轨道车辆及其后视镜装置、控制方法与流程

本发明属于车辆后视镜，尤其涉及一种轨道车辆及其后视镜装置、控制方法。

背景技术：

1、后视镜是车辆司乘人员进行瞭望的行车安全部件之一，是司乘人员在车辆停站、回库后了解车辆周围环境情况的主要途径。随着车辆运行速度、乘客密度、车辆发车密度的提高，其运行安全性越来越重要。

2、现有的后视镜(参见申请公开号为cn107878493a的专利文献)，其本体均凸出于车辆外壳，这种凸出结构导致后视镜容易侵入到车辆限界内；同时凸出结构不仅影响车辆的空气动力学性能，导致车辆高速运行过程中的阻力增大，而且容易导致车辆在运行过程中刮到异物，如道路旁树枝等，影响行车安全。

3、另外，密集的线路车辆和精准的运营时间管理，要求车辆在停站和进库后，能够在最短时间内获取车辆周围信息，这就要求后视镜的开启、关闭、调整等操作能够在极短的时间内完成，需要后视镜具有快启快停的功能。

4、此外，目前的后视镜只能看见司机后侧的视野，无法对司机前侧环境进行瞭望，如无法在车辆进站和回库时观察司机前侧的站标和停车标。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种轨道车辆及其后视镜装置、控制方法，以解决传统凸出结构的后视镜不仅增大运行阻力，而且影响行车安全的问题，以及传统后视镜无快启快停功能和仅支持观察后侧视野的问题。

2、本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种后视镜装置，应用于轨道车辆，所述装置包括后视镜组件以及控制模块；

3、所述后视镜组件包括镜体，以及设于车体侧面的第一锁闭机构、第二锁闭机构、第一调节机构、第二调节机构、第一垫块和第二垫块；所述镜体包括镜面、分别设于所述镜面左右两侧的第一旋转臂和第二旋转臂、以及分别设于所述镜面上下两侧的第一转轴和第二转轴；所述第一转轴设于所述第一调节机构的连接组件的轴孔内，所述第二转轴设于所述第二调节机构的连接组件的轴孔内；

4、所述控制模块，用于控制所述第一锁闭机构和/或第二锁闭机构的锁闭板伸出或回缩，以及控制所述第一调节机构和第二调节机构的连接组件伸出或回缩，实现所述镜体处于锁闭状态、后视状态或前视状态的控制；当所述镜体处于锁闭状态时，所述第一旋转臂位于所述第一锁闭机构的锁闭板与所述第一垫块之间，所述第二旋转臂位于所述第二锁闭机构的锁闭板与所述第二垫块之间；当所述镜体处于后视或前视状态时，所述第二旋转臂位于所述第二锁闭机构的锁闭板与所述第二垫块之间，或所述第一旋转臂位于所述第一锁闭机构的锁闭板与所述第一垫块之间。

5、进一步地，所述控制模块包括气源以及电气控制模块；所述气源分别与所述第一锁闭机构、第二锁闭机构、第一调节机构和第二调节机构的通排气孔连通，在所述气源与各通排气孔之间的管路上均设有气动调节阀；所述电气控制模块与所述气动调节阀电性连接；

6、所述电气控制模块通过控制各气动调节阀来控制所述第一锁闭机构和第二锁闭机构的锁闭板、以及所述第一调节机构和第二调节机构的连接组件。

7、进一步地，所述第一锁闭机构和第二锁闭机构均包括缸体、锁闭板以及至少一个锁闭弹簧；所述锁闭板的第一端设于所述缸体内，第二端延伸至所述缸体外；每个所述锁闭弹簧的一端均与所述锁闭板的第一端连接，另一端均与所述缸体内壁连接；在所述缸体上设有用于与所述气源连通的第一通排气孔。

8、进一步地，所述第一调节机构和第二调节机构均包括外壳、滑块以及连接组件；

9、所述滑块设于所述外壳内；所述连接组件包括连接臂、伸缩臂以及第一复位弹簧，所述连接臂的第一端与所述滑块连接，其第二端延伸至所述外壳外且为中空结构；所述伸缩臂的第一端位于中空结构内，伸缩臂的第二端延伸至所述中空结构外且其上设有所述轴孔，所述第一复位弹簧的一端固定于所述伸缩臂的第一端，另一端固定于所述中空结构内；在所述中空结构上设有用于与所述气源连通的第二通排气孔。

10、进一步地，所述滑块将所述外壳内腔分为第一内腔和第二内腔，在所述第一内腔内设有第二复位弹簧且所述第二复位弹簧的两端分别连接所述外壳端面和所述滑块，在所述第二内腔内设有第三复位弹簧且所述第三复位弹簧的两端分别连接所述外壳端面和所述滑块；

11、在所述外壳上分别设有用于与所述气源连通的第三通排气孔和第四通排气孔，所述第三通排气孔用于给所述第一内腔充排气，所述第四通排气孔用于给所述第二内腔充排气。

12、进一步地，所述控制模块，还用于在所述镜体处于后视或前视状态下，控制伸出的锁闭板回缩，控制所述第一调节机构和第二调节机构的滑块移动，以实现所述镜体在后视状态或前视状态下翻转角度的控制。

13、进一步地，在所述第一垫块和第二垫块上均开设有与所述第一旋转臂和第二旋转臂形状适配的凹槽。优选地，所述第一旋转臂和第二旋转臂均为圆柱体形。

14、进一步地，所述镜面为外侧透光、内侧反光的镜面；其中，所述内侧是指镜体处于锁闭状态时，靠近车体的一侧。

15、基于同一发明构思，本发明还提供一种如上所述后视镜装置的控制方法，所述方法包括以下步骤：

16、当未接收到持续的零速信号时，控制第一锁闭机构和第二锁闭机构的锁闭板均伸出，第一调节机构和第二调节机构的连接组件均回缩，使镜体处于锁闭状态；

17、当接收到持续的零速信号以及后视指令时，控制第一锁闭机构的锁闭板回缩，第二锁闭机构的锁闭板伸出，第一调节机构和第二调节机构的连接组件均伸出，使镜体处于后视状态；

18、当接收到持续的零速信号以及前视指令时，控制第二锁闭机构的锁闭板回缩，第一锁闭机构的锁闭板伸出，第一调节机构和第二调节机构的连接组件均伸出，使镜体处于前视状态。

19、进一步地，在进行锁闭板的回缩控制时，所述第一锁闭机构或第二锁闭机构的缸体的充气压力为：

20、p1＝(n×k1×l1)/s1

21、其中，p1为第一锁闭机构或第二锁闭机构的缸体的充气压力；n为对应缸体内锁闭弹簧的数量；k1为对应锁闭弹簧的弹性系数；l1为对应锁闭板的回缩距离；s1为对应锁闭板承受气压的有效面积。

22、进一步地，在进行连接组件的伸出控制时，第一调节机构和第二调节机构的连接臂的充气压力均为：

23、p2＝2lk2sin(α1/2)/s2

24、其中，p2为第一调节机构或第二调节机构的连接臂的充气压力；l为第一转轴中心与第一旋转臂中心之间的距离，或第二转轴中心与第二旋转臂中心之间的距离；k2为对应第一复位弹簧的弹性系数；α1为镜体的展开角度；s2为对应伸缩臂承受气压的有效面积。

25、进一步地，所述方法还包括当接收到持续的零速信号、后视指令或前视指令、以及翻转指令时，控制第一锁闭机构或第二锁闭机构的锁闭板回缩，第二锁闭机构或第一锁闭机构的锁闭板伸出，第一调节机构和第二调节机构的连接组件均伸出，使镜体处于后视状态或前视状态；

26、控制伸出的锁闭板回缩，控制第一调节结构和第二调节机构的滑块移动，以调节所述镜体的翻转角度。

27、进一步地，在进行镜体翻转角度调节时，第一调节机构和第二调节机构的第一内腔或第二内腔的充气压力均为：

28、p3＝k3wtanα2/s3

29、其中，p3为第一内腔或第二内腔的充气压力；k3为第二复位弹簧或第三复位弹簧的弹性系数；w为镜体的宽度；α2为镜体的翻转角度；s3为第一调节机构或第二调节机构的滑块承受气压的有效面积。

30、进一步地，先对所述第一锁闭机构和/或第二锁闭机构进行控制，延时后再对所述第一调节机构和第二调节机构进行控制。

31、基于同一发明构思，本发明还提供一种轨道车辆，在所述车辆的车体两侧分别设有凹陷区域，在所述凹陷区域内设有如上所述的后视镜装置；当所述后视镜装置的镜体处于锁闭状态时，所述后视镜装置与所述车体侧面平齐。

32、有益效果

33、与现有技术相比，本发明的优点在于：

34、1、通过第一锁闭机构伸出的锁闭板(缸体内气压为0)与第一垫块将镜体的第一旋转臂限位，第二锁闭机构伸出的锁闭板与第二垫块将镜体的第二旋转臂限位，使镜体处于锁闭状态，保证了车辆运行过程中镜体收拢于车体侧面(与车体平齐)，不会凸出或展开，减少了车辆运行过程中的运行阻力，同时保证了镜体不会因故障或其他因素而自动打开，保证了车辆运行过程中的绝对安全。

35、2、通过对第一锁闭机构或第二锁闭机构的锁闭板的回缩控制，再配合调节第一调节机构和第二调节机构的伸缩臂伸出长度，实现了镜体展开角度的调节以及后视功能和前视功能，实现了前后视野的全景获取；在后视或前视状态下，通过调节第一调节机构和第二调节机构的滑块在外壳内的移动，实现镜体的翻转角度调节，镜体展开角度和翻转角度的调节，满足了不同司机人群对后视镜视角的需求，极大提升了司机获取视野的效率和质量。

36、3、锁闭弹簧、第一复位弹簧、第二复位弹簧和第三复位弹簧起到缓冲作用，能够保证充气过程平稳；滑块、锁闭板作用面积相对较小，在大气压作用下，能够快速动作，因此，后视镜装置能够在极短时间内，平稳完成动作，降低了瞭望和停站时间，提升了线路的运行效率。后视镜装置复位时通过放气将缸体、连接臂、第一内腔和第二内腔内气压降维0，气压差的变化时间极短，大大减小了复位锁闭时间，提升了线路的运行效率。本发明后视镜装置采用气压控制方式，充放气速度快，能够实现快启快停功能。