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1、(10)申请公布号 CN 104237872 A (43)申请公布日 2014.12.24 C N 1 0 4 2 3 7 8 7 2 A (21)申请号 201410444354.5 (22)申请日 2014.09.02 G01S 11/02(2010.01) G01S 11/14(2006.01) B61C 17/00(2006.01) (71)申请人中国矿业大学 地址 221000 江苏省徐州市泉山区大学路1 号 (72)发明人陈世海 柳军停 王浩 刘仲凯 (74)专利代理机构徐州支点知识产权代理事务 所(普通合伙) 32244 代理人张荣亮 (54) 发明名称 一种基于分段混合测距的矿。
2、井机车防撞方法 及装置 (57) 摘要 本发明公开了一种基于分段混合测距的矿井 机车防撞方法及装置，该方法以无线电信号作为 整个测距过程中的同步通信信号，并利用无线电、 声波和超声波的不同传播特性对矿井机车进行远 中近不同距离上的测距，先利用无线电的无线应 答检测进行远距离测距，待两机车能够完成无线 通信应答后再启动并利用声波的能量强度检测进 行中长距离粗略测距，最后再启动并利用超声波 的传输时间进行近距离测距，并根据各段测距结 果执行相应的动作；借助无线电传输和声波传输 的性能几乎不受矿井下环境中光线、粉尘、烟雾和 空气湿度的影响；声波检测存在误差时，还可利 用超声波进行精确测量，使该方法的。
3、环境适应能 力强，探测范围大，测距精确度高，可靠性强。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104237872 A CN 104237872 A 1/2页 2 1.一种基于分段混合测距的矿井机车防撞方法，其特征在于，该方法以无线电信号作 为整个测距过程中的同步通信信号，并利用无线电、声波和超声波的不同传播特性对矿井 机车进行远中近不同距离上的测距，先利用无线电的无线应答检测进行远距离测距，再利 用声波的能量强度检测进行中长距离粗略测距，最后再利用。
4、超声波的传输时间进行近距离 测距，并根据各段测距结果执行相应的动作。 2.根据权利要求1所述的一种基于分段混合测距的矿井机车防撞方法，其特征在于， 该方法的具体步骤是： 在每台矿井机车的车头和车尾处分别安装用于发射无线电、声波和超声波的发射端， 并在矿井机车的车头安装用于接收无线电、声波和超声波信号的接收端；接收端与矿井机 车的刹车系统配合使用，可根据接收到的不同信号执行不同的动作； 第一步，将矿井机车车头处接收端内的标志位flag置“0”； 第二步，每台矿井机车车头和车尾处的发射端都向外发出无线电通信信号，接收端接 收无线电信号； 第三步，当一台矿井机车上的接收端未接收到其它矿井机车发射端发。
5、射的无线电信 号，即该矿井机车与其它矿井机车之间不能完成无线通信应答时，则在距该矿井机车的无 线电通信传输范围内没有其它矿井机车，该矿井机车处于安全状态，并进入第二步；当该矿 井机车上的接收端接收到其它矿井机车发射端发射的无线电信号，即该矿井机车与其它矿 井机车间能够完成无线通信应答时，则在距该矿井机车的无线电通信传输范围内有其它矿 井机车； 第四步，当该矿井机车上接收端内部的标志位flag为“0”时，接收端向其它矿井机车 做出应答信号，并启动接收端自身的声波接收及能量检测功能，其它矿井机车上的发射端 在收到该矿井机车应答信号的同时启动声波发射功能；当该矿井机车内部的标志位flag 不是“0”。
6、时，直接进入第七步； 第五步，该矿井机车接收端将接收到其它矿井机车发射的声波能量与其内部存储的参 考数据库进行比对，当声波能量强度不大于给定阈值时，接收端告知司机该矿井机车附近 有车，且与该矿井机车间的距离为安全距离，同时进入第二步；当声波能量强度大于给定阈 值时，可利用该能量强度从参考数据库得到该矿井机车与其它矿井机车间的距离； 第六步，当该矿井机车与其它矿井机车间的距离不小于给定阈值时，则该矿井机车的 附近有其它矿井机车，接收端显示距离，提醒司机，进入第二步；当该矿井机车与其它矿井 机车间的距离小于给定阈值时，则该矿井机车的附近有其它矿井机车，接收端显示距离，提 醒司机，同时将标志位fla。
7、g置“1”，进入第二步； 第七步，该矿井机车上的接收端向其它矿井机车做出应答信号，同时启动内部定时器， 开启本身的超声波接收功能，其它矿井机车上的发射端在收到该矿井机车应答信号的同时 启动超声波发射功能； 第八步，该矿井机车上的接收端将接收到其它矿井机车发射的超声波信号，停止定时 器，记录传输时间，并利用超声波的传输时间计算与其它矿井机车间的距离； 第九步，当该矿井机车与其它矿井机车间的距离不小于给定阈值时，则该矿井机车的 附近有其它矿井机车，接收端显示距离，提醒司机，并进入第二步；当该矿井机车与其它矿 井机车间的距离小于给定阈值时，则该矿井机车的接收端根据距离的大小控制矿井机车的 权 利 要。
8、 求 书CN 104237872 A 2/2页 3 刹车系统进行刹车。 3.一种基于分段混合测距的矿井机车防撞装置，其特征在于，包括发射主机和接收主 机，所述发射主机至少两台，分别安装在矿井机车的车头和车尾；所述接收主机至少一台， 并安装在矿井机车的车头； 所述发射主机包括控制器I、无线通信模块I、声波驱动发射模块和超声波驱动发射模 块，所述无线通信模块I与控制器I双向通信连接；所述控制器I的输出端与声波驱动发射 模块、超声波驱动发射模块连接； 所述接收主机包括控制器II、无线通信模块II、声波接收及能量检测模块、AD转化模 块、超声波接收模块、显示模块和执行模块；所述无线通信模块II与控制器。
9、II双向通信连 接；所述控制器II的输出端与显示模块、执行模块连接；所述声波接收及能量检测模块的 输出端通过AD转化模块与控制器II连接；所述超声波接收模块的输出端与控制器II连 接； 所述发射主机发射无线电、声波和超声波，接收主机接收无线电、声波和超声波信号； 所述接收模块中的执行模块与矿井机车的刹车系统连接。 4.根据权利要求3所述的一种基于分段混合测距的矿井机车防撞装置，其特征在于， 还包括报警模块，所述报警模块与接收主机中的控制器II连接。 5.根据权利要求4所述的一种基于分段混合测距的矿井机车防撞装置，其特征在于， 所述报警模块为声光报警器。 权 利 要 求 书CN 10423787。
10、2 A 1/7页 4 一种基于分段混合测距的矿井机车防撞方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及一种矿井机车防撞方法及装置，具体一种基于分段混合测距的矿井机 车防撞方法及装置，属于矿井机车防撞方法及装置技术领域。 背景技术 0002 目前，大多数矿井机车并没有安装防撞装置，只是凭借司机肉眼的观察来判定前 方是否有车，并根据肉眼观察的结果采取相应的措施。但当调度人员误操作或司机疲劳驾 驶时，有可能因未及时发现前面的机车而发生相撞，从而引发安全事故。 0003 随着科学技术的快速发展，出于减少矿井机车发生碰撞的目的，人们研发出多种 用于防撞预警的方法及装置，常用的有基于计算机视觉或图像、激光或红。
11、外测距防撞方法 及装置以及基于井下信集闭系统、RFID精确定位的防撞预警方法及装置；而这两种在实际 使用过程中都存在一些问题，具体如下： 0004 基于计算机视觉或图像、激光或红外测距的防撞预警方法及装置是利用激光或红 外测距装置检测矿井机车周围的情况；虽然能够起到防撞预警的效果，但因矿井下的环境 非常恶劣，高温、潮湿、粉尘多，采用光学原理的防撞装置易受井下照明条件、粉尘、空气湿 度等因素的影响，如粉尘会吸附在光学镜头上，导致系统失灵或测量误差很大，最终会产生 虚报或漏报的情况，检测精度低，可靠性不高； 0005 基于井下信集闭系统、RFID精确定位的防撞预警方法虽然不会受井下照明条件、 粉尘。
12、、空气湿度等因素的影响产生虚报或漏报的情况，检测精度高，但在实施时，其需要布 设如信集闭系统中的计轴器和RFID定位系统中的读卡器等大量的线路传感器，成本高，还 会造成系统安装和维护困难，影响了自身的实用性和应用效果，不利于推广使用。 0006 此外，上述两种方法涉及的不同装置也存在与方法相同的问题。 发明内容 0007 针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于分段混合测距的矿井机车防 撞方法及装置，该方法的环境适应能力强，探测范围大，可靠性高，成本低，易于大规模使 用；同时，该方法涉及的装置的环境适应能力强，探测范围大，可靠性高，成本低，易于大规 模使用。 0008 为了实现上述目的，。
13、本基于分段混合测距的矿井机车防撞方法以无线电信号作为 整个测距过程中的同步通信信号，并利用无线电、声波和超声波的不同传播特性对矿井机 车进行远中近不同距离上的测距，先利用无线电的无线应答检测进行远距离测距，再利用 声波的能量强度检测进行中长距离粗略测距，最后再利用超声波的传输时间进行近距离测 距，并根据各段测距结果执行相应的动作。 0009 优选地，一种基于分段混合测距的矿井机车防撞方法可采用如下步骤： 0010 在每台矿井机车的车头和车尾处分别安装可用于发射无线电、声波和超声波的发 射端，并在矿井机车的车头安装可用于接收无线电、声波和超声波信号的接收端；接收端与 说 明 书CN 104237。
14、872 A 2/7页 5 矿井机车的刹车系统配合使用，可根据接收到的不同信号执行不同的动作； 0011 第一步，将矿井机车车头处接收端内的标志位flag置“0”； 0012 第二步，每台矿井机车车头和车尾处的发射端都向外发出无线电通信信号，接收 端接收无线电信号； 0013 第三步，当一台矿井机车上的接收端未接收到其它矿井机车发射端发射的无线电 信号，即该矿井机车与其它矿井机车间不能完成无线通信应答时，则在距该矿井机车的无 线电通信传输范围内没有其它矿井机车，该矿井机车处于安全状态，并进入第二步；当该矿 井机车上的接收端接收到其它矿井机车发射端发射的无线电信号，即该矿井机车与其它矿 井机车间能。
15、够完成无线通信应答，则在距该矿井机车的无线电通信传输范围内有其它矿井 机车； 0014 第四步，当该矿井机车内部的标志位flag为“0”时，接收端向其它矿井机车做出 应答信号，并启动接收端自身的声波接收及能量检测功能，其它矿井机车上的发射端在收 到该矿井机车应答信号的同时启动声波发射功能；当该矿井机车内部的标志位flag不是 “0”时，直接进入第七步； 0015 第五步，该矿井机车接收端将接收到其它矿井机车发射的声波能量与其内部存储 的参考数据库进行比对，当声波能量强度不大于给定阈值时，接收端告知司机该矿井机车 附近有车，且与该矿井机车间的距离为安全距离，同时进入第二步；当声波能量强度大于给 。
16、定阈值时，可利用该能量强度从参考数据库得到该矿井机车与其它矿井机车间的距离； 0016 第六步，当该矿井机车与其它矿井机车间的距离不小于给定阈值时，则该矿井机 车的附近有其它矿井机车，接收端显示距离，提醒司机，进入第二步；当该矿井机车与其它 矿井机车间的距离小于给定阈值时，则该矿井机车的附近有其它矿井机车，接收端显示距 离，提醒司机，同时将标志位flag置“1”，进入第二步； 0017 第七步，该矿井机车上的接收端向其它矿井机车做出应答信号，同时启动内部定 时器，开启本身的超声波接收功能，其它矿井机车上的发射端在收到该矿井机车应答信号 的同时启动超声波发射功能； 0018 第八步，该矿井机车上。
17、的接收端将接收到其它矿井机车发射的超声波信号，停止 定时器，记录传输时间，并利用超声波的传输时间计算与其它矿井机车间的距离； 0019 第九步，当该矿井机车与其它矿井机车间的距离不小于给定阈值时，则该矿井机 车的附近有其它矿井机车，接收端显示距离，提醒司机，并进入第二步；当该矿井机车与其 它矿井机车间的距离小于给定阈值时，则该矿井机车的接收端根据距离的大小控制矿井机 车的刹车系统进行刹车。 0020 一种基于分段混合测距的矿井机车防撞装置，包括发射主机和接收主机，所述发 射主机至少两台，分别安装在矿井机车的车头和车尾；所述接收主机至少一台，并安装在矿 井机车的车头；所述发射主机包括控制器I、无。
18、线通信模块I、声波驱动发射模块和超声波 驱动发射模块，所述无线通信模块I与控制器I双向通信连接；所述控制器I的输出端与 声波驱动发射模块、超声波驱动发射模块连接；所述接收主机包括控制器II、无线通信模 块II、声波接收及能量检测模块、AD转化模块、超声波接收模块、显示模块和执行模块；所 述无线通信模块II与控制器II双向通信连接；所述控制器II的输出端与显示模块、执行 模块连接；所述声波接收及能量检测模块的输出端通过AD转化模块与控制器II连接；所 说 明 书CN 104237872 A 3/7页 6 述超声波接收模块的输出端与控制器II连接；所述发射主机发射无线电、声波和超声波， 接收主机接。
19、收无线电、声波和超声波信号；所述接收模块中的执行模块与矿井机车的刹车 系统连接。 0021 进一步，还包括报警模块，所述报警模块与接收主机中的控制器II连接。 0022 优选地，所述报警模块为声光报警器。 0023 与现有技术相比，本发明采用了基于分段的混合测距的防撞方法，该方法以无线 电信号作为整个测距过程中的同步通信信号，并利用无线电，声波和超声波的不同传播特 性进行远中近不同距离上的测距，先利用无线电的无线应答检测进行远距离测距，待两机 车间距离达到中长距离时，再利用声波能量强度检测进行粗略测距，最后待两机车间距离 较近时，再利用超声波传输时间进行精确测量，并根据测距结果执行相应动作。一。
20、方面，无 线电传输和声波传输的性能几乎不受矿井下环境中光线、粉尘、烟雾和空气湿度的影响，使 得检测方法的环境适应能力强；另一方面，因超声波频率高，波长短，指向性强，即使中远距 离的检测存在3040的误差时，也可利用超声波再进行精确的测量，保证整个过程的 测距精确度高；同时，当巷道出现弯道时，无线电会急剧衰减，而超声波的方向性又特别强， 二者无法在巷道转弯是进行测距，但因声波的波长较长，可以在巷道转弯时使用声波进行 测量两车之间的距离，保证测量精确性；最终使得该方法的环境适应能力强，探测范围大， 测距精确度高，可靠性强。同时，与基于计算机图像处理的方法、基于有线路传感器信集闭 系统以及RFID精。
21、确定位系统的防撞方法的实施相比，该方法实施时所需的无线电应答检 测、声强检测及超声波传输时间检测等装备，其成本要低很多，有利于大规模使用和推广。 同时，无线电、声波及超声波联合使用进行测距的方式并不是简单的结合，而是在充分利用 各种测距方式的优缺点的同时，考虑了井下的特殊环境，提高了整个过程测距的精确度，带 来了显著的效果。此外，该装置是为了实现上述方法而设计的，其能够满足方法的需求，整 体的环境适应能力强，探测范围大，可靠性高；其中发射主机和接收主机所涉及的模块成本 低，易于大规模使用。 附图说明 0024 图1为本发明防撞装置的电原理框图； 0025 图2为本发明发射主机的电原理框图； 0。
22、026 图3为本发明接收主机的电原理框图； 0027 图4为本发明防撞方法的工作流程示意图。 具体实施方式 0028 下面结合附图对本发明作进一步说明。 0029 如图4所示，本发明一种基于分段混合测距的矿井机车防撞方法，该方法以无线 电信号作为整个测距过程中的同步通信信号，并利用无线电、声波和超声波的不同传播特 性对矿井机车进行远中近不同距离上的测距，先利用无线电的无线应答检测进行远距离测 距，再利用声波的能量强度检测进行中长距离粗略测距，最后再利用超声波的传输时间进 行近距离测距，并根据各段测距结果执行相应的动作。 0030 优选地，一种基于分段混合测距的矿井机车防撞方法可采用如下步骤： 。
23、说 明 书CN 104237872 A 4/7页 7 0031 在每台矿井机车的车头和车尾处分别安装可用于发射无线电、声波和超声波的发 射端，并在矿井机车的车头安装可用于接收无线电、声波和超声波信号的接收端；接收端与 矿井机车的刹车系统配合使用，可根据接收到的不同信号执行不同的动作； 0032 第一步，将矿井机车车头处接收端内的标志位flag置“0”； 0033 第二步，每台矿井机车车头和车尾处的发射端都向外发出无线电通信信号，接收 端接收无线电信号； 0034 第三步，当一台矿井机车上的接收端未接收到其它矿井机车发射端发射的无线电 信号，即该矿井机车与其它矿井机车间不能完成无线通信应答时，则。
24、在距该矿井机车的无 线电通信传输范围内没有其它矿井机车，该矿井机车处于安全状态，并进入第二步；当该矿 井机车上的接收端接收到其它矿井机车发射端发射的无线电信号，即该矿井机车与其它矿 井机车间能够完成无线通信应答，则在距该矿井机车的无线电通信传输范围内有其它矿井 机车； 0035 第四步，当该矿井机车内部的标志位flag为“0”时，接收端向其它矿井机车做出 应答信号，并启动接收端自身的声波接收及能量检测功能，其它矿井机车上的发射端在收 到该矿井机车应答信号的同时启动声波发射功能；当该矿井机车内部的标志位flag不是 “0”时，直接进入第七步； 0036 第五步，该矿井机车接收端将接收到其它矿井机。
25、车发射的声波能量与其内部存储 的参考数据库进行比对，当声波能量强度不大于给定阈值时，接收端告知司机该矿井机车 附近有车，且与该矿井机车间的距离为安全距离，同时进入第二步；当声波能量强度大于给 定阈值时，可利用该能量强度从参考数据库得到该矿井机车与其它矿井机车间的距离； 0037 第六步，当该矿井机车与其它矿井机车间的距离不小于给定阈值时，则该矿井机 车的附近有其它矿井机车，接收端显示距离，提醒司机，进入第二步；当该矿井机车与其它 矿井机车间的距离小于给定阈值时，则该矿井机车的附近有其它矿井机车，接收端显示距 离，提醒司机，同时将标志位flag置“1”，进入第二步； 0038 第七步，该矿井机车。
26、上的接收端向其它矿井机车做出应答信号，同时启动内部定 时器，开启本身的超声波接收功能，其它矿井机车上的发射端在收到该矿井机车应答信号 的同时启动超声波发射功能； 0039 第八步，该矿井机车上的接收端将接收到其它矿井机车发射的超声波信号，停止 定时器，记录传输时间，并利用超声波的传输时间计算与其它矿井机车间的距离； 0040 第九步，当该矿井机车与其它矿井机车间的距离不小于给定阈值时，则该矿井机 车的附近有其它矿井机车，接收端显示距离，提醒司机，并进入第二步；当该矿井机车与其 它矿井机车间的距离小于给定阈值时，则该矿井机车的接收端可以根据距离的大小控制矿 井机车的刹车系统进行刹车。 0041 。
27、因无线电信号传播速度和超声波在空气中的传播速度不在同一个数量级，对无线 电信号而言，其传播速度为光速，从发射端到接收端的传播时间可以忽略不计，故可以将其 作为整个测距过程中的同步通信信号；同时，由于无线电的有效通信距离较远，可以用于估 算相邻矿井机车的距离，即矿井机车A中接收端与矿井机车B上的发射端之间若能完成无 线电通信应答，则这两台矿井机车的距离小于无线电的有效通信距离；若不能完成通信应 答，则这两台矿井机车的距离大于无线电的有效通信距离，从而可用于完成远距离的判断。 说 明 书CN 104237872 A 5/7页 8 0042 当矿井机车A上接收端通过无线电的通信应答已判断与矿井机车B。
28、的距离小于无 线电传输的有效距离时，矿井机车A上接收端在做出应答信号的同时启动其内部的声波接 收及能量检测功能，矿井机车B中发射端在收到应答信号的同时启动声波发射功能，并向 外发射声波；当矿井机车A上的接收端可以接收到矿井机车B中发射端发来的声波时，将检 测接收到声波的能量强度，并将其转化为能量强度数据后与其内部的参考数据库(参考数 据库是通过实验获取的声波能量强度与传播距离的对照表)比对便可获得中长距离的测 量结果。此时，由于声波的频率较低，波长较长，衍射能力强，并且根据声波在井下巷道中的 衰减特性，故存在一定误差，但即使误差较大，约为3040时，由于两车距离还是相对 较远，故可以使用声波进。
29、行粗略测量，后续再利用超声波进行精确测距。 0043 由声波测量结果判断当矿井机车A和矿井机车B进入超声波测距范围内时，关闭 矿井机车B中发射端的声波发射功能，矿井机车A中接收端在向矿井机车B中发射端发送 应答信号的同时启动内部定时器，并开启本身的超声波接收功能，矿井机车B中发射端在 收到应答信号的同时启动超声波发射功能，而无线电信号从发射端到接收端的传播时间又 可以忽略不计，故可以理解为通过无线电同步通信信号同时启动接收端内的定时器和超声 波接收功能以及发射端的超声波发射功能；当接收端接收到发射端的超声波信号时，关闭 接收端内的定时器，并记录时间间隔t，由sv*t，算出相邻矿井机车的距离，且。
30、矿井机车 A中的接收端可以根据具体的距离控制矿井机车A的刹车系统进行刹车，其中s表示距离， v表示速度。 0044 整个过程先利用无线电进行远距离测距，再利用声波进行中长距离粗略测距，最 后在利用超声波进行精确测量，一方面无线电传输和声波传输的性能几乎不受矿井下环境 中光线、粉尘、烟雾和空气湿度的影响；另一方面，在巷道出现弯道的时候，无线电急剧衰 减，而超声波的方向性特别强，二者无法在巷道转弯是进行测距，而因为声波的波长较长， 可以在巷道转弯时使用声波进行测量两车之间的距离；同时，因超声波传播速度近似声速， 即使声波检测的误差达到3040，检测的距离也在超声波检测的范围之内，可利用超 声波再进。
31、行精确的测量；最终使得该方法的环境适应能力强，探测范围大，可靠性高，而其 在实施时涉及的部件成本低，使得方法实施的成本低，易于大规模使用。同时，无线电、声波 及超声波联合使用进行测距的方式并不是简单的结合，而是在充分利用各种测距方式的优 缺点的同时，考虑了井下的特殊环境，提高了整个过程测距的精确度，带来了显著的效果。 0045 此外，考虑到超声波的传播速度受温度的影响，而井下距地面距离不同，温度也不 同，所以可在接收端处安装用于实时监测温度的温度传感器，通过温度传感器检测到温度 相应的判断出对应的超声波传播速度，进一步提高其测距的精确度。 0046 矿井机车在行驶过程中，两车可能是同向行驶，也。
32、可能相向行驶。当两车同向行驶 时，前车车尾端发射信号，后车的接收端接收信号，通过上述方式工作能够防止两车追尾。 当两车相向行驶时，两车的车头发射端发射信号，接收端接收信号，通过测距可以避免两车 相撞。此外，可通过放置多个发射端和接收端来提高测量的精确度和系统的可靠性。 0047 如图1至图3所示，一种基于分段混合测距的矿井机车防撞装置，包括发射主机和 接收主机，所述发射主机至少两台，分别安装在矿井机车的车头和车尾；所述接收主机至少 一台，并安装在矿井机车的车头；所述发射主机包括控制器I、无线通信模块I、声波驱动发 射模块和超声波驱动发射模块，所述无线通信模块I与控制器I双向通信连接；所述控制器。
33、 说 明 书CN 104237872 A 6/7页 9 I的输出端与声波驱动发射模块、超声波驱动发射模块连接；所述接收主机包括控制器II、 无线通信模块II、声波接收及能量检测模块、AD转化模块、超声波接收模块、显示模块和执 行模块；所述无线通信模块II与控制器II双向通信连接；所述控制器II的输出端与显示 模块、执行模块连接；所述声波接收及能量检测模块的输出端通过AD转化模块与控制器II 连接；所述超声波接收模块的输出端与控制器II连接；所述发射主机发射无线电、声波和 超声波，接收主机接收无线电、声波和超声波信号，发射主机和接收主机间通过无线电、声 波和超声波信号连接；所述接收模块中的执行模。
34、块与矿井机车的刹车系统连接。可通过该 装置实现上述方法，能够满足方法的需求，整体的环境适应能力强，探测范围大，可靠性高； 其中发射主机和接收主机所涉及的模块成本低，易于大规模使用。 0048 进一步，还包括报警模块，所述报警模块与接收主机中的控制器II连接。优选地， 所述报警模块为声光报警器，可通过语音报警和闪光配合的方式告知司机或周围的行人矿 井机车的附近有无其他矿机机车，以及与其它矿井机车之间的距离，进一步提醒了司机，便 于其做好相应的准备，预警效果更好。 0049 其中，发射主机就是上述方法中的发射端，接收主机就是上述方法中的接收端。将 接收主机内的标志位flag置“0”，启动发射主机和。
35、接收主机，每个矿井机车上的发射主机 都向外发出无线电通信信号，接收主机接收无线电信号。发射主机中的无线通信模块I与 接收主机间的无线通信模块II通过无线电的方式进行通信，以机车A为例，当矿井机车A 中的无线通信模块II未接收到其它机车上的无线通信模块I发射的无线电信号，即矿井机 车A与其它矿井机车间不能完成无线通信应答时，则说明在距矿井机车A的无线电通信传 输范围内没有其它矿井机车，矿井机车A处于安全状态；矿井机车A继续移动，直至台矿井 机车A上的无线通信模块II接收到其它机车上的无线通信模块I发射的无线电信号，即矿 井机车A与其它矿井机车间能够完成无线通信应答时，则在距矿井机车A的无线电通信。
36、传 输范围内有其它矿井机车；若矿井机车A内部的标志位flag为“0”，则机车A中无线通信 模块II向其它矿井机车做出应答信号，并启动机车A中声波接收及能量检测模块，其它矿 井机车上的无线通信模块I在收到矿井机车A应答信号的同时启动其的声波驱动发射模 块；矿井机车A中声波接收及能量检测模块接收端将接收到其它矿井机车上声波驱动发射 模块发来的声波进行接收，并将声波能量与其内部存储的参考数据库进行比对，当声波能 量强度不大于给定阈值时，矿井机车A中的显示模块或报警模块告知司机该矿井机车附近 有车，且离矿井机车间的距离为安全距离；机车A继续向前移动，直至声波能量强度大于给 定阈值时，可利用该能量强度从。
37、参考数据库得到矿井机车A与其它矿井机车间的距离；当 矿井机车A与其它矿井机车间的距离不小于给定阈值时，则矿井机车A的附近有其它矿井 机车，显示模块显示距离，提醒司机；当矿井机车A与其它矿井机车间的距离小于给定阈值 时，则矿井机车A的附近有其它矿井机车，显示模块显示距离，并报警提醒司机，同时将标 志位flag置“1”；接着，机车A上的无线通信模块II向其它矿井机车做出应答信号，同时启 动内部定时器，启动超声波接收模块，其它矿井机车上的无线通信模块I在收到机车A应答 信号的同时启动超声波驱动发射模块，向外发送超声波；最后，机车A上的超声波接收模块 将接收到其它矿井机车发射的超声波信号，通过控制器I。
38、I停止定时器，记录传输时间，并 利用超声波的传输时间计算与其它矿井机车间的距离；当该机车A与其它矿井机车间的距 离不小于给定阈值时，则机车A附近有其它矿井机车，显示模块显示距离，报警提醒司机； 说 明 书CN 104237872 A 7/7页 10 当机车A与其它矿井机车间的距离小于给定阈值时，则机车A的执行模块可以根据距离的 大小控制矿井机车的刹车系统进行刹车。 0050 综上所述，可见该装置是为了实现上述方法而设计的，其能够满足方法的需求，整 体的环境适应能力强，探测范围大，可靠性高；其中发射主机和接收主机所涉及的模块成本 低，易于大规模使用。此外，上述文字中多次提及的给定阈值可根据操作者的实际需要进行 设置，即可设置具体距离作为采取不同措施的分界线。 说 明 书CN 104237872 A 10 1/3页 11 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104237872 A 11 2/3页 12 图3 说 明 书 附 图CN 104237872 A 12 3/3页 13 图4 说 明 书 附 图CN 104237872 A 13 。