一种基于多传感器融合的障碍物检测系统的制作方法

1.本发明涉及列车安全技术领域，尤其涉及一种基于多传感器融合的障碍物检测系统。


背景技术：

2.在列车的行驶线路上，有可能会出现影响行驶的各种情况，为了更好地确保列车行驶的安全，需要不断地对行驶线路区间进人、施工遗留物、光缆电缆侵及广告牌、树木、彩钢板等前方限界内的障碍进行探测，并将检测的图像数据上传至监控平台，当某些指标超出正常预先确定的安全范围内，对列车做相应的报警提示。
3.但现有的障碍物检测系统的检测范围较小，不能将线路上更多的障碍物图像信息上传至监控平台上。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于多传感器融合的障碍物检测系统，解决现有技术中的现有的障碍物检测系统的检测范围较小，不能将线路上更多的障碍物图像信息上传至监控平台上的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种基于多传感器融合的障碍物检测系统，所述基于多传感器融合的障碍物检测系统包括车体、支架、障碍物检测装置和数据处理装置，所述车体的两端均设置有所述支架，每个所述支架上均设置有所述障碍物检测装置，所述障碍物检测装置的信息输出端与所述数据处理装置的信息输入端连接；
6.每个所述支架均包括底板、支撑臂、转动装置、转动盘、翻转装置、连接框和安装臂，所述底板与所述车体拆卸连接，所述支撑臂的一端与所述底板固定连接，所述支撑臂的另一端设置有凹槽，所述凹槽的内部设置有所述转动装置，所述转动盘与所述凹槽活动连接，并位于所述转动装置的上方，所述转动盘位于所述凹槽内的一端设置有从动齿部，所述转动盘远离所述凹槽的一端设置有所述翻转装置和所述连接框，所述转动装置的输出端与所述从动齿部相对应，所述安装臂的一端设置有转动轴，所述安装臂的另一端设置有所述障碍物检测装置，所述转动轴与所述连接框活动连接，所述翻转装置的输出端与所述转动轴相对应。
7.启动所述转动装置，通过所述从动齿部带动所述转动盘转动，从而带动所述安装臂上的所述障碍物检测装置水平旋转，启动所述翻转装置，通过所述转动轴带动所述安装臂上的所述障碍物检测装置树脂翻转，从而扩大所述障碍物检测装置的检测范围，采集更多的障碍物信息，进而通过所述数据处理装置将障碍物信息录入到监控平台上。
8.其中，所述转动装置包括第一伺服电机、输出轴和输出齿轮，所述第一伺服电机与所述支撑臂拆卸连接，并位于所述凹槽的内部，所述第一伺服电机的输出端设置有所述输出轴，所述输出轴远离所述第一伺服电机的一端设置有所述输出齿轮，所述输出齿轮与所述从动齿部啮合。
9.启动所述第一伺服电机利用所述输出轴带动所述输出齿轮转动，因为所述输出齿轮与所述从动齿部啮合，从而带动所述转动盘旋转。
10.其中，所述输出齿轮的齿数小于所述从动齿部的齿数，所述支撑臂上还设置有布线孔，所述布线孔与所述凹槽相对应。
11.所述输出齿轮的齿数小于所述从动齿部的齿数，通过所述从动齿部减缓所述第一伺服电机的输出转速，从而使得所述转动盘缓慢旋转，在所述支撑臂上设置所述布线孔，使得安装所述第一伺服电机时更加方便。
12.其中，所述翻转装置包括第二伺服电机、齿轮减速箱和传动轴，所述第二伺服电机与所述转动盘拆卸连接，所述第二伺服电机的输出端设置有所述齿轮减速箱，所述齿轮减速箱的输出端设置有所述传动轴，所述转动轴靠近所述传动轴的一端设置有卡槽，所述传动轴远离所述齿轮减速箱的一端设置有卡块，所述卡块与所述卡槽相适配。
13.将所述卡块插入至所述卡槽内，所述卡块和所述卡槽均为正多边形结构设置，启动所述第二伺服电机、利用所述齿轮减速箱减缓所述第二伺服电机的输出转速后，通过所述传动轴带动所述转动轴转动，进而带动所述安装臂翻转。
14.其中，所述连接框包括两个连接组件，每个所述连接组件均与所述转动盘拆卸连接，并分别位于所述安装臂的两侧，每个所述连接组件上均设置有通孔，所述通孔与所述转动轴相适配。
15.将两个所述连接组件分别放置在所述安装臂的两侧，并使所述转动轴贯穿所述通孔后，利用螺钉将两个所述连接组件安装在所述转动盘上，从而使得所述安装臂与所述连接框活动连接。
16.其中，每个所述连接组件均包括安装块和竖板，所述安装块与所述转动盘拆卸连接，所述竖板与所述安装块固定连接，并与所述安装块相互垂直，所述竖板上设置有所述通孔。
17.所述安装板与所述竖板固定连接，制造时采用一体成型技术制成结构更加牢固。
18.本发明的一种基于多传感器融合的障碍物检测系统，所述障碍物检测装置的信息输出端与所述数据处理装置的信息输入端连接，所述转动盘与所述凹槽活动连接，并位于所述转动装置的上方，所述转动盘位于所述凹槽内的一端设置有从动齿部，所述转动装置的输出端与所述从动齿部相对应，所述安装臂的一端设置有转动轴，所述转动轴与所述连接框活动连接，所述翻转装置的输出端与所述转动轴相对应，启动所述转动装置，通过所述从动齿部带动所述转动盘转动，从而带动所述安装臂上的所述障碍物检测装置水平旋转，启动所述翻转装置，通过所述转动轴带动所述安装臂上的所述障碍物检测装置树脂翻转，从而扩大所述障碍物检测装置的检测范围，采集更多的障碍物信息，进而通过所述数据处理装置将障碍物信息录入到监控平台上。
附图说明
19.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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明提供的一种基于多传感器融合的障碍物检测系统的结构示意图。
21.图2是本发明提供的支架与障碍物检测装置的连接结构示意图。
22.图3是本发明提供的图2的a处的局部结构放大图。
23.图4是本发明提供的支架与障碍物检测装置的后视图。
24.图5是本发明提供的图4的a
‑
a线的内部结构剖视图。
[0025]1‑
车体、2
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支架、21
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底板、22
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支撑臂、221
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凹槽、222
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布线孔、23
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转动装置、231
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第一伺服电机、232
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输出轴、233
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输出齿轮、24
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转动盘、241
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从动齿部、25
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翻转装置、251
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第二伺服电机、252
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齿轮减速箱、253
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传动轴、254
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卡块、26
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连接框、261
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连接组件、262
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通孔、263
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安装块、264
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竖板、27
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安装臂、271
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转动轴、3
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障碍物检测装置、31
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摄像机、32
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超声波传感器、33
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红外线传感器。
具体实施方式
[0026]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0027]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0028]
请参阅图1至图5，本发明提供一种基于多传感器融合的障碍物检测系统，所述基于多传感器融合的障碍物检测系统包括车体1、支架2、障碍物检测装置3和数据处理装置，所述车体1的两端均设置有所述支架2，每个所述支架2上均设置有所述障碍物检测装置3，所述障碍物检测装置3的信息输出端与所述数据处理装置的信息输入端连接；
[0029]
每个所述支架2均包括底板21、支撑臂22、转动装置23、转动盘24、翻转装置25、连接框26和安装臂27，所述底板21与所述车体1拆卸连接，所述支撑臂22的一端与所述底板21固定连接，所述支撑臂22的另一端设置有凹槽221，所述凹槽221的内部设置有所述转动装置23，所述转动盘24与所述凹槽221活动连接，并位于所述转动装置23的上方，所述转动盘24位于所述凹槽221内的一端设置有从动齿部241，所述转动盘24远离所述凹槽221的一端设置有所述翻转装置25和所述连接框26，所述转动装置23的输出端与所述从动齿部241相对应，所述安装臂27的一端设置有转动轴271，所述安装臂27的另一端设置有所述障碍物检测装置3，所述转动轴271与所述连接框26活动连接，所述翻转装置25的输出端与所述转动轴271相对应。
[0030]
在本实施方式中，启动所述转动装置23，通过所述从动齿部241带动所述转动盘24转动，从而带动所述安装臂27上的所述障碍物检测装置3水平旋转，启动所述翻转装置25，通过所述转动轴271带动所述安装臂27上的所述障碍物检测装置3树脂翻转，从而扩大所述障碍物检测装置3的检测范围，采集更多的障碍物信息，进而通过所述数据处理装置将障碍物信息录入到监控平台上。
[0031]
进一步的，所述转动装置23包括第一伺服电机231、输出轴232和输出齿轮233，所
述第一伺服电机231与所述支撑臂22拆卸连接，并位于所述凹槽221的内部，所述第一伺服电机231的输出端设置有所述输出轴232，所述输出轴232远离所述第一伺服电机231的一端设置有所述输出齿轮233，所述输出齿轮233与所述从动齿部241啮合，所述输出齿轮233的齿数小于所述从动齿部241的齿数，所述支撑臂22上还设置有布线孔222，所述布线孔222与所述凹槽221相对应。
[0032]
在本实施方式中，启动所述第一伺服电机231利用所述输出轴232带动所述输出齿轮233转动，因为所述输出齿轮233与所述从动齿部241啮合，从而带动所述转动盘24旋转，所述输出齿轮233的齿数小于所述从动齿部241的齿数，通过所述从动齿部241减缓所述第一伺服电机231的输出转速，从而使得所述转动盘24缓慢旋转，在所述支撑臂22上设置所述布线孔222，使得安装所述第一伺服电机231时更加方便。
[0033]
进一步的，所述翻转装置25包括第二伺服电机251、齿轮减速箱252和传动轴253，所述第二伺服电机251与所述转动盘24拆卸连接，所述第二伺服电机251的输出端设置有所述齿轮减速箱252，所述齿轮减速箱252的输出端设置有所述传动轴253，所述转动轴271靠近所述传动轴253的一端设置有卡槽，所述传动轴253远离所述齿轮减速箱252的一端设置有卡块254，所述卡块254与所述卡槽相适配。
[0034]
在本实施方式中，将所述卡块254插入至所述卡槽内，所述卡块254和所述卡槽均为正多边形结构设置，启动所述第二伺服电机251、利用所述齿轮减速箱252减缓所述第二伺服电机251的输出转速后，通过所述传动轴253带动所述转动轴271转动，进而带动所述安装臂27翻转。
[0035]
进一步的，所述连接框26包括两个连接组件261，每个所述连接组件261均与所述转动盘24拆卸连接，并分别位于所述安装臂27的两侧，每个所述连接组件261上均设置有通孔262，所述通孔262与所述转动轴271相适配，每个所述连接组件261均包括安装块263和竖板264，所述安装块263与所述转动盘24拆卸连接，所述竖板264与所述安装块263固定连接，并与所述安装块263相互垂直，所述竖板264上设置有所述通孔262。
[0036]
在本实施方式中，将两个所述连接组件261分别放置在所述安装臂27的两侧，并使所述转动轴271贯穿所述通孔262后，利用螺钉将两个所述连接组件261安装在所述转动盘24上，从而使得所述安装臂27与所述连接框26活动连接，所述安装板与所述竖板264固定连接，制造时采用一体成型技术制成结构更加牢固。
[0037]
进一步的，所述障碍物检测装置3包括摄像机31和超声波传感器32，所述摄像机31和所述超声波传感器32均设置在所述安装臂27远离所述连接框26的一端，所述摄像机31和所述超声波传感器32均与所述数据处理装置电性连接。
[0038]
在本实施方式中，利用所述超声波传感器32，对从发送超声波起至接收该超声波，被物体反射而产生的反射波为止的时间差进行测量，从而测量出障碍物的距离，进而利用所述转动装置23和所述翻转装置25调节所述摄像机31的角度，从而更加准确的将障碍物的图像信息录入。
[0039]
进一步的，所述障碍物检测装置3还包括红外线传感器33，所述红外线传感器33与所述数据处理装置电性连接。
[0040]
在本实施方式中，当线路上还存在其他装置的超声波发射器，利用所述超声波传感器32检测时，会出现串扰的可能，因此利用所述红外线传感器33辅助所述超声波传感器
32检测线路上的障碍物，使得检测更加准确。
[0041]
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。