(或者GYK軌道車運行控制設(shè)備)獲得機車速度、位置等運行狀態(tài)信息，形成運行制動曲線，采用全天候遠紅外探測、圖像智能識別和目標判定、鎖定等技術(shù)對障礙物識別，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)對徑路橋梁狀態(tài)和道邊山體狀態(tài)進行監(jiān)測，同時也對線路旁的慢行標志牌、藍白色燈等標志進行識別和警示，對識別結(jié)果得到的相應(yīng)信息進行分類從而進行列車控制，通過顯示器進行人機交互，有效加強了列車運行過程中的安全保障；
[0058]6、本實用新型填補了調(diào)車作業(yè)監(jiān)控這一行車隱患和行車安全空白領(lǐng)域，可以進行科學(xué)、有效、精準的防控；
[0059]7、本實用新型實用新型和目前的運行控制系統(tǒng)共用一套裝置，將會給鐵路帶來節(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)濟效益。
[0060]本實用新型實施例中，通過攝像機構(gòu)采集的圖像和機車自身參數(shù)，通過數(shù)據(jù)處理及監(jiān)控操作，對機車的運行狀態(tài)進行控制，控制機車減速或其他行車功能，該實用新型可以實現(xiàn)自動識別障礙物和控制列車，達到確保預(yù)防沖、脫、擠和撞車事故的目的，極大提高鐵路及社會的安全、經(jīng)濟、社會效益。
[0061]上面結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選實施方式作了詳細說明，但是本實用新型不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。不脫離本實用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本實用新型不限于特定的實施方式，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項】
1.一種車載光學(xué)探測機構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機車防撞裝置，其特征在于，包括: 采集單元，用于對鋼軌軌跡標定區(qū)段及進口處進行圖像采集和分析處理； 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； 執(zhí)行單元，對機車進行減速和制動控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載光學(xué)探測機構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機車防撞裝置，其特征在于，所述采集單元包括光學(xué)鏡頭、真彩色三C⑶攝像機、近紅外CXD攝像機、攝像器切換機構(gòu)和激光器，其中光學(xué)鏡頭通過攝像器切換機構(gòu)與真彩色三CCD攝像機、近紅外CCD攝像機連接和激光器連接，所述真彩色三CCD攝像機的輸出端連接第一電子及圖像信號處理器，所述攝像器切換機構(gòu)通過窄帶濾光片和耦合器與近紅外CCD攝像機連接，所述近紅外CCD攝像機的輸出端連接第二電子及圖像信號處理器，所述第一電子及圖像信號處理器和第二電子及圖像信號處理器的輸出端連接視頻輸出接口，所述攝像器切換機構(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。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載光學(xué)探測機構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機車防撞裝置，其特征在于，所述機車是指鐵路機車、軌道車以及具有自輪運轉(zhuǎn)特性的工程機械。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車載光學(xué)探測機構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機車防撞裝置，其特征在于，所述真彩色三CXD攝像機和近紅外CXD攝像機上還設(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。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載光學(xué)探測機構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機車防撞裝置，其特征在于，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)行控制機構(gòu)連接，所述執(zhí)行控制機構(gòu)包括方位伺服驅(qū)動器，用于對云臺進行控制。
【專利摘要】本實用新型公開了車載光學(xué)探測機構(gòu)結(jié)合輔助攝像的機車防撞裝置,包括采集單元，用于對鋼軌軌跡標定區(qū)段及進口處進行圖像采集和分析處理；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；執(zhí)行單元，對機車進行減速和制動控制。本實用新型利用遠紅外或CCD和圖像識別、數(shù)據(jù)處理、故障預(yù)警及確報信息發(fā)送技術(shù)組成的探測基站，實現(xiàn)鐵路線路無盲區(qū)全覆蓋的探測。地面探測基站是靜態(tài)的，瞄準鋼軌軌跡所探測的區(qū)段，判斷有無外界物品侵入，通過無線網(wǎng)橋技術(shù)向機車發(fā)送故障指令以及監(jiān)控圖像，從而實現(xiàn)機車防撞，在夜間、雨、雪、霧等天氣情況下仍能探測所需保證安全的距離，為行車安全提供重要保障。
【IPC分類】B61L23/00
【公開號】CN204821610
【申請?zhí)枴緾N201520554119
【發(fā)明人】陳立, 殷志祥, 胡敏惠
【申請人】陜西西北鐵道電子有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月28日