[發(fā)明專利]一種基于超聲波的列車里程計及里程計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011140560.9
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112304331B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 李浩文;王富圣;馬致遠;梁明一;肖嵩
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01C22/00
• 分類號: G01C22/00;G01S15/08;G01S7/539
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李夢蝶

1.一種基于超聲波的列車里程計計算列車行駛里程的方法，其特征在于，列車里程計包括：超聲波發(fā)射器，其安裝在列車底部，向列車底部下方發(fā)射超聲波，且所述超聲波的發(fā)射方向與水平面成夾角α；

超聲波接收傳感器，其安裝在列車底部，接收從軌枕表面或軌基表面反射的超聲波信號；

信號處理模塊，其與超聲波接收傳感器連接，將所述超聲波信號處理成距離數(shù)字信號，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊；

數(shù)據(jù)處理模塊，其與所述超聲波發(fā)射器和信號處理模塊均連接，用于控制超聲波發(fā)射器按預定間隔時間T發(fā)射超聲波；

根據(jù)距離數(shù)字信號計算出距離值，并記錄相鄰兩個距離數(shù)字信號的實際時間間隔值；

根據(jù)實際時間間隔值和距離值，計算列車行駛的里程；

無線通信模塊，其與列車駕駛室的顯示模塊連接及與車站管理中心無線連接，所述無線通信模塊將列車行駛的里程發(fā)送給顯示模塊和車站管理中心；

列車里程計計算列車行駛里程的方法具體包括以下步驟：

S1、向地面發(fā)射超聲波；

S2、接收從地面或軌枕表面反射的超聲波信號，超聲波信號經(jīng)過信號處理模塊處理成距離數(shù)字信號，并發(fā)送至處理器；

S3、根據(jù)實時接收的距離數(shù)字信號計算出距離地面和軌枕的距離值H，并記錄接收相鄰兩個距離數(shù)字信號之間的實際時間間隔x；

S4、判斷當前實際時間間隔x是否等于間隔時間閾值，若等于，則進入步驟S5，否則，重復此步驟，其中，間隔時間閾值＝預定間隔時間T+時間誤差q；

S5、判斷采集距離值H的個數(shù)是否大于設定數(shù)量M，若是，則進入步驟S6，否則，返回步驟S1；

S6、判斷設定數(shù)量M中是否存在m個連續(xù)的距離值H落入軌枕值域(a₁，a₂)內(nèi)，且m個對應的行駛時間X≥預設時間閾值t，若是，則列車經(jīng)過一個軌枕，進入步驟S7，否則，返回步驟S1，t＝L/V，L為軌枕的寬度，V為列車行駛的速度；

S7、列車行駛過程中，將經(jīng)過軌枕的數(shù)量進行疊加，得到列車行駛過程中經(jīng)過軌枕的總量S，計算列車行駛的里程K＝SC，之后返回步驟S1，其中，C＝D+L，D為相鄰兩條軌枕之間的距離，L為軌枕的寬度。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于超聲波的列車里程計計算列車行駛里程的方法，其特征在于，所述其中，h₁為超聲波發(fā)射器安裝位置到軌枕的垂直距離，h₂為軌枕的高度。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于超聲波的列車里程計計算列車行駛里程的方法，其特征在于，所述步驟S6中，X＝mx，M≥m。