一种机车信息显示装置及机车的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种机车信息显示装置及机车，其中，机车信息显示装置包括数据收集模块、数据处理模块及投影显示模块；数据收集模块用于采集到机车行驶信息及机车环境信息；数据处理模块用于接收机车行驶信息及机车环境信息，并对机车行驶信息及机车环境信息进行处理，获得待显示信息；投影显示模块用于接收待显示信息，并将其转换为可显示内容投影在机车的挡风玻璃表面，从而可以使机车的司乘员在不低头查看仪表的情况下即可在机车的挡风玻璃表面获得机车行驶信息，解决了机车的司乘员需要在机车的行驶过程中较长时间的一一查阅位于驾驶台上的各个仪表，从而较长时间的失去机车前方视野，威胁到机车的行驶安全的问题。
【专利说明】
一种机车信息显示装置及机车
技术领域
[0001]本申请涉及抬头显示技术领域，更具体地说，涉及一种机车信息显示装置及机车。
【背景技术】
[0002]随着轨道交通行业的不断发展，机车行驶的路况越来越复杂。为了保证机车在行驶过程中的安全性，机车的司乘员所需要获取的信息量越来越大，而这些所需获取的信息一般为通过所述机车内部传感器探测的机车行驶信息，这些机车行驶信息大多由位于驾驶台上的各个仪表进行显示，这就意味着机车的司乘员需要在机车的行驶过程中较长时间的一一查阅位于驾驶台上的各个仪表，从而较长时间的失去机车前方视野，进而使得机车的司乘员无法及时察觉机车前方的突发状态，威胁到机车的行驶安全。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明提供了一种机车信息显示装置及机车，以解决机车的司乘员需要长时间查阅位于驾驶台上的各个仪表而对列车行驶安全造成威胁的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明实施例提供了如下技术方案:
[0005]—种机车信息显示装置，应用于机车，包括:
[0006]数据收集模块，用于采集机车行驶信息及机车环境信息；
[0007]数据处理模块，用于接收所述机车行驶信息及机车环境信息，并对所述机车行驶信息及机车环境信息进行处理，获得待显示信息；
[0008]投影显示模块，用于接收所述待显示信息，并将其转换为可显示内容投影在所述机车的挡风玻璃表面。
[0009]优选的，所述可显示内容包括:当前机车行驶速度和/或前方站点距离和/或牵引传动系统及网络控制系统健康状况和/或前方轨道通行预警信息。
[0010]优选的，所述数据处理模块包括:数据传输单元和数据分析单元;其中，
[0011]所述数据传输单元，用于通过通信网络将所述机车行驶信息及机车环境信息传送给所述数据分析单元，并通过所述通信网络将所述待显示信息传送给所述投影显示模块；
[0012]所述数据分析单元，用于对所述机车行驶信息及机车环境信息进行处理，获得所述待显示信息。
[0013]优选的，所述通信网络为专有通信网络或公有通信网络。
[0014]优选的，所述数据分析单元包括:机车行驶数据分析单元、专家系统和机车环境数据分析单元，其中，
[0015]所述机车行驶数据分析单元，用于从所述机车行驶信息中提取当前机车行驶速度信息、前方站点距离信息和特征数据，根据所述特征数据查询历史数据库，获得与所述特征数据匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况，若所述历史数据库中并不存在与所述特征数据匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况，则将所述特征数据传送给专家系统，所述历史数据库中存储有所述特征数据与所述牵引传动系统及网络控制系统健康状况的对应关系；
[0016]所述专家系统，用于根据所述特征数据生成与之匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况，并将所述特征数据和与之匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况的对应关系存储到所述历史数据库中；
[0017]所述机车环境数据分析单元，用于根据所述机车环境信息查询正常状态数据库，获得与所述机车环境信息匹配的正常运行状态;如果未获取到与所述机车环境信息匹配的正常运行状态，则对所述机车环境信息进行成像，获得所述机车运行前方图像，并生成紧急制动建议，获得前方轨道通行预警信息；
[0018]所述正常状态数据库中存储有所述机车环境信息与所述正常运行状态的对应信息。
[0019]优选的，所述数据收集模块包括:
[0020]传感器信息采集单元，用于接收所述机车各传感器信号，获得所述机车行驶信息；[0021 ]激光扫描单元，用于向所述机车运行前方发送探测激光，并接收反射的所述探测激光，以获取所述机车环境信息。
[0022]优选的，所述激光扫描单元为激光雷达。
[0023]优选的，所述投影显示模块为全息投影装置或平面投影装置或立体投影装置。
[0024]优选的，所述投影显示模块用于接收所述待显示信息，并将其转换为可显示内容投影在所述机车挡风玻璃预设位置表面；
[0025]所述预设位置为司乘员理论焦距无穷远位置。
[0026]一种机车，包括至少一个如上述任一实施例所述的机车信息显示装置。
[0027]从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供了一种机车信息显示装置及机车，所述机车信息显示装置包括数据收集模块、数据处理模块及投影显示模块;其中，所述数据收集模块用于采集到机车行驶信息及机车环境信息;所述数据处理模块用于接收所述机车行驶信息及机车环境信息，并对所述机车行驶信息及机车环境信息进行处理，获得待显示信息;所述投影显示模块用于接收所述待显示信息，并将其转换为可显示内容投影在所述机车的挡风玻璃表面，从而可以使所述机车的司乘员在不低头查看仪表的情况下即可在所述机车的挡风玻璃表面获得所述机车行驶信息，解决了所述机车的司乘员需要在机车的行驶过程中较长时间的一一查阅位于驾驶台上的各个仪表，从而较长时间的失去机车前方视野，进而使得机车的司乘员无法及时察觉机车前方的突发状态而威胁到机车的行驶安全的问题。
[0028]进一步的，所述可显示内容中还包括经由所述数据处理模块处理的机车环境信息，从而使得所述机车的司乘员可以更加全面的了解所述机车所处的环境状态，以及时对突发状态做出应对，进一步增加了所述机车的行驶安全性。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为本申请的一个实施例提供的一种机车信息显示装置的结构示意图；
[0031]图2为本申请的另一个实施例提供的一种机车信息显示装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]本申请实施例提供了一种机车信息显示装置，应用于机车，如图1所示，包括:
[0034]数据收集模块100，用于采集机车行驶信息及机车环境信息；
[0035]数据处理模块200，用于接收所述机车行驶信息及机车环境信息，并对所述机车行驶信息及机车环境信息进行处理，获得待显示信息；
[0036]投影显示模块300，用于接收所述待显示信息，并将其转换为可显示内容投影在所述机车的挡风玻璃表面。
[0037]应用所述机车信息显示装置可以使所述机车的司乘员在不低头查看仪表的情况下即可在所述机车的挡风玻璃表面获得所述机车行驶信息，解决了所述机车的司乘员需要在机车的行驶过程中较长时间的一一查阅位于驾驶台上的各个仪表，从而较长时间的失去机车前方视野，进而使得机车的司乘员无法及时察觉机车前方的突发状态而威胁到所述机车的行驶安全的问题。
[0038]进一步的，所述可显示内容中还包括了经由所述数据处理模块200处理的机车环境信息，从而使得所述机车的司乘员可以更加全面的了解所述机车所处的环境状态，以及时对突发状态做出应对，进一步增加了所述机车的行驶安全性。
[0039]需要说明的是，所述机车行驶信息可以包括所述机车的各个仪表显示的所有内容，也可以包括所述机车的各个仪表显示的部分重要内容，本申请对所述机车行驶信息的具体内容并不做限定，具体视实际情况而定。
[0040]在本申请的一个实施例中，所述机车环境信息可以通过摄像装置获取;但在本申请的其他实施例中，所述机车环境信息还可以通过红外传感装置或激光雷达等装置获取，本申请对所述机车环境信息的具体获取方式并不做限定，具体视实际情况而定。
[0041]在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述可显示内容包括:当前机车行驶速度和/或前方站点距离和/或牵引传动系统及网络控制系统健康状况和/或前方轨道通行预警信息。
[0042]在本申请的一个实施例中，所述可显示内容可以包括:当前机车行驶速度、前方站点距离、牵引传动系统及网络控制系统健康状况和前方轨道通行预警信息。在本申请的另一个实施例中，所述可显示内容还可以包括:当前机车行驶速度或前方站点距离或牵引传动系统及网络控制系统健康状况或前方轨道通行预警信息。在本申请的其他实施例中，所述可显示内容包括当前机车行驶速度、前方站点距离、牵引传动系统及网络控制系统健康状况和前方轨道通行预警信息中的任意至少一项。本申请对所述可显示内容所包含的具体内容并不做限定，具体视实际情况而定。
[0043]在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，如图2所示，所述数据处理模块200包括:数据传输单元210和数据分析单元220;其中，
[0044]所述数据传输单元210，用于通过通信网络将所述机车行驶信息及机车环境信息传送给所述数据分析单元220，并通过所述通信网络将所述待显示信息传送给所述投影显示模块300;
[0045]所述数据分析单元220，用于对所述机车行驶信息及机车环境信息进行处理，获得所述待显示信息。
[0046]需要说明的是，所述通信网络为专有通信网络或公有通信网络。其中，所述公有通信网络是指公众都可以接触到的通信网络种类，例如通信供应商提供的网络，使用公有通信网络进行数据传输的安全性和稳定性较差，但成本较低。
[0047]由于轨道车辆的运行安全关系重大，因此在本申请的一个优选实施例中，所述通信网络优选为专有通信网络。所述专有通信网络是指通信频段与公有通信网络不通的通信网络种类，比如1.SGHz专有频段通信网络。使用专有通信网络进行数据传输的安全性和稳定性较好，便于保障所述数据传输单元210的正常工作。
[0048]在上述实施例的基础上，在本申请的一个优选实施例中，所述数据分析单元220包括:机车行驶数据分析单元220、专家系统和机车环境数据分析单元220，其中，
[0049]所述机车行驶数据分析单元220，用于从所述机车行驶信息中提取当前机车行驶速度信息、前方站点距离信息和特征数据，根据所述特征数据查询历史数据库，获得与所述特征数据匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况，若所述历史数据库中并不存在与所述特征数据匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况，则将所述特征数据传送给专家系统，所述历史数据库中存储有所述特征数据与所述牵引传动系统及网络控制系统健康状况的对应关系；
[0050]所述专家系统，用于根据所述特征数据生成与之匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况，并将所述特征数据和与之匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况的对应关系存储到所述历史数据库中；
[0051 ]所述机车环境数据分析单元220，用于根据所述机车环境信息查询正常状态数据库，获得与所述机车环境信息匹配的正常运行状态；如果未获取到与所述机车环境信息匹配的正常运行状态，则对所述机车环境信息进行成像，获得所述机车运行前方图像，并生成紧急制动建议，获得前方轨道通行预警信息；
[0052]所述正常状态数据库中存储有所述机车环境信息与所述正常运行状态的对应信息。
[0053]需要说明的是，所述数据分析单元220—般设置于地面大数据中心，这是由于所述正常状态数据库和所述历史数据库一般设置于服务器中，这些服务器通常需要一个合适的环境(适应的温度和湿度环境等)才能够进行正常工作，因此这些服务器一般需要设置于地面大数据中心以便工作人员对其进行维护;将所述数据分析单元220设置于地面大数据中心的目的是便于从所述正常状态数据库和所述历史数据库中进行数据调取或匹配。
[0054]但在本申请的其他实施例中，所述数据分析单元220也可以设置于所述机车上。并且所述正常状态数据库和所述历史数据库也可以设置于位于所述机车上的服务器中。本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。
[0055]还需要说明的是，当所述历史数据库中不存在与所述特征数据匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状态时，这就意味着出现所述特征数据的所述机车出现了历史数据库中没有记载的所述牵引传动系统及网络控制系统健康状态;这就需要将所述特征数据传送给所述专家系统，由专家系统对所述特征数据进行分析，生成与之匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况。所述专家系统一般包括一个交互模块和至少一个机车专家组成;所述交互模块用于显示所述特征数据和所述机车专家的信息录入，所述机车专家可以对所述交互模块显示的所述特征数据进行分析，建模生成与之匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况，并将其通过所述交互模块输入；由所述专家系统生成的所述特征数据和与之匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况的对应关系存储到所述历史数据库中，以对所述历史数据库进行完善。
[0056]在上述实施例的基础上，在本申请的又一个实施例中，所述数据收集模块100包括:
[0057]传感器信息采集单元，用于接收所述机车各传感器信号，获得所述机车行驶信息；
[0058]激光扫描单元，用于向所述机车运行前方发送探测激光，并接收反射的所述探测激光，以获取所述机车环境信息。
[0059]需要说明的是，采用所述激光扫描单元采集所述机车环境信息的原因是激光探测相对于摄像装置获取的所述机车环境信息更加立体化，便于准确的获取所述机车的前方运行环境。
[0060]在上述实施例的基础上，在本申请的再一个实施例中，所述激光扫描单元为激光雷达。所述激光扫描单元还可以由激光器和光电转换器组成，本申请对所述激光扫描单元的具体种类并不做限定，具体视实际情况而定。
[0061 ]在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述投影显示模块300为全息投影装置或平面投影装置或立体投影装置。在本申请的一个优选实施例中，所述投影显示模块300为全息投影装置，本申请对所述投影显示模块300的具体种类并不做限定，具体视实际情况而定。
[0062]在上述实施例的基础上，在本申请的一个优选实施例中，所述投影显示模块300用于接收所述待显示信息，并将其转换为可显示内容投影在所述机车挡风玻璃预设位置表面；
[0063]所述预设位置为司乘员理论焦距无穷远位置。
[0064]将所述可显示内容投影在司乘员理论焦距无穷远位置可以使所述机车的司乘员在观察所述机车前方的状态时几乎不用改变眼睛焦距即可看到所述投影显示模块300投影的所述待显示信息，最大程度上避免由于所述机车的司乘员在获取所述待显示信息时忽略所述机车前方状态的情况发生。
[0065]相应的，本申请实施例还提供了一种机车，包括至少一个如上述任一实施例所述的机车信息显示装置。
[0066]综上所述，本申请实施例提供了一种机车信息显示装置及机车，所述机车信息显示装置包括数据收集模块100、数据处理模块200及投影显示模块300;其中，所述数据收集模块100用于采集到机车行驶信息及机车环境信息;所述数据处理模块200用于接收所述机车行驶信息及机车环境信息，并对所述机车行驶信息及机车环境信息进行处理，获得待显示信息;所述投影显示模块300用于接收所述待显示信息，并将其转换为可显示内容投影在所述机车的挡风玻璃表面，从而可以使所述机车的司乘员在不低头查看仪表的情况下即可在所述机车的挡风玻璃表面获得所述机车行驶信息，解决了所述机车的司乘员需要在机车的行驶过程中较长时间的一一查阅位于驾驶台上的各个仪表，从而较长时间的失去机车前方视野，进而使得机车的司乘员无法及时察觉机车前方的突发状态而威胁到机车的行驶安全的问题。
[0067]进一步的，所述可显示内容中还包括经由所述数据处理模块200处理的机车环境信息，从而使得所述机车的司乘员可以更加全面的了解所述机车所处的环境状态，以及时对突发状态做出应对，进一步增加了所述机车的行驶安全性。
[0068]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0069]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种机车信息显示装置，其特征在于，应用于机车，包括: 数据收集模块，用于采集机车行驶信息及机车环境信息； 数据处理模块，用于接收所述机车行驶信息及机车环境信息，并对所述机车行驶信息及机车环境信息进行处理，获得待显示信息； 投影显示模块，用于接收所述待显示信息，并将其转换为可显示内容投影在所述机车的挡风玻璃表面。2.根据权利要求1所述的机车信息显示装置，其特征在于，所述可显示内容包括:当前机车行驶速度和/或前方站点距离和/或牵引传动系统及网络控制系统健康状况和/或前方轨道通行预警信息。3.根据权利要求2所述的机车信息显示装置，其特征在于，所述数据处理模块包括:数据传输单元和数据分析单元;其中， 所述数据传输单元，用于通过通信网络将所述机车行驶信息及机车环境信息传送给所述数据分析单元，并通过所述通信网络将所述待显示信息传送给所述投影显示模块； 所述数据分析单元，用于对所述机车行驶信息及机车环境信息进行处理，获得所述待显示信息。4.根据权利要求3所述的机车信息显示装置，其特征在于，所述通信网络为专有通信网络或公有通信网络。5.根据权利要求3所述的机车信息显示装置，其特征在于，所述数据分析单元包括:机车行驶数据分析单元、专家系统和机车环境数据分析单元，其中， 所述机车行驶数据分析单元，用于从所述机车行驶信息中提取当前机车行驶速度信息、前方站点距离信息和特征数据，根据所述特征数据查询历史数据库，获得与所述特征数据匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况，若所述历史数据库中并不存在与所述特征数据匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况，则将所述特征数据传送给专家系统，所述历史数据库中存储有所述特征数据与所述牵引传动系统及网络控制系统健康状况的对应关系； 所述专家系统，用于根据所述特征数据生成与之匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况，并将所述特征数据和与之匹配的牵引传动系统及网络控制系统健康状况的对应关系存储到所述历史数据库中； 所述机车环境数据分析单元，用于根据所述机车环境信息查询正常状态数据库，获得与所述机车环境信息匹配的正常运行状态;如果未获取到与所述机车环境信息匹配的正常运行状态，则对所述机车环境信息进行成像，获得所述机车运行前方图像，并生成紧急制动建议，获得前方轨道通行预警信息； 所述正常状态数据库中存储有所述机车环境信息与所述正常运行状态的对应信息。6.根据权利要求1所述的机车信息显示装置，其特征在于，所述数据收集模块包括: 传感器信息采集单元，用于接收所述机车各传感器信号，获得所述机车行驶信息； 激光扫描单元，用于向所述机车运行前方发送探测激光，并接收反射的所述探测激光，以获取所述机车环境信息。7.根据权利要求6所述的机车信息显示装置，其特征在于，所述激光扫描单元为激光雷达。8.根据权利要求1所述的机车信息显示装置，其特征在于，所述投影显示模块为全息投影装置或平面投影装置或立体投影装置。9.根据权利要求1所述的机车信息显示装置，其特征在于，所述投影显示模块用于接收所述待显示信息，并将其转换为可显示内容投影在所述机车挡风玻璃预设位置表面； 所述预设位置为司乘员理论焦距无穷远位置。10.—种机车，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-9任一项所述的机车信息显示目.ο
【文档编号】B62J99/00GK105947038SQ201610444204
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】王明, 文峥, 粟爱军, 孙木兰, 丁聪聪, 张慧源, 袁吉
【申请人】中车株洲电力机车研究所有限公司