CN109649411B - 一种适用智轨的站台门联动装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用智轨的站台门联动装置及方法，该联动装置包括第一移动探测模块、第二移动探测模块、第一红外探测模块、第二红外探测模块和中央控制器；第一移动探测模块和第一红外探测模块设置于站台门外侧，分别用于探测车厢内乘客的第一移动信号和第一红外信号；第二移动探测模块和第二红外探测模块设置于站台门内侧，分别用于探测候车乘客的第二移动信号和二红外信号；中央控制器在同时接收到第一移动信号和第一红外信号和/或所述第二移动信号和第二红外信号后控制站台门开启；本发明通过红外信号和移动信号判断有无乘客上下车，进而实现站台门的智能开闭，并且可以避免站台门的无效开启，延长站台门的使用寿命。

Description

一种适用智轨的站台门联动装置及方法

技术领域

本发明属于站台门防护技术领域，更具体地，涉及一种适用智轨的站台门联动装置及方法，适用于列车与站台门之间无信号交互的轨道交通安全防护。

背景技术

随着城市交通的发展与需求，诞生了各种特色的交通工具，其中智能快运系统(ART)，以下简称“智轨”，因无需设置钢轨，建设成本小，填补公交车与有轨电车间的空白，成为了越来越多中小城市的选择。为了减小智轨的建设成本，车站中一般不设置综合联动装置，各机电系统依靠自身的联动装置进行工作，因此各系统之间不存在信息交互。为保障乘客候车的安全，智轨车站中会设置半高站台门，但列车与站台门系统之间不存在信息交互，仅依靠站台门自身的联动装置难以实现与列车车门的联动开闭，因此需要研发一种不依靠列车与站台门信息交互就能实现站台门智能开闭的联动装置。

现阶段，在站台门与列车联动方面存在一些经公开的专利，但这些专利公开的方法都是通过列车开门信号共享给站台门联动装置来实现站台门的智能开闭；但是对于智轨交通，由于其列车与站台门系统之间不存在信息交互，因此已公开的站台门与列车联动系统及方法不再适用智轨交通。

申请号为201410560042.0的发明专利公开了一种“基于双鉴探测技术的地铁屏蔽门控制方法”，通过采用红外微波双鉴探测器，在地铁屏蔽门关闭的过程中对障碍物进行检测，如果探测不到障碍物，则继续关门；若果探测到障碍物，则暂停关门并判断障碍物停留的时间是否大于2秒；如果小于2秒，则继续关门；如果大于等于2秒，则维持开门状态；该专利的方案是通过红外微波双鉴探测器对屏蔽门关门过程中的障碍物进行检测，其没有对红外微波双鉴探测器的安装位置和探测过程的信号交互作进一步说明，无法实现智轨列车的站台门的智能、安全开闭。

另外，现有技术中提出的许多基于探测器的地铁屏蔽门联动装置，不管是采用单一的探测器还是采用双探测器结合的探测方法，其探测器均放置在站台门与列车之间，主要用于探测列车内部或者列车与站台门的间隙的障碍信息，其探测范围有限，无法全面覆盖乘客上下车区域，对于站台上个别抢时间上车的乘客无法有效探测，站台门或列车门关闭后导致乘客卡在站台门与列车门之间，给智轨运营带来潜在的隐患。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用智轨的站台门联动装置及方法，通过外侧移动探测器和外侧红外探测器的检测信号判断是否有乘客下车，通过内侧移动探测器和内侧红外探测器的检测信号判断是否有乘客上车，探测范围全面覆盖乘客上下车区域，探测可靠性高；中央控制器通过双侧探测器的探测信号的探测信号判断是否有乘客上下车，进而实现站台门的智能开闭，不依赖与列车车门的联动控制，适用于智轨等系统之间无信息交互的轨道交通安全防护。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用智轨的站台门联动装置，包括第一移动探测模块、第二移动探测模块、第一红外探测模块、第二红外探测模块和中央控制器；

所述第一移动探测模块和第一红外探测模块设置于站台门外侧，两者的探测区域至少部分重合且重合区域覆盖列车车门内部及车门与站台门之间的上下车区域，分别用于探测车厢内乘客的第一移动信号和第一红外信号；

所述第二移动探测模块和第二红外探测模块设置于站台门内侧，两者的探测区域至少部分重合且重合区域覆盖乘客候车区域，分别用于探测候车乘客的第二移动信号和二红外信号；

所述中央控制器用于在同时接收到所述第一移动信号和第一红外信号，和/或所述第二移动信号和第二红外信号后控制站台门开启。

优选的，上述站台门联动装置，其第一移动探测模块、第二移动探测模块安装在站台门一端的固定侧盒上，所述第一红外探测模块、第二红外探测模块安装在站台门另一端的固定侧盒上。

优选的，上述站台门联动装置，还包括停车传感器，所述停车传感器设置于站台边缘的列车停车位处，用于检测列车到站信号。

优选的，上述站台门联动装置，其中央控制器还用于根据所述列车到站信号判断列车是否到达预设的停车位，并在列车到达所述停车位时控制第一、第二移动探测模块和第一、第二红外探测模块开启。

优选的，上述站台门联动装置，其中央控制器还用于在列车停站时间达到预设的时间值后判断是否接收到第一红外信号，若是，则维持站台门开启并报警；若否，则发出关门指令控制站台门关闭。

优选的，上述站台门联动装置，其站台门第一端的固定侧盒上还设置有第一红外探测模块和第二红外探测模块，所述站台门第二端的固定侧盒上还设置有第一移动探测模块和第二移动探测模块。

优选的，上述站台门联动装置，其第一、第二移动探测模块采用3D结构光、微波雷达或激光探测器实现，所述第一、第二红外探测模块采用红外探测器实现。

按照本发明的另一个方面，还提供了一种适用智轨的站台门联动方法，包括以下步骤：

S1：对列车车门内部及车门与站台门之间的上下车区域进行移动探测和红外探测，并在检测到障碍物时生成第一红外信号，在检测到移动的障碍物时生成第一移动信号；

S2：对乘客候车区域进行微波探测和红外探测，并在检测到障碍物时生成第二红外信号，在检测到移动的障碍物时生成第二移动信号；

S3：判断是否同时接收到所述第一移动信号和第一红外信号，若是，则控制站台门开启；若否，则返回步骤S1；

S4：判断是否同时接收到所述第二移动信号和第二红外信号，若是，则控制站台门开启；若否，则返回步骤S2。

优选的，上述站台门联动方法，其步骤S1之前还包括以下步骤：

S01：检测列车到站信号；

S02：根据所述列车到站信号判断列车是否到达预设的停车位，若是，则进入步骤S1；若否，则返回步骤S01。

优选的，上述站台门联动方法，其步骤S4之后还包括以下步骤：

S5：判断列车停站时间是否达到预设的时间值，若是，则进入步骤S6；若否，则维持站台门开启；

S6：对列车车门内部及车门与站台门之间的上下车区域进行红外探测，判断是否接受到所述第一红外信号，若是，则开启站台门；若否，则关闭站台门。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明提供的站台门联动装置及方法，中央控制器通过外侧移动探测器和外侧红外传感器的探测信号判断是否有乘客下车，通过内侧移动探测器和内侧红外传感器的探测信号判断是否有乘客上车，进而实现站台门的智能开闭，不依赖与列车车门的联动控制，适用于智轨、BRT等系统之间无信息交互的轨道交通安全防护；并且中央控制器在分别接收到红外信号和移动信号时才开启站台门，避免站台门的无效开启，延长站台门的使用寿命，节能环保，具有更好的经济性；

(2)本发明提供的站台门联动装置及方法，外侧移动探测器和外侧红外传感器的探测区域相互重叠，且重叠区域覆盖列车车门内部及车门与站台门之间的上下车区域，以确保车厢内部及车门与站台门之间的上下车区域同时分布有红外探测信号和移动探测信号；内侧移动探测器和内侧红外传感器的探测区域相互重叠且重叠区域覆盖站台门内侧的乘客候车区域，确保乘客候车区域同时分布有红外探测信号和移动探测信号；本发明的探测信号能够全面覆盖乘客上下车区域，提高探测的准确性；

(3)本发明提供的站台门联动装置及方法，在列车停站时间结束、站台门关闭之前，中央控制器再次判断是否接受到外侧红外信号，若有则维持站台门开启，使滞留在列车与站台门之间的乘客能够及时返回站台候车区域，避免发生站台门与列车间隙夹人的事故发生，确保乘客的人身安全及列车的正常运行。

附图说明

图1是本发明实施例提供的站台门联动装置的硬件结构的正视图；

图2是本发明实施例提供的站台门联动装置的硬件结构的俯视图；

图3是本发明实施例提供的站台门联动装置的控制逻辑框图；

图4是本发明实施例提供的站台门联动方法的流程图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-外侧3D结构光模块，2-内侧3D结构光模块，3-内侧红外传感器，4-外侧红外传感器，5-停车传感器，6-站台门，7-智轨列车。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是本发明实施例提供的站台门联动装置的硬件结构的正视图；图2是本发明实施例提供的站台门联动装置的硬件结构的俯视图；图3是本发明实施例提供的站台门联动装置的逻辑框图；

如图1～3所示，本实施例所提供的一种适用智轨的站台门联动装置，包括外侧3D结构光模块1、内侧3D结构光模块2、内侧红外传感器3、外侧红外传感器4和中央控制器；外侧3D结构光模块1、内侧3D结构光模块2、内侧红外传感器3、外侧红外传感器4均与中央控制器电连接；每组站台门6上都安装有一套外侧3D结构光模块1、内侧3D结构光模块2、内侧红外传感器3和外侧红外传感器4，各组站台门6之间的控制信号相互独立，开闭互不影响。

外侧3D结构光模块1和外侧红外传感器4设置于站台门外侧，用于对智轨列车7车厢内的乘客进行检测，外侧红外传感器4用于探测车厢内乘客的红外信号并将该红外信号发送至中央控制器，外侧3D结构光模块1用于探测车厢内乘客的移动信号并将该移动信号发送至中央控制器；当外侧3D结构光模块1和外侧红外传感器4同时检测到移动信号和红外信号时，表明有乘客准备下车，需开启站台门；当外侧红外传感器4检测到红外信号但外侧3D结构光模块1未检测到移动信号时，表明车门附近有乘客但不准备下车，无需开启站台门。外侧3D结构光模块1和外侧红外传感器4的探测区域相互重叠，且重叠区域覆盖列车车门内部及车门与站台门之间的上下车区域，以确保车厢内部及车门与站台门之间的上下车区域同时分布有红外探测信号和微波探测信号，提高探测的准确性。

内侧3D结构光模块2和内侧红外传感器3设置于站台门内侧，用于对站台上的候车乘客进行检测，内红外传感器3用于探测站台上的候车乘客的红外信号并将该红外信号发送至中央控制器，内侧3D结构光模块2用于探测站台上的候车乘客的移动信号并将该移动信号发送至中央控制器；当内侧3D结构光模块2和内侧红外传感器3同时检测到移动信号和红外信号时，表明有乘客准备上车，需开启站台门；当内侧红外传感器3检测到红外信号但内侧3D结构光模块2未检测到移动信号时，表明站台门内侧有乘客但不准备上车，无需开启站台门。内侧3D结构光模块2和内侧红外传感器3的探测区域相互重叠且重叠区域覆盖站台门内侧的乘客候车区域，确保乘客候车区域同时分布有红外探测信号和微波探测信号，提高探测的准确性，避免站台门的无效的开闭动作，延长站台门的使用寿命，节能环保。

外侧3D结构光模块1和内侧3D结构光模块2安装在站台门6一端的固定侧盒的上端，内侧红外传感器3和外侧红外传感器4安装在站台门6另一端的固定侧盒的上端；其中，外侧3D结构光模块1和外侧红外传感器4的位置可调换，仅需满足位于站台门外侧即可；同理，内侧3D结构光模块2和内侧红外传感器3的位置也可以相互调换。另外，微波雷达还可替换为激光探测器，同样可实现对移动乘客进行探测的功能；另外，为了进一步提高探测精度，可在站台门6一端的固定侧盒上另行安装一组内侧红外传感器3和外侧红外传感器4，在站台门6另一端的固定侧盒上另行安装一组外侧3D结构光模块1和内侧3D结构光模块2。

中央控制器用于对接收的移动信号和红外信号进行分析处理，判断是否有下车乘客或上车乘客，进而控制站台门的开启或保持关闭；当中央控制器分别接收到外侧3D结构光模块1、外侧红外传感器4的移动信号和红外信号时，判定有乘客准备下车，则中央控制器发出开门指令给站台门，控制站台门开启；当中央控制器分别接收到内侧3D结构光模块2、内侧红外传感器3的移动信号和红外信号时，判定有乘客准备上车，则中央控制器发出开门指令给站台门，控制站台门开启。中央控制器可选用单片机、PLC等具有简单逻辑控制功能的控制器实现。中央控制器通过探测设备发出的信号判断有无乘客上下车来实现站台门的智能开闭，不依赖与列车车门的联动控制，适用于智轨等系统之间无信息交互的轨道交通安全防护；并且中央控制器在分别接收到红外信号和移动信号时才开启站台门，站台门的开闭针对性强，避免站台门的无效开启，延长站台门的使用寿命，节能环保，具有更好的经济性。

进一步的，本实施例提供的站台门联动装置还包括停车传感器5，该停车传感器5设置在站台边缘的停车位处，用于检测列车到站信号并将该信号发送至中央控制器；

中央控制器根据列车到站信号判断列车是否到达停车位，若列车到达，则发出启动指令并对列车的停站时间进行计时，该启动指令用于控制外侧3D结构光模块1、内侧3D结构光模块2、内侧红外传感器3、外侧红外传感器4开启；若没有列车到达，则中央控制器不作任何处理。中央控制器通过停车传感器5对列车的到站状态进行监控，当列车到达指定停车位后才开启各个探测设备，列车到站前各设备均处于关闭状态，提高设备的使用效率，延长其使用寿命，节能环保。

当列车的停站时间达到预设的时间值后，中央控制器判断是否接收到外侧红外传感器4发送的红外信号，若无红外信号，则发出关门指令给站台门，控制站台门关闭；若有红外信号，则维持站台门开启。有外侧红外信号表明车门关闭后列车与站台门之间还有乘客或其它障碍物滞留，维持站台门开启使滞留的乘客能够及时返回站台候车区域，避免发生站台门与列车间隙夹人的事故发生，确保乘客的人身安全及列车的正常运行。

图4是本发明实施例提供的站台门联动方法的流程图，如图4所示，该站台门联动方法包括以下步骤：

S1：停车传感器5检测列车到站信号，并将探测信号传输给中央控制器；

S2：中央传感器根据上述列车到站信号判断列车是否到达停车位，若是，则启动外侧3D结构光模块1、内侧3D结构光模块2、内侧红外传感器3和外侧红外传感器4，并开始计时；若否，则返回步骤S1；

S3：外侧3D结构光模块1和外侧红外传感器4对列车车门内部及车门与站台门之间的上下车区域进行探测，外侧红外传感器4在检测到乘客时生成外侧红外信号，外侧3D结构光模块1在检测到移动的乘客时生成外侧移动信号；

S4：内侧3D结构光模块2和内侧红外传感器3对乘客候车区域进行探测，内侧红外传感器3在检测到乘客时生成内侧红外信号，内侧3D结构光模块2在检测到移动的乘客时生成内侧移动信号；

S5：中央处理器对接收的红外信号和移动信号进行分析，判断是否分别接收到外侧红外信号和外侧移动信号，若是，则发出开门指令控制站台门开启；若否，则返回步骤S3；

S6：中央处理器判断是否分别接收到内侧红外信号和内侧移动信号，若是，则发出开门指令控制站台门开启；若否，则返回步骤S4；

S7：判断列车的停站时间是否达到预设的时间值，若是，则进入下一步；若否，则维持站台门开启；

S8：判断是否接收到外侧红外传感器4发出的外侧红外信号，若是，则维持站台门开启并报警；若否，则发出关门指令控制站台门关闭，实现列车与站台的隔离。

上述实施例中，3D结构光模块还可替换为微波雷达或激光探测器，同样可实现移动探测功能。

本发明提供的站台门联动装置及方法，通过外侧3D结构光模块和外侧红外传感器的探测信号判断是否有乘客下车，通过内侧3D结构光模块和内侧红外传感器的探测信号判断是否有乘客上车，进而实现站台门的智能开闭，不依赖与列车车门的联动控制，适用于智轨等系统之间无信息交互的轨道交通安全防护；并且中央控制器在分别接收到红外信号和移动信号时才开启站台门，避免站台门的无效开启，延长站台门的使用寿命，节能环保，具有更好的经济性。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用智轨的站台门联动装置，包括第一移动探测模块、第二移动探测模块、第一红外探测模块、第二红外探测模块和中央控制器；

所述第一移动探测模块和第一红外探测模块设置于站台门外侧，两者的探测区域至少部分重合且重合区域覆盖列车车门内部及车门与站台门之间的上下车区域，分别用于探测车厢内乘客的第一移动信号和第一红外信号；

所述第二移动探测模块和第二红外探测模块设置于站台门内侧，两者的探测区域至少部分重合且重合区域覆盖乘客候车区域，分别用于探测候车乘客的第二移动信号和第二红外信号；

所述中央控制器用于在同时接收到所述第一移动信号和第一红外信号，和/或所述第二移动信号和第二红外信号后控制站台门开启；

所述适用智轨的站台门联动装置的执行步骤包括：S1：通过所述第一移动探测模块和所述第一红外探测模块对列车车门内部及车门与站台门之间的上下车区域进行移动探测和红外探测，并在检测到障碍物时生成第一红外信号，在检测到移动的障碍物时生成第一移动信号；

S2：通过所述第二移动探测模块和所述第二红外探测模块对乘客候车区域进行微波探测和红外探测，并在检测到障碍物时生成第二红外信号，在检测到移动的障碍物时生成第二移动信号；

S3：判断是否同时接收到所述第一移动信号和第一红外信号，若是，则控制站台门开启；若否，则返回步骤S1；

S4：判断是否同时接收到所述第二移动信号和第二红外信号，若是，则控制站台门开启；若否，则返回步骤S2。

2.如权利要求1所述的站台门联动装置，其特征在于，所述第一移动探测模块、第二移动探测模块安装在站台门第一端的固定侧盒上，所述第一红外探测模块、第二红外探测模块安装在站台门第二端的固定侧盒上。

3.如权利要求1或2所述的站台门联动装置，其特征在于，还包括停车传感器，所述停车传感器设置于站台边缘的列车停车位处，用于检测列车到站信号。

4.如权利要求3所述的站台门联动装置，其特征在于，所述中央控制器还用于根据所述列车到站信号判断列车是否到达预设的停车位，并在列车到达所述停车位时控制第一、第二移动探测模块和第一、第二红外探测模块开启。

5.如权利要求1或4所述的站台门联动装置，其特征在于，所述中央控制器还用于在列车停站时间达到预设的时间值后判断是否接收到第一红外信号，并在接收到所述第一红外信号后维持站台门开启并报警，未接收到所述第一红外信号则发出关门指令控制站台门关闭。

6.如权利要求1、2和4任一项所述的站台门联动装置，其特征在于，所述第一、第二移动探测模块采用3D结构光、微波雷达或激光探测器实现，所述第一、第二红外探测模块采用红外探测器实现。

7.一种适用智轨的站台门联动方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对列车车门内部及车门与站台门之间的上下车区域进行移动探测和红外探测，并在检测到障碍物时生成第一红外信号，在检测到移动的障碍物时生成第一移动信号；

S2：对乘客候车区域进行微波探测和红外探测，并在检测到障碍物时生成第二红外信号，在检测到移动的障碍物时生成第二移动信号；

S3：判断是否同时接收到所述第一移动信号和第一红外信号，若是，则控制站台门开启；若否，则返回步骤S1；

S4：判断是否同时接收到所述第二移动信号和第二红外信号，若是，则控制站台门开启；若否，则返回步骤S2。

8.如权利要求7所述的站台门联动方法，其特征在于，步骤S1之前还包括以下步骤：

S01：检测列车到站信号；

S02：根据所述列车到站信号判断列车是否到达预设的停车位，若是，则进入步骤S1；若否，则返回步骤S01。

9.如权利要求7所述的站台门联动方法，其特征在于，步骤S4之后还包括以下步骤：

S5：判断列车停站时间是否达到预设的时间值，若是，则进入步骤S6；若否，则维持站台门开启；

S6：对列车车门内部及车门与站台门之间的上下车区域进行红外探测，判断是否接受到所述第一红外信号，若是，则开启站台门；若否，则关闭站台门。