CN102691332A - 挖掘机的回转防撞预警控制装置及方法及挖掘机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回转防撞预警控制装置及方法及挖掘机，属于工程机械报警技术领域，装置包括控制器，以及若干分别与所述控制器连接的距离传感器，所述若干距离传感器分布在挖掘机的配重尾部，所述控制器分别与挖掘机的主泵比例电磁阀、先导电磁阀连接，具体根据控制器接收信号判断配重与后方障碍物的距离分区段实现防撞预警控制。本发明回转防撞预警控制装置及方法及挖掘机消除挖掘机操作手的视觉死点，自动报警并做出相关保护动作，且可以实现手动或自动切换自动防撞监控装置；适用于恶劣工况，不易造成人为误判，从而避免造成人员伤害或财产损失。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械报警技术领域，尤其是一种挖掘机的回转防撞预警控制装置及方法及挖掘机。
背景技术
目前，中、大型挖掘机在做回转或者倒车动作时，挖掘机操作手无法观测到配重后方的事物，仅能够以鸣笛示意后方人员注意，在误操作或没有鸣笛时，易造成后方人员伤害或财产损失。市面上部分挖掘机在尾部装有声光报警灯，在挖掘机做回转时自动发出声光报警提醒周围人员注意安全。还有部分高配置挖掘机安装有视频监控装置，可以在驾驶室内的显示屏观察到挖掘机后方情况，便于挖掘机操作手根据实际情况进行挖掘机操作。
现有技术中存在的主要技术问题包括：
1、目前在挖掘机动作前只能由操作手鸣笛预警，如有误操作或者忘记鸣笛，容易造成人、物伤害，声音报警一般借用挖掘机自带的报警蜂鸣器，由于挖掘机一般工况很恶劣，在噪声很大的工况下后方人员有可能不会注意到报警声；
2、部分高配置的挖掘机安装的视频监控系统成本较高，且需要挖掘机操作手进行人为判断，在挖掘机高速运转时易造成人为误判。
发明内容
现提供一种挖掘机的回转防撞预警控制装置，方法及挖掘机，通过按照不同预先设定的距离范围发出不同的预警并限制挖掘机回转和行走的速度，同样适用于恶劣工况，不易造成人为误判，从而避免造成人员伤害或财产损失。具体采用的技术方案是：
一种挖掘机的回转防撞预警控制装置，包括控制器，以及若干分别与所述控制器连接的距离传感器，所述若干距离传感器分布在挖掘机的配重尾部，所述控制器分别与挖掘机的主泵比例电磁阀、先导电磁阀连接。
优选的，其中，还包括声音报警器和灯光报警器。
优选的，其中，所述声音报警器为蜂鸣器。
优选地，所述灯光报警器为装在驾驶室内的报警指示灯。
优选的，其中，还包括一控制通断的防撞报警使能开关。
优选的，其中，所述距离传感器为超声波距离传感器。
一种如上述回转防撞预警控制装置的控制方法，其中，包括下列步骤：
挖掘机上电，所述距离传感器开始检测并发送信号至控制器，控制器接收信号判断配重与后方障碍物的距离L；
当0.5m≤L≤1.5m时，控制器发出信号控制蜂鸣器报警，驾驶室内报警指示灯闪烁提示操作手；
当0.2m≤L＜0.5m时，同样进行上述声光报警，控制器还通过改变输出主泵比例阀电流来减小主泵排量从而达到减缓回转和行走速度的目的；
当L＜0.2m时，同样进行上述声光报警，控制器直接关闭先导电磁阀，禁止挖掘机一切动作；
挖掘机操作手关闭防撞报警使能开关，将挖掘机驶入安全地带后再重新打开防撞报警使能开关，或时间T后控制器自行打开防撞报警使能开关，使得挖掘机再次处于自动防撞监控下。
优选的，其中，所述距离传感器为超声波距离传感器。
优选的，其中，所述T为5分钟。
一种挖掘机，其中，包括如上述回转防撞预警控制装置。
与现有技术相比，上述技术方案的优点体现在：
1）消除挖掘机操作手的视觉死点，自动报警并做出相关保护动作，且可以实现手动或自动切换自动防撞监控装置；
2）适用于恶劣工况，不易造成人为误判，从而避免造成人员伤害或财产损失。
附图说明
图1是本发明实施例挖掘机的回转防撞预警控制装置及方法及挖掘机的装置设置在挖掘机上的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明实施例挖掘机的回转防撞预警控制装置及方法及挖掘机的装置的工作原理图；
图4是本发明实施例挖掘机的回转防撞预警控制装置及方法及挖掘机的方法的流程图；
图5是本发明实施例挖掘机的回转防撞预警控制装置及方法及挖掘机的装置的防撞控制使能开关的开关与开关电压、控制器输出电压的关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
请参看图1、图2和图3所示，本发明实施例挖掘机的回转防撞预警控制装置包括控制器1以及若干分别与控制器1连接的距离传感器2，若干距离传感器2分布在挖掘机00的配重尾部，在本实施例中具体为5个距离传感器，分布方式如图所示，以均匀分布为宜，控制器1分别与挖掘机00的主泵比例电磁阀、先导电磁阀（未在图1和图2中标出）连接。
本发明实施例回转防撞预警控制装置还包括声音报警器3和灯光报警器4，安装位置如图1和图2所示，声音报警器3位于挖掘机00的驾驶室内操控台的前侧，灯光报警器4同样也位于驾驶室内操作手的视线范围之内，以及时提醒操作手注意报警信号。
优选地，声音报警器3为蜂鸣器，灯光报警器4为报警指示灯。蜂鸣器和报警指示灯均为市面上常见的电子元器件，报警指示灯可以为发光二级管(Light-Emitting Diode,LED)灯等，以方便本发明实施例的实现。
继续参看图1和图3所示，本发明实施例中的控制装置还包括一控制通断的防撞报警使能开关5。防撞报警使能开关5一般与启动控制装置结合使用，此处的启动控制装置包括距离传感器控制开关等。防撞报警使能开关5的安全功能包括以下方面：1）当持续运行时，防撞报警使能开关5允许机器运转；2）当不运行时，防撞报警使能开关5将发出停止命令，防止机器运转。
优选地，上述距离传感器2均为超声波距离传感器。超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器，超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
本发明最佳实施例中，基于上述回转防撞预警控制装置的控制方法中，挖掘机可以在不同的状况下做出减缓挖掘机动作速度或者禁止挖掘机动作，同时参看图1至图4所示，包括下列步骤：
挖掘机00上电，距离传感器2开始检测并发送信号至控制器1，控制1器接收信号判断配重与后方障碍物的距离L；
当0.5m≤L≤1.5m时，控制器1发出信号控制蜂鸣器报警，驾驶室内报警指示灯闪烁提示操作手；
当0.2m≤L＜0.5m时，同样进行上述声光报警，控制器1还通过改变输出主泵比例阀电流来减小主泵排量从而达到减缓回转和行走速度的目的；
当L＜0.2m时，同样进行上述声光报警，控制器1直接关闭先导电磁阀，禁止挖掘机00一切动作；
挖掘机操作手关闭防撞报警使能开关，将挖掘机00驶入安全地带后再重新打开防撞报警使能开关，或时间T后控制器1自行打开距离传感器控制开关，使得挖掘机00再次处于自动防撞监控下。优选地，此处T选为5分钟，防撞控制使能开关5与开关电压、控制器输出电压的关系图如图5所示，图中，控制器输出电压V2与防撞控制使能开关V1的电压正负极相反时开关打开，并持续大约300s时间后结束。
本发明实施例还涉及一种挖掘机，其中只有回转防撞预警控制装置与现有技术存在区别，本领域技术人员可以根据公知常识来获得本挖掘机中除上述回转防撞预警控制装置以外的其他部分的结构，在此不予赘述。
本发明实施例挖掘机的回转防撞预警控制装置及方法及挖掘机消除挖掘机操作手的视觉死点，自动报警并做出相关保护动作，且可以实现手动或自动切换自动防撞监控装置；适用于恶劣工况，不易造成人为误判，从而避免造成人员伤害或财产损失。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种挖掘机的回转防撞预警控制装置，其特征在于，包括控制器（1），以及若干分别与所述控制器（1）连接的距离传感器（2），所述若干距离传感器（2）分布在挖掘机（00）的配重尾部，所述控制器（1）分别与挖掘机（00）的主泵比例电磁阀、先导电磁阀连接。
2.如权利要求1所述回转防撞预警控制装置，其特征在于，还包括声音报警器（3）和灯光报警器（4）。
3.如权利要求2所述回转防撞预警控制装置，其特征在于，所述声音报警器（3）为蜂鸣器。
4.如权利要求2所述回转防撞预警控制装置，其特征在于，所述灯光报警器（4）为装在驾驶室内的报警指示灯。
5.如权利要求1所述回转防撞预警控制装置，其特征在于，还包括一控制通断的防撞报警使能开关（5）。
6.如权利要求5所述回转防撞预警控制装置，其特征在于，所述距离传感器（2）为超声波距离传感器。
7.一种回转防撞预警控制方法，其特征在于，包括下列步骤：
挖掘机（00）上电，所述距离传感器（2）开始检测并发送信号至控制器（1），控制器（1）接收信号判断配重与后方障碍物的距离L；
当0.5m≤L≤1.5m时，控制器（1）发出信号控制蜂鸣器报警，驾驶室内报警指示灯闪烁提示操作手；
当0.2m≤L＜0.5m时，同样进行上述声光报警，控制器（1）还通过改变输出主泵比例阀电流来减小主泵排量从而达到减缓回转和行走速度的目的；
当L＜0.2m时，同样进行上述声光报警，控制器（1）直接关闭先导电磁阀，禁止挖掘机（00）一切动作；
挖掘机操作手关闭防撞报警使能开关，将挖掘机（00）驶入安全地带后再重新打开防撞报警使能开关，或时间T后控制器（1）自行打开防撞报警使能开关，使得挖掘机（00）再次处于自动防撞监控下。
8.如权利要求7所述回转防撞预警控制方法，其特征在于，所述距离传感器（2）为超声波距离传感器。
9.如权利要求7所述回转防撞预警控制方法，其特征在于，所述T为5分钟。
10.一种挖掘机，其特征在于，包括如权利要求1至6中任意一项所述的回转防撞预警控制装置。
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