[發(fā)明專利]基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)及其防撞方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210270272.4
• 申請(qǐng)日: 2012-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN102756749A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉東;周文晉;陳孝良;鮑明;徐健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海中科高等研究院;中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號(hào): B61L23/34
• 分類號(hào): B61L23/34;B61L23/18
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒;朱逸

1.一種基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)，涉及包含有多輛列車的列車交通網(wǎng)絡(luò)，其特征在于：包括與列車交通網(wǎng)絡(luò)中的列車數(shù)量一致的多個(gè)聲波示警單元，每個(gè)聲波示警單元對(duì)應(yīng)一輛列車；

所述聲波示警單元包括一用于發(fā)射聲波的聲波發(fā)射裝置、一用于接收聲波的聲波接收裝置、一信號(hào)控制處理設(shè)備、一示警終端；

所述聲波發(fā)射裝置設(shè)有示警信號(hào)輸入端，所述聲波接收裝置設(shè)有示警信號(hào)輸出端，所述示警終端上設(shè)有示警信號(hào)輸入端；

所述信號(hào)控制處理設(shè)備設(shè)有示警信號(hào)輸出端、示警信號(hào)輸入端、預(yù)警信號(hào)輸出端，并內(nèi)置有用于控制其各信號(hào)輸出端的輸出信號(hào)，及處理分析其示警信號(hào)輸入端的輸入信號(hào)的信號(hào)處理模塊，其示警信號(hào)輸出端接到聲波發(fā)射裝置的示警信號(hào)輸入端，其示警信號(hào)輸入端接到聲波接收裝置的示警信號(hào)輸出端，其預(yù)警信號(hào)輸出端接到示警終端的示警信號(hào)輸入端；

每個(gè)聲波示警單元均安裝在對(duì)應(yīng)列車上，其中的聲波接收裝置安裝在對(duì)應(yīng)列車的車頭，聲波發(fā)射裝置則安裝在對(duì)應(yīng)列車的車尾。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)，其特征在于：所述示警終端安裝在對(duì)應(yīng)列車的駕駛室內(nèi)，示警終端上設(shè)有示警信息發(fā)生部件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)，其特征在于：所述信號(hào)控制處理設(shè)備的預(yù)警信號(hào)輸出端接入對(duì)應(yīng)列車的制動(dòng)系統(tǒng)和/或自動(dòng)運(yùn)行保護(hù)系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)，其特征在于：所述聲波示警單元還包括一供電設(shè)備，所述供電設(shè)備中內(nèi)置有不間斷電源，所述不間斷電源的電源輸入端接到對(duì)應(yīng)列車的供電輸出端，其供電端接到聲波發(fā)射裝置、聲波接收裝置、示警終端及信號(hào)控制處理設(shè)備的電源輸入端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)，其特征在于：所述聲波發(fā)射裝置包括功率放大器及至少一個(gè)揚(yáng)聲器，所述功率放大器的源信號(hào)輸入端構(gòu)成聲波發(fā)射裝置的示警信號(hào)輸入端，功率放大器的放大信號(hào)輸出端接到各揚(yáng)聲器的電信號(hào)輸入端。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)，其特征在于：所述揚(yáng)聲器是電動(dòng)式揚(yáng)聲器、靜電式揚(yáng)聲器、電磁式揚(yáng)聲器、壓電式揚(yáng)聲器、氣動(dòng)式揚(yáng)聲器中的一種，或是其中的多種的組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)，其特征在于：所述聲波接收裝置包括前置放大器、信號(hào)調(diào)理器及至少一個(gè)傳聲器，所述信號(hào)調(diào)理器的調(diào)理信號(hào)輸出端構(gòu)成聲波接收裝置的示警信號(hào)輸出端，所述前置放大器的放大信號(hào)輸出端接到信號(hào)調(diào)理器的源信號(hào)輸入端，前置放大器的源信號(hào)輸入端分別接到各傳聲器的電信號(hào)輸出端。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)，其特征在于：所述傳聲器是電容傳聲器、壓電式傳聲器、電動(dòng)傳聲器、駐極體傳聲器中的一種，或是其中的多種的組合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)的防撞方法，其特征在于：

每輛列車均利用聲波發(fā)射裝置向列車后方發(fā)射聲波示警信號(hào)，所述聲波示警信號(hào)是單頻率聲波信號(hào)，或是由多個(gè)不同頻率的聲波組合而成的多頻率聲波信號(hào)；

每輛列車均利用聲波接收裝置接收前方列車發(fā)射的聲波示警信號(hào)，并對(duì)收到的聲波示警信號(hào)進(jìn)行分析判斷，如果判斷出收到的聲波示警信號(hào)是由前車發(fā)出的，即根據(jù)收到的聲波示警信號(hào)中的聲波的傳播特性，利用信號(hào)控制處理設(shè)備估算出本車與前方列車之間的間距，再判斷本車與前車之間的間距是否小于安全距離；

如果判斷出本車與前車之間的間距小于安全距離，信號(hào)控制處理設(shè)備即向本車的示警終端輸出預(yù)警信號(hào)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)的防撞方法，其特征在于：如果判斷出本車與前車之間的間距小于安全距離，信號(hào)控制處理設(shè)備即向本車的制動(dòng)系統(tǒng)輸出制動(dòng)信號(hào)，使本車的制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)本車實(shí)施制動(dòng)操作，或向本車的保護(hù)系統(tǒng)輸出限速信號(hào)，使本車的保護(hù)系統(tǒng)對(duì)本車實(shí)施限速操作。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于聲波示警的列車防撞系統(tǒng)的防撞方法，其特征在于：估算本車與前方列車之間間距所依據(jù)的聲波傳播特性，是聲波示警信號(hào)中的聲波的衰減特征和/或色散特征。