[发明专利]基于声波示警的列车防撞系统及其防撞方法

权利要求书

1.一种基于声波示警的列车防撞系统，涉及包含有多辆列车的列车交通网络，其特征在于：包括与列车交通网络中的列车数量一致的多个声波示警单元，每个声波示警单元对应一辆列车；

所述声波示警单元包括一用于发射声波的声波发射装置、一用于接收声波的声波接收装置、一信号控制处理设备、一示警终端；

所述声波发射装置设有示警信号输入端，所述声波接收装置设有示警信号输出端，所述示警终端上设有示警信号输入端；

所述信号控制处理设备设有示警信号输出端、示警信号输入端、预警信号输出端，并内置有用于控制其各信号输出端的输出信号，及处理分析其示警信号输入端的输入信号的信号处理模块，其示警信号输出端接到声波发射装置的示警信号输入端，其示警信号输入端接到声波接收装置的示警信号输出端，其预警信号输出端接到示警终端的示警信号输入端；

每个声波示警单元均安装在对应列车上，其中的声波接收装置安装在对应列车的车头，声波发射装置则安装在对应列车的车尾。

2.根据权利要求1所述的基于声波示警的列车防撞系统，其特征在于：所述示警终端安装在对应列车的驾驶室内，示警终端上设有示警信息发生部件。

3.根据权利要求1所述的基于声波示警的列车防撞系统，其特征在于：所述信号控制处理设备的预警信号输出端接入对应列车的制动系统和/或自动运行保护系统。

4.根据权利要求1所述的基于声波示警的列车防撞系统，其特征在于：所述声波示警单元还包括一供电设备，所述供电设备中内置有不间断电源，所述不间断电源的电源输入端接到对应列车的供电输出端，其供电端接到声波发射装置、声波接收装置、示警终端及信号控制处理设备的电源输入端。

5.根据权利要求1所述的基于声波示警的列车防撞系统，其特征在于：所述声波发射装置包括功率放大器及至少一个扬声器，所述功率放大器的源信号输入端构成声波发射装置的示警信号输入端，功率放大器的放大信号输出端接到各扬声器的电信号输入端。

6.根据权利要求5所述的基于声波示警的列车防撞系统，其特征在于：所述扬声器是电动式扬声器、静电式扬声器、电磁式扬声器、压电式扬声器、气动式扬声器中的一种，或是其中的多种的组合。

7.根据权利要求1所述的基于声波示警的列车防撞系统，其特征在于：所述声波接收装置包括前置放大器、信号调理器及至少一个传声器，所述信号调理器的调理信号输出端构成声波接收装置的示警信号输出端，所述前置放大器的放大信号输出端接到信号调理器的源信号输入端，前置放大器的源信号输入端分别接到各传声器的电信号输出端。

8.根据权利要求7所述的基于声波示警的列车防撞系统，其特征在于：所述传声器是电容传声器、压电式传声器、电动传声器、驻极体传声器中的一种，或是其中的多种的组合。

9.根据权利要求1所述的基于声波示警的列车防撞系统的防撞方法，其特征在于：

每辆列车均利用声波发射装置向列车后方发射声波示警信号，所述声波示警信号是单频率声波信号，或是由多个不同频率的声波组合而成的多频率声波信号；

每辆列车均利用声波接收装置接收前方列车发射的声波示警信号，并对收到的声波示警信号进行分析判断，如果判断出收到的声波示警信号是由前车发出的，即根据收到的声波示警信号中的声波的传播特性，利用信号控制处理设备估算出本车与前方列车之间的间距，再判断本车与前车之间的间距是否小于安全距离；

如果判断出本车与前车之间的间距小于安全距离，信号控制处理设备即向本车的示警终端输出预警信号。

10.根据权利要求9所述的基于声波示警的列车防撞系统的防撞方法，其特征在于：如果判断出本车与前车之间的间距小于安全距离，信号控制处理设备即向本车的制动系统输出制动信号，使本车的制动系统对本车实施制动操作，或向本车的保护系统输出限速信号，使本车的保护系统对本车实施限速操作。

11.根据权利要求9所述的基于声波示警的列车防撞系统的防撞方法，其特征在于：估算本车与前方列车之间间距所依据的声波传播特性，是声波示警信号中的声波的衰减特征和/或色散特征。