CN203242181U - 多功能车载防撞集成终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于多功能车载防撞集成终端，包括摄像设备、人员射频卡、红外摄像仪、振动报警装置、激光雷达传感器、车辆制动装置及控制显示终端，控制显示终端与摄像设备、红外摄像仪、振动报警装置及激光雷达传感器连接；摄像设备向控制显示终端传输本车辆外部图像信息；红外摄像仪向控制显示终端传输本车辆驾驶员面部影像信息；振动报警装置接收控制显示终端输出的振动控制信号；激光雷达传感器向控制显示终端传输距离探测信息；控制显示终端还接收搜索到的人员射频卡发射的射频卡信号，控制显示终端还向车辆制动装置输出制动控制信号，显示画面及输出报警信号。本实用新型可有效消除露天矿区运输存在的安全隐患，从而提高了矿区的运输安全性。

Description

多功能车载防撞集成终端

技术领域

本实用新型涉及信息处理技术，特别是涉及一种集露天矿车辆防撞预警、盲区及倒车影像监测、人员防撞预警、超速管理、车辆驾驶员防疲劳驾驶、矿用车辆防追尾于一体的露天矿车载防撞集成终端。

背景技术

利用大吨位运输车辆(如重型卡车等)运输矿岩，是大型露天矿(露天矿山)的最主要的运输形式之一。

由于露天矿区内的重型运输车辆较多，且露天矿区内的交通情况较复杂，因此，运输环节的安全问题已经成为露天矿生产作业流程中的一个非常重要的问题。

发明人在实现本实用新型过程中发现，影响露天矿的运输安全的因素有多种，例如受运输车辆吨位大、车体庞大以及视野受限存在盲区等因素的影响，露天矿内车辆相撞、人车相撞或者车辆追尾等事故频繁发生；再例如，从事露天矿运输工作的驾驶员，由于其运输工作量较大以及驾驶工作较枯燥等因素，极易造成驾驶员的精神疲惫，因此，驾驶员在驾驶过程中易出现打瞌睡的现象，从而给矿区运输带来了非常严重的安全隐患。

有鉴于现有的露天矿的运输存在的问题，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验以及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的多功能车载防撞集成终端，以克服现有的露天矿的运输存在的问题，使其更具有实用性。经过不断的研究和设计，经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有的露天矿的车辆运输存在的安全问题，而提供一种新型结构的多功能车载防撞集成终端，所要解决的技术问题是，提高露天矿的运输安全性。

本实用新型的目的及解决其技术问题可采用以下的技术方案来实现。

依据本实用新型提出的一种多功能车载防撞集成终端，包括：摄像设备、采场人员佩戴的人员射频卡、红外摄像仪、振动报警装置、激光雷达传感器、车辆制动装置以及控制显示终端；所述摄像设备与控制显示终端连接，向控制显示终端传输本车辆外部图像信息；所述人员射频卡发射射频卡信号；所述红外摄像仪与控制显示终端连接，向控制显示终端传输本车辆驾驶员面部影像信息；振动报警装置与控制显示终端无线连接，接收控制显示终端传输来的振动控制信号；所述激光雷达传感器与控制显示终端无线连接，实时地向控制显示终端传输距离探测信息；所述车辆制动装置与控制显示终端连接，接收控制显示终端传输来的制动控制信号；所述控制显示终端还接收搜索到的人员射频卡发射的射频卡信号，所述控制显示终端显示包括本车辆外部图像和/或报警图标的画面，并输出报警信号。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

较佳的，前述的多功能车载防撞集成终端，其中所述控制显示终端包括：射频RF无线传输模块、GPS模块、显示屏、语音报警模块、存储模块以及数字信号处理模块；RF无线传输模块与数字信号处理模块连接，接收数字信号处理模块传输来的本车辆位置方向信息和本车辆标识信息并向外部发射，接收本车辆外部传输来的外部车辆位置方向信息、外部车辆标识信息以及外部采场人员佩带的人员射频卡的射频卡信号并向数字信号处理模块传输；所述GPS模块与数字信号处理模块连接，向数字信号处理模块传输GPS定位信息；所述显示屏与数字信号处理模块连接，接收数字信号处理模块传输来的显示画面信息并显示；所述语音报警模块与数字信号处理模块连接，接收数字信号处理模块传输来的语音报警信号并播放；存储模块与数字信号处理模块连接，接收数字信号处理模块传输来的信息并存储；数字信号处理模块还与摄像设备、红外摄像仪、振动报警装置、激光雷达传感器以及车辆制动装置分别连接。

较佳的，前述的多功能车载防撞集成终端，其中摄像设备包括：三个摄像探头，且所述三个摄像探头分别设置于本车辆的前侧、后侧以及右侧。

较佳的，前述的多功能车载防撞集成终端，其中所述振动报警装置包括：振动腕表。

较佳的，前述的多功能车载防撞集成终端，其中所述车辆制动装置包括：固态继电器。

借由上述技术方案，本实用新型的多功能车载防撞集成终端至少具有下列优点及有益效果：本实用新型通过设置控制显示终端、摄像设备、采场人员佩带的人员射频卡、红外摄像仪、振动报警装置、激光雷达传感器及车辆制动装置，使该终端可以集露天矿车辆防撞预警、盲区及倒车影像监测、人员防撞预警、超速管理、驾驶员防疲劳驾驶以及防追尾等功能于一体，实现了矿区车辆全天候安全运行以及采场人员安全作业的综合预警功能，为露天矿车辆及人员安全作业和高效生产提供了有力的保障。

综上所述，本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型的多功能车载防撞集成终端的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图以及较佳实施例，对依据本实用新型提出的多功能车载防撞集成终端其具体实施方式、结构及特征，详细说明如后。

本实用新型提供的多功能车载防撞集成终端如图1所示。

图1中的多功能车载防撞集成终端主要包括：摄像设备1、采场人员佩带的人员射频卡2、红外摄像仪3、振动报警装置4、激光雷达传感器5、控制显示终端6以及车辆制动装置7。

摄像设备1与控制显示终端6连接。摄像设备1主要用于撷取其所在车辆(即本车辆)外部的图像信息，并将其撷取到的图像信息传输给控制显示终端6。

摄像设备1可以具体为三个摄像探头(如三个高速摄像探头)，且这三个摄像探头可以分别设置于本车辆的前侧、后侧以及右侧。本实用新型通过将这三个摄像探头所撷取的图像信息提供给控制显示终端6，可以使控制显示终端6向驾驶员显示相应的画面，从而使驾驶员在其所在车辆内部就可以充分了解本车辆外部的具体情况。对于驾驶员而言，基本上消除了车辆的盲区，有效避免了车辆在泊车、倒车以及会车过程中的一些不安全因素。该摄像设备1也可以称为倒车影像摄像监测设备。

人员射频卡2应佩带于采场人员(如矿区工作人员或者参观视察人员等)身上。人员射频卡2主要用于主动向外部发射射频卡信号。该射频卡信号可以包括用户标识信息或者射频卡标识信息等。人员射频卡2发射的射频卡信号可以被一定距离(如30米)范围内的控制显示终端6所接收，从而控制显示终端6可以警示驾驶员注意附近的人员，以尽量避免人车相撞的现象出现。

红外摄像仪3与控制显示终端6连接。红外摄像仪3主要用于实时撷取驾驶员面部的红外影像画面，并将其撷取的红外影像画面实时传输给控制显示终端6，由控制显示终端6分析驾驶员是否出现疲劳驾驶状态，并对出现疲劳驾驶的驾驶员进行相应的警示，以使驾驶员警醒。由此可知，本实用新型中的红外摄像仪3也可以称为防疲劳红外摄像仪，且该红外摄像仪3在车辆中的设置位置最好为驾驶座的前侧，以不影响驾驶员车辆驾驶且能够较好的摄取到驾驶员的面部表情的位置为宜。

振动报警装置4与控制显示终端6无线连接，且该振动报警装置4应佩带于驾驶员的身上。振动报警装置4主要用于在控制显示终端6的控制下执行相应的振动操作，以进行报警；也就是说，振动报警装置4在接收到控制显示终端6无线传输来的振动控制信号后，执行相应的振动或者停止振动的操作，以起到警示驾驶员的作用。

振动报警装置4可以具体包含有马达，还可以包含有无线通讯接口等元件，且该振动报警装置4可以表现为多种不同的形式，如表现为振动腕表或者振动怀表或者振动手环或者振动纽扣等等。该振动报警装置4可以通过红外或者蓝牙等现有的无线通讯技术与控制显示终端6无线连接。

激光雷达传感器5与控制显示终端6无线连接，且该激光雷达传感器5可以设置于车辆的前部。激光雷达传感器5主要用于探测本车辆与其前车辆之间的距离信息，并将其探测到的距离信息无线传输给本车辆中的控制显示终端6，以使控制显示终端6能够实现防追尾功能。

控制显示终端6是本实用新型的的多功能车载防撞集成终端中重要的控制元件，其与摄像设备1、红外摄像仪3、振动报警装置4以及激光雷达传感器5分别连接，而且还可以搜索到一定范围内的人员射频卡2无线发射来的射频卡信息，控制显示终端6还与本车辆中的车辆制动装置7(如固态继电器)连接；控制显示终端6通过与其他器件进行信息交互，来使各器件相互协调合作，以实现本车辆的自动制动以及警示驾驶员等各项功能。

控制显示终端6在接收到摄像设备1传输来的本车辆外部的图像信息后，可以显示出包含本车辆周边的具体情况的画面，从而使驾驶员可以在车辆内全方位的了解本车辆周边的具体情况。

控制显示终端6在接收到采场人员佩带的人员射频卡2无线传输来的射频卡信号后，可以显示包含有注意行人图标的画面，也可以输出相应的语音提示信息，使驾驶员可以及时获知位于本车辆附近的人员，以避免出现人车相撞的现象。

控制显示终端6在接收到红外摄像仪3传输来的驾驶员面部影像信息后，可以分析出驾驶员是否出现疲劳驾驶的现象，在判断出驾驶员出现疲劳驾驶的现象时，控制显示终端6可以向振动报警装置4输出相应的控制信号使振动报警装置4振动，还可以由其自身输出语音警示信号，以使驾驶员警醒。

控制显示终端6在接收到激光雷达传感器5探测并无线传输来的距离探测信息后，可以基于该距离探测信息、本车辆自身的运行方向以及本车辆自身的运行速度等判断本车辆是否存在追尾的危险，且在判断出存在追尾危险的情况下，控制显示终端6可以采取制动措施，如控制显示终端6向本车辆的车辆制动装置7(如固态继电器)输出制动控制信号，以使本车辆减速，防止追尾现象的发生。

另外，控制显示终端6还可以实现超速管理功能，具体的，控制显示终端6可以利用GPS技术确定出本车辆的行驶速度，并判断出本车辆的行驶速度是否超过预定速度门限值，在确定出本车辆的行驶速度达到或者超过预定速度门限值时，向本车辆的车辆制动装置7输出制动控制信号，以避免车辆行驶过快而存在的安全隐患。

上述控制显示终端6可以具体包括：RF(射频)无线传输模块61、GPS模块62、显示屏63、语音报警模块64、存储模块65以及数字信号处理模块66。

RF无线传输模块61与数字信号处理模块66连接。RF无线传输模块61是数字信号处理模块66与外部元件进行射频信息交互的接口，具体的，RF无线传输模块61根据数字信号处理模块66的控制向外部发射相应的射频信号，并接收外部发送来的射频信号，将接收到的外部发送来的射频信号传输给数字信号处理模块66；一个具体的例子，RF无线传输模块61接收数字信号处理模块66传输来的本车辆位置方向信息以及本车辆标识信息等信息，并向外部发送该信息；另一个具体的例子，RF无线传输模块61接收外部传输来的外部车辆位置方向信息、外部车辆标识信息以及采场人员佩带的人员射频卡的射频卡信号等信息，并向数字信号处理模块66传输其接收到的外部的信息。

GPS模块62与数字信号处理模块66连接。GPS模块62主要用于基于GPS技术获得本车辆的方位信息，并将其采集获得的方位信息传输给数字信号处理模块66。该方位信息可以用于车辆行驶方向、行驶速度以及车辆位置的判断。

显示屏63与数字信号处理模块66连接。显示屏63主要用于根据数字信号处理模块66传输来的显示信息显示相应的画面，如显示屏63显示的画面中包括：本车辆外部的具体情况、本车辆周边的其他车辆的位置以及报警图标等。显示屏63可以根据数字信号处理模块66的控制以多个小画面的形式显示不同的内容。

语音报警模块64与数字信号处理模块66连接。语音报警模块64主要用于根据数字信号处理模块66传输来的语音信息播放相应的声音，如语音报警模块64可以根据数字信号处理模块66播放使驾驶员由睡眠中警醒的语音以及使驾驶员注意存在撞人危险的语音等等。

存储模块65与数字信号处理模块66连接。存储模块65主要用于存储数字信号处理模块66传输来的信息以及预先存储的信息等等，且存储模块65中存储的信息可以被数字信号处理模块66以及外部设备有效读取。一个具体的例子，存储模块65存储的信息包括：本车辆的行驶速度信息、本车辆的方位信息、驾驶员面部的红外影像信息、语音播放所需的信息以及各种参数的设置信息等等。

数字信号处理模块66除了与RF无线传输模块61、GPS模块62、显示屏63、语音报警模块64以及存储模块65分别连接之外，还与上述摄像设备1、采场人员佩带的人员射频卡2、红外摄像仪3、振动报警装置4、激光雷达传感器5以及本车辆的车辆制动装置7均连接。

数字信号处理模块66主要用于对数据进行处理分析判断等多种数据运算操作，并根据运算结果来控制相应的元件，以实现超速管理、防追尾管理、防疲劳管理以及防撞人管理等等。

一个具体的例子，数字信号处理模块66在接收到GPS模块62传输来的本车辆方位信息后，可以根据一定时间间隔内的车辆方位信息判断出目前本车辆是处于静止还是处于行驶状态，并能够判断出车辆的行驶方向以及行驶速度，从而数字信号处理模块66可以结合激光雷达传感器5传输来的本车辆与前车之间的距离判断出是否存在追尾危险，如在两车之间相距20-65米、两车同向行驶、且本车辆的自身行驶速度大于20KM/小时的情况下，数字信号处理模块66判断出存在追尾危险，数字信号处理模块66可以向本车辆的车辆制动装置7(如固态继电器)输出制动控制信号(即电制动控制信号)，以降低本车辆的行驶车速，避免追尾；另外，数字信号处理模块66还可以警示驾驶员，该警示方式可以为触发振动报警装置进行振动警示、触发语音报警模块64进行防止追尾语音警示以及通过显示屏63进行追尾危险图标警示等。而在两车正面汇车、侧面交汇的情况下，数字信号处理模块66不进行触发报警操作。

另一个具体的例子，数字信号处理模块66在接收到GPS模块62传输来的本车辆方位信息后，可以根据一定时间间隔内的车辆方位信息判断出本车辆的行驶速度，通过将该行驶速度与预定速度门限值进行比较，可以判断出是否存在超速现象，数字信号处理模块66在判断出存在超速现象时，应警示驾驶员，该警示方式可以为通过显示屏63进行超速危险图标警示等。另外，数字信号处理模块66还可以向本车辆的车辆制动装置7输出制动控制信号，以降低本车辆的行驶车速，避免超速行驶。

再一个具体的例子，数字信号处理模块66在接收到GPS模块62传输来的本车辆方位信息后，可以根据一定时间间隔内的车辆方位信息判断出目前本车辆是处于静止还是处于行驶状态，如果是处于静止状态，则数字信号处理模块66关闭防疲劳驾驶功能，以避免打扰驾驶员的休息；如果本车辆处于行驶状态，则数字信号处理模块66打开防疲劳驾驶功能。在防疲劳驾驶功能被打开的状态下，数字信号处理模块66可以接收到红外摄像仪3传输来的驾驶员的面部图像，数字信号处理模块66根据一定时间间隔内的面部图像中的眼睛等部位的状态变化判断出驾驶员是否在打瞌睡，数字信号处理模块66在判断出驾驶员存在打瞌睡现象时，应警示驾驶员，该警示方式可以为触发振动报警装置进行振动警示以及触发语音报警模块64进行唤醒语音警示等。

还有一个具体的例子，数字信号处理模块66在接收到RF无线传输模块61传输来的外部的人员射频卡2的射频卡信息后，可以获知附近30米范围内有人，数字信号处理模块66应及时警示驾驶员，该警示方式可以为触发语音报警模块64进行防撞人语音警示以及通过显示屏63进行防撞人图标警示等。

本实用新型的数字信号处理模块66可以采用现有的多种型号的DSP或者微处理器等可进行高速数据处理的元器件。

由上述描述可知，本实用新型采用了GPS卫星定位、RF无线射频、红外摄像、机器视觉、激光雷达、MESH网络、嵌入式智能***等成熟先进技术，实现了矿区车辆全天候安全运行以及采场人员安全作业的综合预警功能，为露天矿车辆及人员安全作业和高效生产提供了有力的保障。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种多功能车载防撞集成终端，其特征在于，该终端包括：摄像设备、采场人员佩戴的人员射频卡、红外摄像仪、振动报警装置、激光雷达传感器、车辆制动装置以及控制显示终端；

所述摄像设备与控制显示终端连接，向控制显示终端传输本车辆外部图像信息；

所述人员射频卡发射射频卡信号；

所述红外摄像仪与控制显示终端连接，向控制显示终端传输本车辆驾驶员面部影像信息；

所述振动报警装置与控制显示终端无线连接，接收控制显示终端传输来的振动控制信号；

所述激光雷达传感器与控制显示终端无线连接，实时地向控制显示终端传输距离探测信息；

所述车辆制动装置与控制显示终端连接，接收控制显示终端传输来的制动控制信号；

所述控制显示终端还接收搜索到的人员射频卡发射的射频卡信号，所述控制显示终端显示包括本车辆外部图像和/或报警图标的画面，并输出报警信号。

2.如权利要求1所述的多功能车载防撞集成终端，其特征在于，所述控制显示终端包括：射频RF无线传输模块、GPS模块、显示屏、语音报警模块、存储模块以及数字信号处理模块；

所述RF无线传输模块与数字信号处理模块连接，接收数字信号处理模块传输来的本车辆位置方向信息和本车辆标识信息并向外部发射，接收本车辆外部传输来的外部车辆位置方向信息、外部车辆标识信息以及外部采场人员佩带的人员射频卡的射频卡信号并向数字信号处理模块传输；

所述GPS模块与数字信号处理模块连接，向数字信号处理模块传输GPS定位信息；

所述显示屏与数字信号处理模块连接，接收数字信号处理模块传输来的显示画面信息并显示；

所述语音报警模块与数字信号处理模块连接，接收数字信号处理模块传输来的语音报警信号并播放；

所述存储模块与数字信号处理模块连接，接收数字信号处理模块传输来的信息并存储；

数字信号处理模块还与摄像设备、红外摄像仪、振动报警装置、激光雷达传感器以及车辆制动装置分别连接。

3.如权利要求1所述的多功能车载防撞集成终端，其特征在于，所述摄像设备包括：三个摄像探头，且所述三个摄像探头分别设置于本车辆的前侧、后侧以及右侧。

4.如权利要求1所述的多功能车载防撞集成终端，其特征在于，所述振动报警装置包括：振动腕表。

5.如权利要求1或2或3或4所述的多功能车载防撞集成终端，其特征在于，所述车辆制动装置包括：固态继电器。