一種機車信息顯示裝置及機車的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種機車信息顯示裝置及機車，其中，機車信息顯示裝置包括數據收集模塊、數據處理模塊及投影顯示模塊；數據收集模塊用于采集到機車行駛信息及機車環(huán)境信息；數據處理模塊用于接收機車行駛信息及機車環(huán)境信息，并對機車行駛信息及機車環(huán)境信息進行處理，獲得待顯示信息；投影顯示模塊用于接收待顯示信息，并將其轉換為可顯示內容投影在機車的擋風玻璃表面，從而可以使機車的司乘員在不低頭查看儀表的情況下即可在機車的擋風玻璃表面獲得機車行駛信息，解決了機車的司乘員需要在機車的行駛過程中較長時間的一一查閱位于駕駛臺上的各個儀表，從而較長時間的失去機車前方視野，威脅到機車的行駛安全的問題。
【專利說明】
一種機車信息顯示裝置及機車
技術領域
[0001]本申請涉及抬頭顯示技術領域，更具體地說，涉及一種機車信息顯示裝置及機車。
【背景技術】
[0002]隨著軌道交通行業(yè)的不斷發(fā)展，機車行駛的路況越來越復雜。為了保證機車在行駛過程中的安全性，機車的司乘員所需要獲取的信息量越來越大，而這些所需獲取的信息一般為通過所述機車內部傳感器探測的機車行駛信息，這些機車行駛信息大多由位于駕駛臺上的各個儀表進行顯示，這就意味著機車的司乘員需要在機車的行駛過程中較長時間的一一查閱位于駕駛臺上的各個儀表，從而較長時間的失去機車前方視野，進而使得機車的司乘員無法及時察覺機車前方的突發(fā)狀態(tài)，威脅到機車的行駛安全。

【發(fā)明內容】

[0003]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種機車信息顯示裝置及機車，以解決機車的司乘員需要長時間查閱位于駕駛臺上的各個儀表而對列車行駛安全造成威脅的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了如下技術方案:
[0005]—種機車信息顯示裝置，應用于機車，包括:
[0006]數據收集模塊，用于采集機車行駛信息及機車環(huán)境信息；
[0007]數據處理模塊，用于接收所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息，并對所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息進行處理，獲得待顯示信息；
[0008]投影顯示模塊，用于接收所述待顯示信息，并將其轉換為可顯示內容投影在所述機車的擋風玻璃表面。
[0009]優(yōu)選的，所述可顯示內容包括:當前機車行駛速度和/或前方站點距離和/或牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況和/或前方軌道通行預警信息。
[0010]優(yōu)選的，所述數據處理模塊包括:數據傳輸單元和數據分析單元;其中，
[0011]所述數據傳輸單元，用于通過通信網絡將所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息傳送給所述數據分析單元，并通過所述通信網絡將所述待顯示信息傳送給所述投影顯示模塊；
[0012]所述數據分析單元，用于對所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息進行處理，獲得所述待顯示信息。
[0013]優(yōu)選的，所述通信網絡為專有通信網絡或公有通信網絡。
[0014]優(yōu)選的，所述數據分析單元包括:機車行駛數據分析單元、專家系統(tǒng)和機車環(huán)境數據分析單元，其中，
[0015]所述機車行駛數據分析單元，用于從所述機車行駛信息中提取當前機車行駛速度信息、前方站點距離信息和特征數據，根據所述特征數據查詢歷史數據庫，獲得與所述特征數據匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況，若所述歷史數據庫中并不存在與所述特征數據匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況，則將所述特征數據傳送給專家系統(tǒng)，所述歷史數據庫中存儲有所述特征數據與所述牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況的對應關系；
[0016]所述專家系統(tǒng)，用于根據所述特征數據生成與之匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況，并將所述特征數據和與之匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況的對應關系存儲到所述歷史數據庫中；
[0017]所述機車環(huán)境數據分析單元，用于根據所述機車環(huán)境信息查詢正常狀態(tài)數據庫，獲得與所述機車環(huán)境信息匹配的正常運行狀態(tài);如果未獲取到與所述機車環(huán)境信息匹配的正常運行狀態(tài)，則對所述機車環(huán)境信息進行成像，獲得所述機車運行前方圖像，并生成緊急制動建議，獲得前方軌道通行預警信息；
[0018]所述正常狀態(tài)數據庫中存儲有所述機車環(huán)境信息與所述正常運行狀態(tài)的對應信息。
[0019]優(yōu)選的，所述數據收集模塊包括:
[0020]傳感器信息采集單元，用于接收所述機車各傳感器信號，獲得所述機車行駛信息；[0021 ]激光掃描單元，用于向所述機車運行前方發(fā)送探測激光，并接收反射的所述探測激光，以獲取所述機車環(huán)境信息。
[0022]優(yōu)選的，所述激光掃描單元為激光雷達。
[0023]優(yōu)選的，所述投影顯示模塊為全息投影裝置或平面投影裝置或立體投影裝置。
[0024]優(yōu)選的，所述投影顯示模塊用于接收所述待顯示信息，并將其轉換為可顯示內容投影在所述機車擋風玻璃預設位置表面；
[0025]所述預設位置為司乘員理論焦距無窮遠位置。
[0026]一種機車，包括至少一個如上述任一實施例所述的機車信息顯示裝置。
[0027]從上述技術方案可以看出，本發(fā)明實施例提供了一種機車信息顯示裝置及機車，所述機車信息顯示裝置包括數據收集模塊、數據處理模塊及投影顯示模塊;其中，所述數據收集模塊用于采集到機車行駛信息及機車環(huán)境信息;所述數據處理模塊用于接收所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息，并對所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息進行處理，獲得待顯示信息;所述投影顯示模塊用于接收所述待顯示信息，并將其轉換為可顯示內容投影在所述機車的擋風玻璃表面，從而可以使所述機車的司乘員在不低頭查看儀表的情況下即可在所述機車的擋風玻璃表面獲得所述機車行駛信息，解決了所述機車的司乘員需要在機車的行駛過程中較長時間的一一查閱位于駕駛臺上的各個儀表，從而較長時間的失去機車前方視野，進而使得機車的司乘員無法及時察覺機車前方的突發(fā)狀態(tài)而威脅到機車的行駛安全的問題。
[0028]進一步的，所述可顯示內容中還包括經由所述數據處理模塊處理的機車環(huán)境信息，從而使得所述機車的司乘員可以更加全面的了解所述機車所處的環(huán)境狀態(tài)，以及時對突發(fā)狀態(tài)做出應對，進一步增加了所述機車的行駛安全性。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本申請的一個實施例提供的一種機車信息顯示裝置的結構示意圖；
[0031]圖2為本申請的另一個實施例提供的一種機車信息顯示裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0033]本申請實施例提供了一種機車信息顯示裝置，應用于機車，如圖1所示，包括:
[0034]數據收集模塊100，用于采集機車行駛信息及機車環(huán)境信息；
[0035]數據處理模塊200，用于接收所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息，并對所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息進行處理，獲得待顯示信息；
[0036]投影顯示模塊300，用于接收所述待顯示信息，并將其轉換為可顯示內容投影在所述機車的擋風玻璃表面。
[0037]應用所述機車信息顯示裝置可以使所述機車的司乘員在不低頭查看儀表的情況下即可在所述機車的擋風玻璃表面獲得所述機車行駛信息，解決了所述機車的司乘員需要在機車的行駛過程中較長時間的一一查閱位于駕駛臺上的各個儀表，從而較長時間的失去機車前方視野，進而使得機車的司乘員無法及時察覺機車前方的突發(fā)狀態(tài)而威脅到所述機車的行駛安全的問題。
[0038]進一步的，所述可顯示內容中還包括了經由所述數據處理模塊200處理的機車環(huán)境信息，從而使得所述機車的司乘員可以更加全面的了解所述機車所處的環(huán)境狀態(tài)，以及時對突發(fā)狀態(tài)做出應對，進一步增加了所述機車的行駛安全性。
[0039]需要說明的是，所述機車行駛信息可以包括所述機車的各個儀表顯示的所有內容，也可以包括所述機車的各個儀表顯示的部分重要內容，本申請對所述機車行駛信息的具體內容并不做限定，具體視實際情況而定。
[0040]在本申請的一個實施例中，所述機車環(huán)境信息可以通過攝像裝置獲取;但在本申請的其他實施例中，所述機車環(huán)境信息還可以通過紅外傳感裝置或激光雷達等裝置獲取，本申請對所述機車環(huán)境信息的具體獲取方式并不做限定，具體視實際情況而定。
[0041]在上述實施例的基礎上，在本申請的一個實施例中，所述可顯示內容包括:當前機車行駛速度和/或前方站點距離和/或牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況和/或前方軌道通行預警信息。
[0042]在本申請的一個實施例中，所述可顯示內容可以包括:當前機車行駛速度、前方站點距離、牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況和前方軌道通行預警信息。在本申請的另一個實施例中，所述可顯示內容還可以包括:當前機車行駛速度或前方站點距離或牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況或前方軌道通行預警信息。在本申請的其他實施例中，所述可顯示內容包括當前機車行駛速度、前方站點距離、牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況和前方軌道通行預警信息中的任意至少一項。本申請對所述可顯示內容所包含的具體內容并不做限定，具體視實際情況而定。
[0043]在上述實施例的基礎上，在本申請的另一個實施例中，如圖2所示，所述數據處理模塊200包括:數據傳輸單元210和數據分析單元220;其中，
[0044]所述數據傳輸單元210，用于通過通信網絡將所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息傳送給所述數據分析單元220，并通過所述通信網絡將所述待顯示信息傳送給所述投影顯示模塊300;
[0045]所述數據分析單元220，用于對所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息進行處理，獲得所述待顯示信息。
[0046]需要說明的是，所述通信網絡為專有通信網絡或公有通信網絡。其中，所述公有通信網絡是指公眾都可以接觸到的通信網絡種類，例如通信供應商提供的網絡，使用公有通信網絡進行數據傳輸的安全性和穩(wěn)定性較差，但成本較低。
[0047]由于軌道車輛的運行安全關系重大，因此在本申請的一個優(yōu)選實施例中，所述通信網絡優(yōu)選為專有通信網絡。所述專有通信網絡是指通信頻段與公有通信網絡不通的通信網絡種類，比如1.SGHz專有頻段通信網絡。使用專有通信網絡進行數據傳輸的安全性和穩(wěn)定性較好，便于保障所述數據傳輸單元210的正常工作。
[0048]在上述實施例的基礎上，在本申請的一個優(yōu)選實施例中，所述數據分析單元220包括:機車行駛數據分析單元220、專家系統(tǒng)和機車環(huán)境數據分析單元220，其中，
[0049]所述機車行駛數據分析單元220，用于從所述機車行駛信息中提取當前機車行駛速度信息、前方站點距離信息和特征數據，根據所述特征數據查詢歷史數據庫，獲得與所述特征數據匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況，若所述歷史數據庫中并不存在與所述特征數據匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況，則將所述特征數據傳送給專家系統(tǒng)，所述歷史數據庫中存儲有所述特征數據與所述牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況的對應關系；
[0050]所述專家系統(tǒng)，用于根據所述特征數據生成與之匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況，并將所述特征數據和與之匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況的對應關系存儲到所述歷史數據庫中；
[0051 ]所述機車環(huán)境數據分析單元220，用于根據所述機車環(huán)境信息查詢正常狀態(tài)數據庫，獲得與所述機車環(huán)境信息匹配的正常運行狀態(tài)；如果未獲取到與所述機車環(huán)境信息匹配的正常運行狀態(tài)，則對所述機車環(huán)境信息進行成像，獲得所述機車運行前方圖像，并生成緊急制動建議，獲得前方軌道通行預警信息；
[0052]所述正常狀態(tài)數據庫中存儲有所述機車環(huán)境信息與所述正常運行狀態(tài)的對應信息。
[0053]需要說明的是，所述數據分析單元220—般設置于地面大數據中心，這是由于所述正常狀態(tài)數據庫和所述歷史數據庫一般設置于服務器中，這些服務器通常需要一個合適的環(huán)境(適應的溫度和濕度環(huán)境等)才能夠進行正常工作，因此這些服務器一般需要設置于地面大數據中心以便工作人員對其進行維護;將所述數據分析單元220設置于地面大數據中心的目的是便于從所述正常狀態(tài)數據庫和所述歷史數據庫中進行數據調取或匹配。
[0054]但在本申請的其他實施例中，所述數據分析單元220也可以設置于所述機車上。并且所述正常狀態(tài)數據庫和所述歷史數據庫也可以設置于位于所述機車上的服務器中。本申請對此并不做限定，具體視實際情況而定。
[0055]還需要說明的是，當所述歷史數據庫中不存在與所述特征數據匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀態(tài)時，這就意味著出現所述特征數據的所述機車出現了歷史數據庫中沒有記載的所述牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀態(tài);這就需要將所述特征數據傳送給所述專家系統(tǒng)，由專家系統(tǒng)對所述特征數據進行分析，生成與之匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況。所述專家系統(tǒng)一般包括一個交互模塊和至少一個機車專家組成;所述交互模塊用于顯示所述特征數據和所述機車專家的信息錄入，所述機車專家可以對所述交互模塊顯示的所述特征數據進行分析，建模生成與之匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況，并將其通過所述交互模塊輸入；由所述專家系統(tǒng)生成的所述特征數據和與之匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況的對應關系存儲到所述歷史數據庫中，以對所述歷史數據庫進行完善。
[0056]在上述實施例的基礎上，在本申請的又一個實施例中，所述數據收集模塊100包括:
[0057]傳感器信息采集單元，用于接收所述機車各傳感器信號，獲得所述機車行駛信息；
[0058]激光掃描單元，用于向所述機車運行前方發(fā)送探測激光，并接收反射的所述探測激光，以獲取所述機車環(huán)境信息。
[0059]需要說明的是，采用所述激光掃描單元采集所述機車環(huán)境信息的原因是激光探測相對于攝像裝置獲取的所述機車環(huán)境信息更加立體化，便于準確的獲取所述機車的前方運行環(huán)境。
[0060]在上述實施例的基礎上，在本申請的再一個實施例中，所述激光掃描單元為激光雷達。所述激光掃描單元還可以由激光器和光電轉換器組成，本申請對所述激光掃描單元的具體種類并不做限定，具體視實際情況而定。
[0061 ]在上述實施例的基礎上，在本申請的一個實施例中，所述投影顯示模塊300為全息投影裝置或平面投影裝置或立體投影裝置。在本申請的一個優(yōu)選實施例中，所述投影顯示模塊300為全息投影裝置，本申請對所述投影顯示模塊300的具體種類并不做限定，具體視實際情況而定。
[0062]在上述實施例的基礎上，在本申請的一個優(yōu)選實施例中，所述投影顯示模塊300用于接收所述待顯示信息，并將其轉換為可顯示內容投影在所述機車擋風玻璃預設位置表面；
[0063]所述預設位置為司乘員理論焦距無窮遠位置。
[0064]將所述可顯示內容投影在司乘員理論焦距無窮遠位置可以使所述機車的司乘員在觀察所述機車前方的狀態(tài)時幾乎不用改變眼睛焦距即可看到所述投影顯示模塊300投影的所述待顯示信息，最大程度上避免由于所述機車的司乘員在獲取所述待顯示信息時忽略所述機車前方狀態(tài)的情況發(fā)生。
[0065]相應的，本申請實施例還提供了一種機車，包括至少一個如上述任一實施例所述的機車信息顯示裝置。
[0066]綜上所述，本申請實施例提供了一種機車信息顯示裝置及機車，所述機車信息顯示裝置包括數據收集模塊100、數據處理模塊200及投影顯示模塊300;其中，所述數據收集模塊100用于采集到機車行駛信息及機車環(huán)境信息;所述數據處理模塊200用于接收所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息，并對所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息進行處理，獲得待顯示信息;所述投影顯示模塊300用于接收所述待顯示信息，并將其轉換為可顯示內容投影在所述機車的擋風玻璃表面，從而可以使所述機車的司乘員在不低頭查看儀表的情況下即可在所述機車的擋風玻璃表面獲得所述機車行駛信息，解決了所述機車的司乘員需要在機車的行駛過程中較長時間的一一查閱位于駕駛臺上的各個儀表，從而較長時間的失去機車前方視野，進而使得機車的司乘員無法及時察覺機車前方的突發(fā)狀態(tài)而威脅到機車的行駛安全的問題。
[0067]進一步的，所述可顯示內容中還包括經由所述數據處理模塊200處理的機車環(huán)境信息，從而使得所述機車的司乘員可以更加全面的了解所述機車所處的環(huán)境狀態(tài)，以及時對突發(fā)狀態(tài)做出應對，進一步增加了所述機車的行駛安全性。
[0068]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0069]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種機車信息顯示裝置，其特征在于，應用于機車，包括: 數據收集模塊，用于采集機車行駛信息及機車環(huán)境信息； 數據處理模塊，用于接收所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息，并對所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息進行處理，獲得待顯示信息； 投影顯示模塊，用于接收所述待顯示信息，并將其轉換為可顯示內容投影在所述機車的擋風玻璃表面。2.根據權利要求1所述的機車信息顯示裝置，其特征在于，所述可顯示內容包括:當前機車行駛速度和/或前方站點距離和/或牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況和/或前方軌道通行預警信息。3.根據權利要求2所述的機車信息顯示裝置，其特征在于，所述數據處理模塊包括:數據傳輸單元和數據分析單元;其中， 所述數據傳輸單元，用于通過通信網絡將所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息傳送給所述數據分析單元，并通過所述通信網絡將所述待顯示信息傳送給所述投影顯示模塊； 所述數據分析單元，用于對所述機車行駛信息及機車環(huán)境信息進行處理，獲得所述待顯示信息。4.根據權利要求3所述的機車信息顯示裝置，其特征在于，所述通信網絡為專有通信網絡或公有通信網絡。5.根據權利要求3所述的機車信息顯示裝置，其特征在于，所述數據分析單元包括:機車行駛數據分析單元、專家系統(tǒng)和機車環(huán)境數據分析單元，其中， 所述機車行駛數據分析單元，用于從所述機車行駛信息中提取當前機車行駛速度信息、前方站點距離信息和特征數據，根據所述特征數據查詢歷史數據庫，獲得與所述特征數據匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況，若所述歷史數據庫中并不存在與所述特征數據匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況，則將所述特征數據傳送給專家系統(tǒng)，所述歷史數據庫中存儲有所述特征數據與所述牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況的對應關系； 所述專家系統(tǒng)，用于根據所述特征數據生成與之匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況，并將所述特征數據和與之匹配的牽引傳動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)健康狀況的對應關系存儲到所述歷史數據庫中； 所述機車環(huán)境數據分析單元，用于根據所述機車環(huán)境信息查詢正常狀態(tài)數據庫，獲得與所述機車環(huán)境信息匹配的正常運行狀態(tài);如果未獲取到與所述機車環(huán)境信息匹配的正常運行狀態(tài)，則對所述機車環(huán)境信息進行成像，獲得所述機車運行前方圖像，并生成緊急制動建議，獲得前方軌道通行預警信息； 所述正常狀態(tài)數據庫中存儲有所述機車環(huán)境信息與所述正常運行狀態(tài)的對應信息。6.根據權利要求1所述的機車信息顯示裝置，其特征在于，所述數據收集模塊包括: 傳感器信息采集單元，用于接收所述機車各傳感器信號，獲得所述機車行駛信息； 激光掃描單元，用于向所述機車運行前方發(fā)送探測激光，并接收反射的所述探測激光，以獲取所述機車環(huán)境信息。7.根據權利要求6所述的機車信息顯示裝置，其特征在于，所述激光掃描單元為激光雷達。8.根據權利要求1所述的機車信息顯示裝置，其特征在于，所述投影顯示模塊為全息投影裝置或平面投影裝置或立體投影裝置。9.根據權利要求1所述的機車信息顯示裝置，其特征在于，所述投影顯示模塊用于接收所述待顯示信息，并將其轉換為可顯示內容投影在所述機車擋風玻璃預設位置表面； 所述預設位置為司乘員理論焦距無窮遠位置。10.—種機車，其特征在于，包括至少一個如權利要求1-9任一項所述的機車信息顯示目.ο
【文檔編號】B62J99/00GK105947038SQ201610444204
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】王明, 文崢, 粟愛軍, 孫木蘭, 丁聰聰, 張慧源, 袁吉
【申請人】中車株洲電力機車研究所有限公司