CN203047304U

CN203047304U - 一种基于arm9的列车防追尾系统

Info

Publication number: CN203047304U
Application number: CN 201320035763
Authority: CN
Inventors: 龚涛; 姚磊; 葛巍
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2023-01-23

Abstract

本实用新型涉及一种基于ARM9的列车防追尾系统，其特征在于，包括信号发生模块，信号发生模块安装在前车车辆后端，信号发生模块与信号接收模块之间建立无线通讯，信号接收模块安装在后车车头，在后车上还设有用于测量其与前车距离的激光测距模块，信号接收模块及激光测距模块连接中央处理器，中央处理器与位于列车驾驶室内的状态显示模块及人工操作键盘相连。本实用新型将测距技术与嵌入式ARM技术应用到汽车防追尾系统中，它采用激光测距技术，完成对动态目标的距离检测，提供实时有效的距离数据，用计算机嵌入式ARM技术完成数据采集、数据计算、数据处理识别与判断及报警等控制流程。

Description

一种基于ARM9的列车防追尾系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于ARM9的列车防追尾系统，是一种对前方列车进行测距以ARM9为内核的进行相关报警及应急操作的防追尾系统。

背景技术

7.23动车追尾特大铁路交通事故，举国震惊，当阴霾还未走出人们的心里，9.27上海地铁事故再一次的把列车安全问题摆在了世人面前。为了有效防止列车追尾，我国已经自主研发了一套列车防追尾技术即自动闭塞系统。但是，仅有这一套系统是不够的，为了使得列车能够正常运行需要有多套系统来保障安全。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种新型的列车防追尾系统，已充实现有的列车防追尾系统，为列车在行驶安全方面再加一层保险。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种基于ARM9的列车防追尾系统，其特征在于，包括信号发生模块，信号发生模块安装在前车车辆后端，信号发生模块与信号接收模块之间建立无线通讯，信号接收模块安装在后车车头，在后车上还设有用于测量其与前车距离的激光测距模块，信号接收模块及激光测距模块连接中央处理器，中央处理器与位于列车驾驶室内的状态显示模块及人工操作键盘相连。

优选地，所述中央处理器采用型号为S3C2440的ARM9作为内核处理器。

优选地，所述状态显示模块包括LED报警灯和LCD液晶显示器。

优选地，所述信号接收模块、所述激光测距模块、所述中央处理器及所述状态显示模块集成在一个设备内。

本实用新型将测距技术与嵌入式ARM技术应用到汽车防追尾系统中，它采用激光测距技术，完成对动态目标的距离检测，提供实时有效的距离数据，用计算机嵌入式ARM技术完成数据采集、数据计算、数据处理识别与判断及报警等控制流程。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种基于ARM9的列车防追尾系统的系统框图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1所示，本实用新型提供的一种基于ARM9的列车防碰撞系统，包括信号发生模块，安装在前车后端，用于发出前车的基本信息以及前车当前车速、加速度等等信息；信号接收模块，安装在后车车头，用于接收前车发来的具体信号，并传输给中央处理器，供中央处理器计算安全测距所用；激光测距模块，用于对前车进行激光测距；中央处理器，采用32位微处理器，本实施例中为型号是S3C2440的ARM9芯片对信号接收模块接收的信号以及激光测距模块采集的信号进行信息处理与智能控制，计算出某一时刻的安全距离，并与实际距离相比较，采取相应的应答措施；状态显示模块：包括LED报警灯及LCD状态显示器。

在前车的后端装有信号发生模块，向后车报告前车的车次编码信息、位置信息(模糊位置)、司机联络对讲机频率等信息，后车的前段装有信号接收模块用于接收相应的信号，激光测距模块所测距离数据则直接通过数据线把模拟信号传给中央处理器。中央处理器通过对信号接收模块接收到的信号以及激光测距模块所测得的数据进行处理分析，计算出两车间的理论安全距离，并用实际距离与之比较发出信号，使LED报警灯闪烁，同时在LCD状态显示器上显示实时信息。当实际距离保持在安全距离之上，LED报警灯为绿色，并在LCD状态显示器上显示前车车速，并提示保持安全车速；当实际距低于安全距离时，LED报警灯为红色，发出报警音，提示司机采取相应的措施，如果情况比较紧迫时，它还会采取自动减档或者自动制动等相关操作，从而避免事故发生。(注意：当检测到前车为急刹车状态时，首先选择自动减档或制动措施，不考虑所计算安全距离)

其中安全距离的计算方法如下：从两车速度判断，为避免追尾碰撞事故，探测到的本车到前方车辆的距离D必须大于最小安全距离S_m。距离D就是指在同一条车道上，同向行驶的前后两车间的距离(后车车头与前车车尾间的距离)。而最小安全距离S_m是在保证既不发生追尾事故，又具有最大道路通行能力的适当距离。

D＞S_m；

S_{m} = V_{1} (T_{d} + T_{f 1}) + \frac{{V_{1}}^{2}}{{2 a}_{1}} - \frac{{V_{2}}^{2}}{{2 a}_{2}};

(式1)

其中，V₁为本车速度，V₂为前车速度，T_d为制动协调时间，T_f1为驾驶员对前方车辆的反应临界时间，a₁为本车减速度，a₂为前车减速度；

当前方为静止物体时V₂＝0，到静止物体的安全距离应为S_s：

D＞S_s；

S_{s} = V_{1} (T_{d} + T_{f 2}) + \frac{{V_{1}}^{2}}{{2 a}_{1}};

(式2)

其中，T_f2为驾驶员对静止物体的反应临界时间.

根据上述的公式1或公式2通过中央处理器计算出S_m或S_s。当D小于S_m或S_s时，中央处理器就会判断出潜在的危险情况并给驾驶员发出警告，如果情况比较紧急时，中央处理器会进行自动减小油门开度、自动减档或自动制动等相关操作。此外，由于本系统中还存在由高频引起的干扰，因此应采用低通滤波器去掉高频部分，以消除系统中的干扰。

Claims

1.一种基于ARM9的列车防追尾系统，其特征在于，包括信号发生模块，信号发生模块安装在前车车辆后端，信号发生模块与信号接收模块之间建立无线通讯，信号接收模块安装在后车车头，在后车上还设有用于测量其与前车距离的激光测距模块，信号接收模块及激光测距模块连接中央处理器，中央处理器与位于列车驾驶室内的状态显示模块及人工操作键盘相连。

2.如权利要求1所述的一种基于ARM9的列车防追尾系统，其特征在于，所述中央处理器采用型号为S3C2440的ARM9作为内核处理器。

3.如权利要求1所述的一种基于ARM9的列车防追尾系统，其特征在于，所述状态显示模块包括LED报警灯和LCD液晶显示器。

4.如权利要求1所述的一种基于ARM9的列车防追尾系统，其特征在于，所述信号接收模块、所述激光测距模块、所述中央处理器及所述状态显示模块集成在一个设备内。