CN109094582A - 无人驾驶地铁列车的自动刮雨器控制方法 - Google Patents

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高琦
潘夏宁
时瑞
时蒙
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Abstract

本发明涉及一种无人驾驶地铁列车的自动刮雨器控制方法，当刮雨器控制系统在自动模式时，刮雨器控制单元根据雨量传感器发送来的信号进行雨量大小判断，然后对控制刮雨器进行对应档位的刮速控制；刮雨器控制单元根据水位传感器的信号，获知判断水箱是否缺水，如果缺水则刮雨器控制单元向车辆网络系统发出缺水报警信号；如果刮雨器控制系统出现故障，则刮雨器控制单元向车辆网络系统发出故障报警信号；当车辆进入洗车模式时，车辆网络向刮雨器控制单元发出洗车指令，刮雨器控制单元控制刮雨器置于洗车位置。

Description

无人驾驶地铁列车的自动刮雨器控制方法
技术领域
本发明涉及全自动无人驾驶地铁车辆的刮雨器控制技术。
背景技术
刮雨器是用于清洗档风玻璃上司机视野区域，使这个区域不受雨、雾和清洗剂等影响的一种清洗设备。挡风玻璃的刷扫区域是司机的视野，这个区域要不受雨、雾和清洗剂等的影响。刮雨器系统由以下设备组成：刮雨器装置、刮雨器控制开关、刮雨器水箱装置、刮雨器电机装置、刮雨器刮臂装置、洗涤器水箱管子连接器、固定装置和管子配备、防水壁连接器装置、刮水片、通风管组件、连接器、箱盖插座、箱盖。刮雨器水箱上设置液位仪用于观察水箱水位情况。
传统有人驾驶地铁车辆，在下雨的环境下，刮雨器的控制需通过人为进行低速、高速、停止、洗车位、喷水等功能的控制，刮雨器水箱的水位需通过人为观察来判断水箱是否缺水。通过人为判断刮雨器系统是否故障，从而进行相应的维护。
对于无人驾驶的地铁车辆，刮雨器档位刮速控制无法通过人工控制来实现，刮雨器水箱缺水状况无法通过人为观察得知，刮雨器系统的故障状态无法通过人为检查而得知，洗车模式下，刮雨器刮臂无法自动进入洗车位置，因而影响到刮雨器正常工作及功能，在下雨环境下，容易影响行车视野，造成安全隐患。
发明内容
本发明的目的主要是针对上述现有技术中问题，提供一种无人驾驶地铁列车的自动刮雨器控制方法，实现刮雨器的自动控制。
为了解决以上技术问题，本发明提供的无人驾驶地铁列车的自动刮雨器控制方法，刮雨器控制系统具有自动模式和手动模式，在地铁列车的外挡风玻璃内表面设置雨量传感器，对雨量进行检测；在地铁列车的刮雨器水箱设置水位传感器，对水箱内水量进行检测；所述雨量传感器和水位传感器向刮雨器控制单元连接；当刮雨器控制系统在自动模式时，刮雨器控制单元根据雨量传感器发送来的信号进行雨量大小判断，然后对控制刮雨器进行对应档位的刮速控制；刮雨器控制单元根据水位传感器的信号，获知判断水箱是否缺水，如果缺水则刮雨器控制单元向车辆网络系统发出缺水报警信号；如果刮雨器控制系统出现故障，则刮雨器控制单元向车辆网络系统发出故障报警信号；当车辆进入洗车模式时，车辆网络向刮雨器控制单元发出洗车指令，刮雨器控制单元控制刮雨器置于洗车位置。
本发明还涉及一种无人驾驶地铁列车的刮雨器控制系统，其特征在于：具有刮雨器控制单元、受控于该刮雨器控制单元的刮水电机和喷水电机、与刮雨器控制单元连接的雨量传感器和水位传感器，所述雨量传感器设置于地铁列车的外挡风玻璃内表面，对雨量进行检测；所述水位传感器设置于地铁列车的刮雨器水箱，对水箱内水量进行检测；刮雨器控制单元通过洗车模式控制线、缺水信号输出线和系统故障输出线与列车网络系统连接。
此外，本发明还要求保护一种轨道车辆，其特征在于：具有上述的无人驾驶地铁列车的刮雨器控制系统。
自动刮雨器自动模式采用光学式雨量传感器作为雨量感应传感器，通过该传感器感应雨量大小进行刮雨器间隙、慢速、快速自动控制，任何雨滴降落在传感器敏感区域，引起反射光不平衡，结果产生某一时钟频率的电压信号，输出数字脉冲。刮雨器控制系统通过解析雨量传感器输出的数字脉冲的频率及脉冲时间判断当前雨量情况，自动选择刮雨器的工作模式。
本发明具有以下特点：
1、相对于常规项目，本刮雨器系统设置雨量传感器对雨量进行检测，并且，雨器开关档位中除常规的手动控制档位之外，增加设置自动控制档位，当刮雨器开关选择自动控制位时，刮雨器可根据实际天气情况自动开启或关闭并根据雨量调节雨刮频率，包括快速模式、慢速模式、间歇模式。
2、在全自动驾驶模式下，并且当车辆进入洗车模式时，刮雨器系统可接收车辆洗车模式信号，并自动控制刮臂置于相应洗车位置。
3、刮雨器水箱上设置水位传感器，刮雨器控制系统可向输出缺水报警硬线输出信号，当刮雨器水箱出现缺水情况，可通过该硬线信号想车辆网络系统传输报警信息，提示维护人员进行加水等操作。
4、刮雨器控制单元上设置硬线故障信号输出端口，在无人驾驶情况下，当刮雨器系统故障，可通过该端口向车辆网络系统的数字量输入输出模块发送故障信号，提示车辆维护人员进行维护操作。
附图说明
图1是无人驾驶地铁列车的刮雨器控制系统的电气原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做解释说明。
如图1所示，本实施例无人驾驶地铁列车的刮雨器控制系统，具有刮雨器控制单元2、受控于该刮雨器控制单元2的刮水电机4和喷水电机5、与刮雨器控制单元2连接的雨量传感器7和水位传感器8，与刮雨器控制单元2连接的刮雨器控制开关。雨量传感器7用于对雨量进行检测；水位传感器8用于对水箱内水量进行检测；刮雨器控制单元1通过洗车模式控制线、缺水信号输出线、系统故障输出线和信号公共线与列车网络系统连接。
刮雨器控制开关包括：与刮雨器控制单元连接的模式控制开关包括自动档位K1、停止档位K2、洗车档位K3、慢速档位K4、快速档位K5和喷水档位K6。通过模式控制开关控制刮雨器控制系统的工作模式，闭合K1档位则设置为自动模式，选择其他功能档位则为手动模式。
本实施例中刮雨器控制单元2安装于司机台下柜体当中，刮雨器电机4和喷水电机5安装在挡风玻璃下面。雨量传感器7通过粘接的方式安装于挡风玻璃内表面，刮雨器的刮臂和刮片在司机室的外部安装。在不移动刮臂的情况下，刮雨器应很容易从外面更换。刮雨器都有各自的水管连到刮雨器水箱，水位传感器8直接安装于水箱上。
如图1所示，通过电源输入线1将直流110V电源输入刮雨器控制单元2，连接器为CX1；刮雨器控制开关与刮雨器控制单元2通过控制输入线6相连，连接器为CX2；刮雨器控制单元2与雨量传感器7分别通过连接器CX2及CX6相连；刮雨器控制单元2与刮雨器电机4通过连接器CX3及CX4相连；刮雨器控制单元2与喷水电机5通过连接器CX3及CX5相连；刮雨器控制单元2与水位传感器8通过连接器CX3及CX5相连。刮雨器控制单元2通过连接器CX2中的硬线连接与车辆网络系统的数字量输入输出模块相连，接受车辆洗车模式信号用于控制关于其刮臂置于洗车位，也能够通过硬线信号向车辆网络系统输出缺水报警型号和系统故障信号。
刮雨器控制系统在手动模式时，通过停止开关、洗车开关、慢速开关、快速开关、喷水开关进行刮雨器工作模式的控制。具体来说，刮雨器设置有两种的工作速度。这两种速度的选择通过安装在驾驶台上的开关挡位进行选择，该开关有4个档位：低速、高速、停止、洗车。根据降雨量，司机可选择刮雨器的速度，在“低速”位时，每分钟擦15-30来回（速率可调）；在“高速”位时，每分钟擦30-45来回（速率可调）；当刮雨器每分钟动作频率低于15来回时，进入间歇模式，间歇模式时，刮雨器在初始位置每停留6秒（可调）再工作一圈回到初始位置，如此反复；当司机把开关打到“停止”位时，行程开关将保证刮臂将回到初始位置（水平位置）；“洗车”位用于清洗挡风玻璃时将刮臂停在垂直位置（由行程开关保证）。喷水的控制是由模式控制开关来控制实现的。
刮雨器控制系统在自动模式时，刮雨器控制单元根据雨量传感器发送来的信号进行雨量大小判断，然后对控制刮雨器进行对应档位的刮速控制；刮雨器控制单元根据水位传感器的信号，获知判断水箱是否缺水，如果缺水则刮雨器控制单元向车辆网络系统发出缺水报警信号；如果刮雨器控制系统出现故障，则刮雨器控制单元向车辆网络系统发出故障报警信号；当车辆进入洗车模式时，车辆网络向刮雨器控制单元发出洗车指令，刮雨器控制单元控制刮雨器置于洗车位置。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人驾驶地铁列车的自动刮雨器控制方法，刮雨器控制系统具有自动模式和手动模式，在地铁列车的外挡风玻璃内表面设置雨量传感器，对雨量进行检测；在地铁列车的刮雨器水箱设置水位传感器，对水箱内水量进行检测；所述雨量传感器和水位传感器向刮雨器控制单元连接；当刮雨器控制系统在自动模式时，刮雨器控制单元根据雨量传感器发送来的信号进行雨量大小判断，然后对控制刮雨器进行对应档位的刮速控制；刮雨器控制单元根据水位传感器的信号，获知判断水箱是否缺水，如果缺水则刮雨器控制单元向车辆网络系统发出缺水报警信号；如果刮雨器控制系统出现故障，则刮雨器控制单元向车辆网络系统发出故障报警信号；当车辆进入洗车模式时，车辆网络向刮雨器控制单元发出洗车指令，刮雨器控制单元控制刮雨器置于洗车位置。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶地铁列车的自动刮雨器控制方法，其特征在于：还具有与刮雨器控制单元连接的模式控制开关，该控制开关包括：自动档位、停止档位、洗车档位、慢速档位、快速档位和喷水档位,刮雨器控制系统在手动模式时，通过模式控制开关的停止档位、洗车档位、慢速档位、快速档位、喷水档位的选择进行刮雨器工作模式的控制。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶地铁列车的自动刮雨器控制方法，其特征在于：通过模式控制开关控制刮雨器控制系统的工作模式，包括自动模式及手动模式。
4.根据权利要求1所述的无人驾驶地铁列车的自动刮雨器控制方法，其特征在于：具有将车辆网络与刮雨器控制单元连接的监控信号线，用于水箱缺水状态信息、控制刮雨器进入洗车模式指令、刮雨器系统故障报警信息的传输。
5.根据权利要求1-4任一项所述的无人驾驶地铁列车的自动刮雨器控制方法，其特征在于：所述车辆网络与列车控制和管理系统连接。
6.一种无人驾驶地铁列车的刮雨器控制系统，其特征在于：具有刮雨器控制单元、受控于该刮雨器控制单元的刮水电机和喷水电机、与刮雨器控制单元连接的雨量传感器和水位传感器，所述雨量传感器设置于地铁列车的外挡风玻璃内表面，对雨量进行检测；所述水位传感器设置于地铁列车的刮雨器水箱，对水箱内水量进行检测；刮雨器控制单元通过洗车模式控制线、缺水信号输出线和系统故障输出线与列车网络系统连接。
7.根据权利要求6所述的无人驾驶地铁列车的刮雨器控制系统，其特征在于：还具有控制刮雨器控制系统工作模式的模式开关，所述模式开关与刮雨器控制单元连接。
8.根据权利要求6所述的无人驾驶地铁列车的刮雨器控制系统，其特征在于：与刮雨器控制单元连接的模式控制开关包括：自动档位、停止档位、洗车档位、慢速档位、快速档位和喷水档位，刮雨器控制系统在手动模式时，通过模式控制开关的停止档位、洗车档位、慢速档位、快速档位、喷水档位的选择进行刮雨器工作模式的控制。
9.根据权利要求6所述的无人驾驶地铁列车的刮雨器控制系统，其特征在于：其特征在于：刮雨器控制单元根据雨量传感器发送来的信号进行雨量大小判断，然后对控制刮雨器进行对应档位的刮速控制；刮雨器控制单元根据水位传感器的信号，获知判断水箱是否缺水，如果缺水则刮雨器控制单元向车辆网络系统发出缺水报警信号；如果刮雨器控制系统出现故障，则刮雨器控制单元向车辆网络系统发出故障报警信号；当车辆进入洗车模式时，车辆网络向刮雨器控制单元发出洗车指令，刮雨器控制单元控制刮雨器置于洗车位置。
10.根据权利要求6所述的无人驾驶地铁列车的刮雨器控制系统，其特征在于：具有将车辆网络与刮雨器控制单元连接的监控信号线，用于水箱缺水状态信号、故障状态信号、洗车模式指令信号的传输。
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