本发明涉及属于自动化领域，具体涉及一种无人驾驶系统，尤其涉及一种火车无人驾驶系统。
背景技术：
在最近十年内，中国乃至世界的交通运输方式上发生着巨大的改变，火车提速，到高铁的全面普及，再到现在正在开发的管道运输。一切一切都表明我们的生活是在不断提速的。
虽然现有火车已经实现了部分自动驾驶功能，但是不能完全做到驾驶室内无人运行，和无人驾驶还存在很大的距离。现在大部分火车不是全天运行，因为火车驾驶员需要休息，有人自动驾驶并未完全将司机从劳动作业解放出来，火车启动、站台开关门、火车折返等作业仍需司机手动完成，对火车运行效率造成了一定的影响。采用人工驾驶，第一、火车司机的驾驶培训成本很高，第二、在人工驾驶时一旦出现疲劳驾驶，将会带来不可预计的生命财产损失；第三，由于火车有铁轨，通过人工驾驶，费时费力，不能发挥火车最佳作用。
鉴于此，提出一种火车无人驾驶系统本发明所要研究的课题。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种火车无人驾驶系统，旨在解放火车驾驶员，实现对火车的精确控制，提高列车安全性，降低驾驶员的工作强度。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种火车无人驾驶系统，包括控制器、火车状态传感器检测模块、模数转换模块、自唤醒机构、自动防护机构、自动驾驶机构以及人机交互机构，所述火车状态传感器模块与模数转换模块连接，所述模数转换模块、人机交互机构分别与控制器连接，所述自唤醒机构、自动防护机构均与所述控制器连接，所述自动驾驶机构和所述自动防护机构连接；
在工作状态中，所述火车状态传感器检测模块实时检测火车的运行状态，并将检测到的火车运行数据传输给模数转换模块进行模数转换，所述模数转换模块将转换后的数字量传送给控制器；所述控制器对数字量进行判别，以判定该火车状态是否安全，即该火车状态是否满足无人驾驶条件；若控制器判定火车状态安全，则说明可以进入无人驾驶状态，若控制器判定火车状态存在安全隐患，则提示无法进入无人驾驶状态；
在满足无人驾驶条件时，当需要进行无人驾驶时，所述控制器通过人机交互机构向驾驶员询问是否进入无人驾驶模式，以实现无人驾驶模式与有人驾驶模式的切换，当驾驶员选择无人驾驶模式时，则火车启动自动防护机构和自动驾驶机构以进入无人自动驾驶模式；当驾驶员选择有人驾驶模式时，则火车进入有人驾驶模式；
当火车进入无人驾驶模式时，所述火车状态传感器检测模块实时检测火车的运行状态，并将检测到的火车运行数据经过模数转换模块转换后，发送至控制器，控制器实时对火车的运行状态进行分析判定，一旦控制器分析到火车存在安全隐患，则通过自唤醒机构向系统发送唤醒信号。
作为本发明的进一步改进，所述无人驾驶系统还包括一速度控制机构，通过控制器控制该速度控制机构，以控制火车的时度。
作为本发明的进一步改进，所述火车状态传感器检测模块还包括一速度检测模块，所述速度检测模块包括由光栅盘和光电检测器组成的光电编码器。
作为本发明的进一步改进，所述火车状态传感器检测模块还包括一铁轨检测模块，所述铁轨检测模块包括图像传感器模块和红外传感器模块。
作为本发明的进一步改进，所述红外传感器模块采用热释电红外传感器模块；所述铁轨检测模块还包括一图像处理模块，所述图像处理模块分别与所述图像传感器和红外传感器模块连接。
作为本发明的进一步改进，所述无人驾驶系统还包括一存储模块，所述存储模块和自动防护机构连接，用于通过自动防护机构记录火车状态传感器检测模块检测到的火车运行状态信息。
作为本发明的进一步改进，所述无人驾驶系统还包括一GPS定位机构，该GPS定位机构设在火车驾驶室内，用于对火车的全球定位。
作为本发明的进一步改进，所述无人驾驶系统还包括多个沿铁轨间隔设置的侦测基站，每个侦测基站中均设有一红外侦测传感器、一图像侦测传感器以及一侦测控制器，用于侦测经过该基站的火车的运行状态。
作为本发明的进一步改进，每当有火车经过一个侦测基站时，该当前基站的红外侦测传感器便对经过的火车进行红外拍摄，并将拍摄的结果发至侦测控制器，侦测控制器根据接收到的红外图像以控制图像侦测传感器工作，以拍摄火车经过当前基站的运行状态。
作为本发明的进一步改进，所述无人驾驶系统还包括远程控制机构，用于对火车的安全远程控制。
本发明工作原理以及效果如下：
本发明涉及一种火车无人驾驶系统，包括控制器、火车状态传感器检测模块、模数转换模块、自唤醒机构、自动防护机构、自动驾驶机构以及人机交互机构，所述火车状态传感器模块与模数转换模块连接，所述模数转换模块、人机交互机构分别与控制器连接，所述自唤醒机构、自动防护机构均与所述控制器连接，所述自动驾驶机构和所述自动防护机构连接。本发明可靠性好、安全性高、灵活性强、响应速度块，通过自动控制器与自动防护机构、自动驾驶机构以及自唤醒机构，有效实现了火车的无人驾驶，能够有效解放火车驾驶员，实现对火车的精确控制，提高列车安全性，降低驾驶员的工作强度。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：
附图1为本发明实施例的原理结构示意图。
具体实施方式
下面实施例将进一步举例说明本发明。这些实施例仅用于说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例：一种火车无人驾驶系统
参见附图1，包括控制器1、火车状态传感器检测模块2、模数转换模块3、自唤醒机构4、自动防护机构5、自动驾驶机构6以及人机交互机构7，所述火车状态传感器模块2与模数转换模块3连接，所述模数转换模块3、人机交互机构7分别与控制器1连接，所述自唤醒机构4、自动防护机构5均与所述控制器1连接，所述自动驾驶机构6和所述自动防护机构5连接。
在工作状态中，所述火车状态传感器检测模块2实时检测火车的运行状态，并将检测到的火车运行数据传输给模数转换模块3进行模数转换，所述模数转换模块3将转换后的数字量传送给控制器1；所述控制器1对数字量进行判别，以判定该火车状态是否安全，即该火车状态是否满足无人驾驶条件；若控制器1判定火车状态安全，则说明可以进入无人驾驶状态，若控制器1判定火车状态存在安全隐患，则提示无法进入无人驾驶状态。
在满足无人驾驶条件时，当需要进行无人驾驶时，所述控制器1通过人机交互机构7向驾驶员询问是否进入无人驾驶模式，以实现无人驾驶模式与有人驾驶模式的切换，当驾驶员选择无人驾驶模式时，则火车启动自动防护机构5和自动驾驶机构6以进入无人自动驾驶模式；当驾驶员选择有人驾驶模式时，则火车进入有人驾驶模式。
当火车进入无人驾驶模式时，所述火车状态传感器检测模块2实时检测火车的运行状态，并将检测到的火车运行数据经过模数转换模块3转换后，发送至控制器1，控制器1实时对火车的运行状态进行分析判定，一旦控制器1分析到火车存在安全隐患，则通过自唤醒机构4向系统发送唤醒信号。
进一步地，所述无人驾驶系统还包括一速度控制机构，通过控制器1控制该速度控制机构，以控制火车的时度。
进一步地，所述火车状态传感器检测模块2还包括一速度检测模块，所述速度检测模块包括由光栅盘和光电检测器组成的光电编码器。
进一步地，所述火车状态传感器检测模块2还包括一铁轨检测模块，所述铁轨检测模块包括图像传感器模块和红外传感器模块。
进一步地，所述红外传感器模块采用热释电红外传感器模块；所述铁轨检测模块还包括一图像处理模块，所述图像处理模块分别与所述图像传感器和红外传感器模块连接。
进一步地，所述无人驾驶系统还包括一存储模块，所述存储模块和自动防护机构连接，用于通过自动防护机构记录火车状态传感器检测模块检测到的火车运行状态信息。
进一步地，所述无人驾驶系统还包括一GPS定位机构，该GPS定位机构设在火车驾驶室内，用于对火车的全球定位。
进一步地，所述无人驾驶系统还包括多个沿铁轨间隔设置的侦测基站，每个侦测基站中均设有一红外侦测传感器、一图像侦测传感器以及一侦测控制器1，用于侦测经过该基站的火车的运行状态。
进一步地，每当有火车经过一个侦测基站时，该当前基站的红外侦测传感器便对经过的火车进行红外拍摄，并将拍摄的结果发至侦测控制器1，侦测控制器1根据接收到的红外图像以控制图像侦测传感器工作，以拍摄火车经过当前基站的运行状态。
进一步地，所述无人驾驶系统还包括远程控制机构，用于对火车的安全远程控制。
本发明涉及一种火车无人驾驶系统，包括控制器1、火车状态传感器检测模块2、模数转换模块3、自唤醒机构4、自动防护机构5、自动驾驶机构6以及人机交互机构7，所述火车状态传感器模块2与模数转换模块3连接，所述模数转换模块3、人机交互机构7分别与控制器1连接，所述自唤醒机构4、自动防护机构5均与所述控制器1连接，所述自动驾驶机构6和所述自动防护机构5连接。本发明可靠性好、安全性高、灵活性强、响应速度块，通过自动控制器1与自动防护机构5、自动驾驶机构6以及自唤醒机构4，有效实现了火车的无人驾驶，能够有效解放火车驾驶员，实现对火车的精确控制，提高列车安全性，降低驾驶员的工作强度。
需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。