一种有轨游览车监控系统的制作方法

专利名称:一种有轨游览车监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种有轨游览车监控系统，包括服务器、电源装置、显示器、倒车摄像头、防撞用摄像头、车厢监控用摄像头、电压传感器、电流传感器、温度传感器和振动传感器；服务器包括控制器、供电接口、视频采集卡、数据储存单元和IO输入/输出采集卡；电源装置与所述供电接口连接；显示器、供电接口、视频采集卡、数据储存单元以及IO输入/输出采集卡均与控制器连接；倒车摄像头、防撞用摄像头以及车厢监控用摄像头与视频采集卡连接；电压传感器、电流传感器、温度传感器以及振动传感器均与IO输入/输出采集卡连接。本实用新型结构精简，集车辆内部视频监控、车辆数据采集、倒车视频监控、视频防撞、数据保存等功能于一体，实用性强。
【专利说明】一种有轨游览车监控系统

【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及游览车配件领域，特别地，涉及一种有轨游览车监控系统，实现安 全防撞、信息（视频信号和车辆传感器信号）的实时监控。

【背景技术】
[0002] 有轨游览车在国内的应用越来越多，多应用于景区、公园，以及小区的人员输送、 游览观光。有轨游览车是一种载人游乐设备，社会对其安全的要求越来越高，尤其是《特种 设备法》颁布以后，无论是有轨游览车辆的制造厂家、运营单位、检测单位都迫切的提高有 轨游览车的安全等级，并且希望在万一发生安全事故以后，能有足够的数据分析事故的原 因、责任。
[0003] 现有的有轨游览车多采用单驾驶员操作模式，驾驶员操作有轨车辆时，需要及时 掌握前方、后方、车厢内的相关信息，驾驶员都是一开车就会一整天，容易发生疲劳、打瞌 睡、注意力不集中、玩手机等情况，因此，容易发生碰撞等事故。有轨游览车一般是多个车 厢，少的有3个车厢，多的有9个车厢，因此，有轨游览车在倒车的时候驾驶员是看不到轨道 上的情况的，不知道轨道是否有杂物、是否有维修人员、道岔、移车台是否动作到位，也容易 发生事故。
[0004] 部分技术人员开发出了以下几种游览车防碰撞技术：（1)采用雷达扫描来进行监 控，具体为：在有轨车辆前方安装一个雷达扫描，不断的扫描前方的区域，监测是否有物品 进入车辆的前方区域中，如监测到有障碍物，则发出警报信号让有轨车辆停车，防止与前 方的有轨车辆，此种方式容易受轨道旁的树木、栏杆以及轨道转弯处的其它物品干扰很大， 经常信号有误，从而导致碰撞事故发生；(2)利用超声波扫描来进行监控，其与雷达原理相 同，存在的缺陷也相同；(3)采用红外检测开关和偏光反射板的结合，具体为：在有轨车辆 的车头安装数个红外检测开关，前面运行的有轨车辆的尾部安装大面积偏光反射板。（监 测距离较远的均为偏光反射，如采用不安装偏光反射的红外，其检测距离最远大概只有2 米）；且采用大面积偏光反射板会大大影响整体的美观，且只能提供一个信号，实用性不 强。
[0005]因此，设计一种结构精简以及能实现视觉防撞、视频监控、信号监控等实时监控的 监控系统具有重要的意义。 实用新型内容
[0006] 本实用新型目的在于提供一种结构精简且集车厢和车头视频监控、车辆状态数据 采集、倒车视频监控、视频防撞、数据保存及记录等功能于一体的有轨游览车监控系统，具 体技术方案如下：
[0007]-种有轨游览车监控系统，包括服务器、电源装置、显示器、倒车摄像头、防撞用摄 像头、车厢监控用摄像头、电压传感器、电流传感器、温度传感器以及振动传感器；
[0008] 所述服务器包括控制器、供电接口、视频采集卡、数据储存单元以及10输入/输出 米集卡；
[0009] 所述电源装置与所述供电接口连接；
[0010] 所述显示器、供电接口、视频采集卡、数据储存单元以及10输入/输出采集卡均与 所述控制器连接；
[0011] 所述倒车摄像头、防撞用摄像头以及车厢监控用摄像头均与所述视频采集卡连 接；
[0012] 所述电压传感器、电流传感器、温度传感器以及振动传感器均与所述10输入/输 出采集卡连接；
[0013] 其中，所述显示器与所述控制器之间以及所述数据储存单元与所述控制器之间均 为双向通讯连接。
[0014] 以上技术方案中优选的，服务器为无风扇工控电脑，其型号为UN0-3073GL。
[0015] 以上技术方案中优选的，所述防撞用摄像头的型号为VC-90S-700-4140-673-2。
[0016] 以上技术方案中优选的，所述显示器为触摸显示屏，所述触摸显示屏上设有温度 报警、电流报警、电压报警、振动报警以及防撞报警的指示灯。
[0017] 为了达到更好的技术效果，还包括报警器，所述报警器为声音报警器，且所述报警 器与所述控制器连接。
[0018] 以上技术方案中优选的，所述车厢监控用摄像头的数量为车头的数量与车辆所具 有的车厢数量的总和，且所述车厢监控用摄像头均安装在车厢以及车头的内部。
[0019] 以上技术方案中优选的，所述电源装置包括车辆供电电源以及蓄电池，所述车辆 供电电源以及所述蓄电池均与所述供电接口连接。
[0020] 应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：
[0021] (1)本实用新型的有轨游览车监控系统，包括服务器、电源装置、显示器、倒车摄像 头、防撞用摄像头、车厢监控用摄像头、电压传感器、电流传感器、温度传感器以及振动传感 器，服务器包括控制器、供电接口、视频采集卡、数据储存单元以及10输入/输出采集卡， 整体结构精简；通过服务器、车厢监控用摄像头、倒车摄像头以及显示器构成车辆视频监控 部分，可以监控乘客、驾驶员的动作（包括正常的以及危险的）以及驾驶员倒车时的车后 情况，防止意外情况的发生，提高行驶过程中的安全性；通过服务器、电压传感器、电流传感 器、温度传感器、振动传感器以及显示器构成车辆信号监控部分，可以监视有轨游览车辆的 各重要部件是否正常，并且在出现异常时及时发出警报信号通知给驾驶员；通过服务器、显 示器以及防撞用摄像头构成视觉防撞部分，可以为车辆提供更高一级的安全驾驶，避免行 驶车辆与前方车辆或者其他障碍物发生碰撞；服务器内设置有数据储存单元，便于对采集 的视频数据和传感器数据进行存储保护，数据可以采用循环保存，自动覆盖，根据具体的需 求将相关数据保存一个星期或者一个月或者更长时间，并且还可以后续进行提取保持的数 据，用于核实以及对车辆出现的各种故障进行分析和排除处理、车辆发生事故后的原因分 析、责任分析，实用性强。
[0022] (2)本实用新型中服务器为无风扇工控电脑，设备成本低，且精确度满足现实的需 求，实用性强。
[0023] (3)本实用新型中防撞用摄像头的型号为VC-90S-700-4140-673-2,景深较远，清 晰度高，便于为显示器提供清晰的画面，且同时能提高前方车辆或者障碍物的距离，提高行 驶过程的安全性。
[0024] (4)本实用新型中显示器为触摸显示屏，通过输入密码进入工程师界面还能设置 整个控制系统的内部参数，实用性强；触摸显示屏上设有温度报警、电流报警、电压报警、振 动报警以及防撞报警的指示灯，指示灯按照现有技术可以根据不同的情况显示不同色彩进 行报警，便于驾驶员识别，实用性强。
[0025] (5)本实用新型中还包括报警器，报警器为声音报警器，且报警器与控制器连接， 控制器根据采集到的视频数据和传感器数据分析车辆的状况，一旦出现非正常情况即使驾 驶员处于疲劳、打瞌睡、注意力不集中、玩手机等情况时，也能立即收到报警声，实用性强。
[0026] (6)本实用新型中车厢监控用摄像头的数量为车头的数量与车辆所具有的车厢的 数量总和，且车厢监控用摄像头均安装在车厢内部，能够充分了解所有车厢的内部情况，便 于驾驶员掌握乘客在车厢内的是否有危险动作，以及驾驶员本身的操作动作是否正确，准 确度高，实用性强。
[0027] (7)本实用新型中电源装置包括车辆供电电源以及蓄电池，车辆供电电源用于平 时供电，稳定性好，一旦出现断电或电源不足等紧急情况时，立即采用蓄电池供电，蓄电池 供电可以延续整个监控系统继续工作一短时间（如30min，具体继续工作时间可以与蓄电 池的储电量进行相应匹配），足以让系统保存所有监控数据，从而避免监控数据的丢失，实 用性强。
[0028]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优 点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

【附图说明】

[0029]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的 示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图 中：
[0030] 图1是本实用新型优选实施例1的有轨游览车监控系统、车辆控制器以及车辆驱 动器的连接结构示意图；
[0031] 图2是图1中防撞用摄像头拍摄时用于计算距离的原理图；
[0032]1-服务器，101-控制器，102-供电接口，103-视频采集卡，104-数据储存单元， 105-10输入/输出采集卡，2-电源装置，3-显示器，4-倒车摄像头，5-防撞用摄像头，6-车 厢监控用摄像头，7-电压传感器，8-电流传感器，9-温度传感器，10-振动传感器，11-车辆 控制器，12-车辆驱动器，13-报警器。

【具体实施方式】
[0033]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权 利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0034] 实施例1:
[0035]一种有轨游览车监控系统，详见图1，包括服务器1、电源装置2、显示器3、倒车摄 像头4、防撞用摄像头5、车厢监控用摄像头6、电压传感器7、电流传感器8、温度传感器9以 及振动传感器10,其中，电压传感器7、电流传感器8、温度传感器9以及振动传感器10可 以安装在如驱动电机、驱动轴、车辆连接杆等等位置，各传感器的数量根据实际需求进行确 定。
[0036] 所述服务器1包括控制器101、供电接口 102、视频采集卡103、数据储存单元104 以及10输入/输出采集卡105。所述控制器101分别与车辆控制器11以及车辆驱动器12 进行双向通讯连接。
[0037] 所述电源装置2包括车辆供电电源以及蓄电池，所述车辆供电电源以及所述蓄电 池均与所述供电接口 102连接，车辆供电电源用于平时供电，稳定性好，一旦出现断电或电 源不足等紧急情况时，立即采用蓄电池供电，蓄电池供电可以延续整个监控系统继续工作 一短时间（如30min，具体继续工作时间可以与蓄电池的储电量进行相应匹配），足以让系 统保存所有监控数据，从而避免监控数据的丢失，实用性强。
[0038] 所述显示器3、供电接口 102、视频采集卡103、数据储存单元104以及10输入/输 出采集卡105均与所述控制器101连接。
[0039] 所述倒车摄像头4、防撞用摄像头5以及车厢监控用摄像头6均与所述视频采集卡 102连接。
[0040] 所述电压传感器7、电流传感器8、温度传感器9以及振动传感器10均与所述10 输入/输出采集卡105连接。
[0041] 其中，所述显示器3与所述控制器101之间以及所述数据储存单元104与所述控 制器101之间均为双向通讯连接。
[0042] 所述防撞用摄像头5最好采用型号为VC-90S-700-4140-673-2,景深较远，清晰度 高，便于为系统软件的防撞部分的识别和距离计算提供清晰的画面，提高行驶过程的安全 性。此处的防撞用摄像头5还可以采用能实现相同功能的其他型号的摄像头。
[0043] 上述服务器1为无风扇工控电脑，其型号为UN0-3073GL，设备成本低，且精确度满 足现实的需求，实用性强。
[0044] 上述显示器3为触摸显示屏，所述触摸显示屏上设有温度报警、电流报警、电压报 警、振动报警以及防撞报警的指示灯，通过显示屏显示行动中车辆的视频进行监控；当选择 为倒车操作时，显示屏满屏显示倒车摄像头所监视的内容；触摸显示屏还可通过密码输入 后进入工程师界面，并设置相关的参数；用于温度报警、电流报警、电压报警、振动报警以及 防撞报警的指示灯的设置，根据不同的情况显示不同色彩进行报警，便于驾驶员识别，实用 性强。
[0045] 上述车厢监控用摄像头6的数量为车头的数量与车辆所具有的车厢的数量的总 和，且所述车厢监控用摄像头6均安装在车厢和车头的内部，能够充分了解车头内驾驶员 等以及所有车厢内乘客等的内部情况，准确度高，实用性强。
[0046] 本实用新型的有轨游览车监控系统的工作原理如下：
[0047] (1)供电接口 102为控制器101以及整个系统提供电源。
[0048] (2)显示器3采用触摸操作显示屏，可以再显示屏上选择用户组，并输入密码，用 户组分为工程师级、管理员级、操作员级；管理员级的权限可以直接调用并查看存储的视 频、数据等信息；工厂级的权限除了含有管理员级的权限外，还可以对系统的相关参数进行 修改、设置；工程师级通过显示屏可以进入系统内部对相关参数进行设置。
[0049] (3)防撞用摄像头5对前方不断的拍摄（目前所生产的游乐用的有轨游览车最高 速度为36km/h，拍摄间隔设置为100ms就可以满足要求；36km/h的速度的车辆在每拍摄一 个图像的间隔总行进的距离为〇.lm，不会对车辆的安全造成影响，而服务器的计算能力也 能轻松的满足100ms的运算周期），通过与预先设定好的目标进行比对，以识别前方是否有 需要其它的游览有轨车辆在运行（或者判断是否存在其他障碍物）；识别以后，同时对像素 的大小进行检测，前方的目标距离的远近，在摄像头拍摄的视频中体现的像素大小是不一 样的。通过对像素的大小的计算，可以推算前方识别的游览有轨车辆距离本有轨车辆的距 离。具体通过以下方式计算前方车辆或者障碍物的远近，原理图详见图2 :
[0050] 对物体在拍摄的过程进行简化处理，假设相机正好为水平安装，而识别对象恰好 在防撞用摄像头的视角的中心线之上，如图2所示，那么我们得到一个简单的模型进行计 算：
[0051] 其中b代表摄像头视角的一半，xl为识别对象的高度反应在相片中的像素高度， x2为相片像素高度的一半，x3为识别对象的实际高度，L2为识别对象与防撞用摄像头的距 离；其xl和x2的值均为像素值，L2为距离值，x2、b、x3为已知值，xl为测量值，L1值为中 间值，无实际意义，那么根据三角函数关系为：

【权利要求】
1. 一种有轨游览车监控系统，其特征在于：包括服务器（I)、电源装置（2)、显示器（3)、 倒车摄像头（4)、防撞用摄像头（5)、车厢监控用摄像头（6)、电压传感器（7)、电流传感器 (8)、温度传感器（9)以及振动传感器（10); 所述服务器（1)包括控制器（101)、供电接口（102)、视频采集卡（103)、数据储存单元 (104)以及IO输入/输出采集卡（105); 所述电源装置（2)与所述供电接口（101)连接； 所述显示器（3)、供电接口（102)、视频采集卡（103)、数据储存单元（104)以及IO输入 /输出采集卡（105)均与所述控制器（101)连接； 所述倒车摄像头（4)、防撞用摄像头（5)以及车厢监控用摄像头（6)均与所述视频采集 卡（102)连接； 所述电压传感器（7)、电流传感器（8)、温度传感器（9)以及振动传感器（10)均与所述 IO输入/输出采集卡（105)连接； 其中，所述显示器（3)与所述控制器（101)之间以及所述数据储存单元（104)与所述 控制器（101)之间均为双向通讯连接。2. 根据权利要求1所述的有轨游览车监控系统，其特征在于：所述服务器（1)为无风 扇工控电脑，其型号为UN0-3073GL。3. 根据权利要求2所述的有轨游览车监控系统，其特征在于：所述防撞用摄像头（5) 的型号为 VC-90S-700-4140-673-2。4. 根据权利要求1所述的有轨游览车监控系统，其特征在于：所述显示器（3)为触摸 显示屏，所述触摸显示屏上设有温度报警、电流报警、电压报警、振动报警以及防撞报警的 指示灯。5. 根据权利要求1-4任意一项所述的有轨游览车监控系统，其特征在于：还包括报警 器（13)，所述报警器（13)为声音报警器，且所述报警器（13)与所述控制器（101)连接。6. 根据权利要求5所述的有轨游览车监控系统，其特征在于：所述车厢监控用摄像头 (6)的数量为车头的数量与车辆所具有的车厢数量的总和，且所述车厢监控用摄像头（6) 均安装在车厢以及车头的内部。7. 根据权利要求5所述的有轨游览车监控系统，其特征在于：所述电源装置（2)包括 车辆供电电源以及蓄电池，所述车辆供电电源以及所述蓄电池均与所述供电接口（102)连 接。
【文档编号】B61L23-04GK204296769SQ201420752290
【发明者】潘华 [申请人]株洲南车特种装备科技有限公司