CN105857214B - 一种多功能作业汽车的安全控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全操控装置和方法，具体涉及一种多功能作业汽车的安全控制装置和方法。本发明通过第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置实现包括点火开关、油门踏板、制动踏板、离合器和方向盘在内的操作部件的操纵归属权确定，从而实现在驾驶员进入主或副驾驶室前就能够确定操作控制权归属意图，并且通过两个开关进一步确定操作控制权归属意图，进一步保障具有作业部汽车的驾驶和作业安全。

Description

一种多功能作业汽车的安全控制装置和方法

技术领域

本发明涉及一种安全操控装置和方法，具体涉及一种多功能作业汽车的安全控制装置和方法。

背景技术

中国发明专利CN102216196B公开了一种配置有叉车作业功能的汽车，其在所述汽车的车身的尾部安装有具有叉车功能的门架，在所述门架的前方安装有可以操作叉车功能的叉车驾驶室，并包括有可以共享汽车驾驶的转向系统、刹车系统、离合器系统及变速系统，可以利用叉车的主要功能之起货、卸货及移送功能且具有汽车的迅速性和移动性功能。

由于汽车驾驶和叉车驾驶共享汽车驾驶室的转向系统、刹车系统、离合器系统及变速系统，且汽车驾驶室和叉车驾驶室处于两个方向，互相看不到对方，那么在实际操作过程中，会出现汽车驾驶室和叉车驾驶室同时操作同一部件造成被操作部件执行紊乱或出现意外操作，即使汽车驾驶室和叉车驾驶室同时操作不同的部件，也会出现意外操作，无法保证汽车行驶或者叉车作业的安全。例如在汽车原地静止且叉车作业时，若出现汽车驾驶室误操作进行发动机点火开关操作、挂档，起步行走等操作，导致叉车需要原地作业时突然出现发动机熄火、汽车行走等，首先影响叉车正常作业，其次会给叉车作业带来意想不到的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种具有多功能作业汽车的安全控制装置和方法，其目的在于保证同一时间内汽车驾驶室和叉车驾驶室中有且仅有一个驾驶室内的控制部件操作有效，也就是同一时间有且仅有一个驾驶室具有多功能汽车的控制权，在出现意外操作时，有效保证汽车行驶或者叉车作业安全的具有叉车作业功能汽车的安全操控装置和方法。

本发明的技术方案是：

本发明是：一种多功能作业汽车的安全控制装置，包括：

位于汽车前方操纵汽车行驶的主驾驶室，以及位于汽车后方操纵汽车行驶和多功能作业的副驾驶室；主驾驶室操作部件，其位于主驾驶室内，用于驾驶操作；副驾驶室操作部件，其位于副驾驶室内，用于驾驶操作和作业部操作；主驾驶室操作部件和副驾驶室操作部件控制同一套汽车行驶系统；操作控制权切换元件，其实现主驾驶室操作部件和副驾驶室操作部件之一正常工作；

还包括第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置，共同置位第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置，操作控制权切换元件执行仅副驾驶室操作部件能够正常工作；否则仅主驾驶室操作部件能够正常工作。

本发明还可以是：

一种多功能作业汽车的安全控制装置，包括：

位于汽车前方操纵汽车行驶的主驾驶室，以及位于汽车后方操纵汽车行驶和多功能作业的副驾驶室；主驾驶室操作部件，其位于主驾驶室内，用于驾驶操作；副驾驶室操作部件，其位于副驾驶室内，用于驾驶操作和作业部操作；主驾驶室操作部件和副驾驶室操作部件控制同一套汽车行驶系统；操作控制权切换元件，具有控制端，其实现主驾驶室操作部件和副驾驶室操作部件之一正常工作；

还包括第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置，第一切换装置具有第一触点，第二切换装置具有第二触点，第一切换元件控制装置置位接合第一触点，第二切换元件控制装置置位接合第二触点对应电路；第一切换元件控制装置的第一触点、第二切换元件控制装置的第二触点，和操作控制权切换元件的控制端串联。

本发明还可以是：

一种多功能作业汽车的安全控制装置，包括：

位于汽车前方操纵汽车行驶的主驾驶室，以及位于汽车后方操纵汽车行驶和多功能作业的副驾驶室；主驾驶室操作部件，其位于主驾驶室内，用于驾驶操作；副驾驶室操作部件，其位于副驾驶室内，用于驾驶操作和作业部操作；主驾驶室操作部件和副驾驶室操作部件控制同一套汽车行驶系统；第一和第二操作控制权切换元件，其实现主驾驶室操作部件和副驾驶室操作部件之一正常工作；

还包括第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置，共同置位第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置，操作控制权切换元件执行仅副驾驶室操作部件能够正常工作；共同复位第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置，操作控制权切换元件执行仅主驾驶室操作部件能够正常工作。

本发明还可以是：

一种多功能作业汽车的安全控制装置，包括：位于汽车前方操纵汽车行驶的主驾驶室，以及位于汽车后方操纵汽车行驶和多功能作业的副驾驶室；主驾驶室操作部件，其位于主驾驶室内，用于驾驶操作；副驾驶室操作部件，其位于副驾驶室内，用于驾驶操作和作业部操作；主驾驶室操作部件和副驾驶室操作部件控制同一套汽车行驶系统；

还包括第一和第二操作控制权切换元件，第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置，第一操作控制权切换元件具有第一、第二开关通路，第一切换元件控制装置控制第一、第二开关通路二选一，第二操作控制权切换元件具有第三、第四开关通路，第二切换元件控制装置控制第三、第四开关通路二选一，第一开关通路、第三开关通路和主驾驶室操作部件串联；第二开关通路、第四开关通路和主驾驶室操作部件串联。

优选的是：第一切换元件控制装置位于主驾驶室内，第二切换元件位于副驾驶室内。

优选的是：作业部是货叉、起重设备、挖掘斗、汽车清障装置、高空作业平台中的一个或多个。

优选的是：操作控制权切换元件是感测副驾驶室方向盘单元转动的电信号压力开关、液压换向阀、继电器中的任意一个或多个。

优选的是：第一和第二切换元件控制装置是机械开关，按钮开关，触摸显示屏按键中的任意一种。

优选的是：主驾驶室操作部件是动力源启动开关、油门踏板、刹车踏板、离合器踏板、方向盘、换挡杆、灯中的任意一个或多个。副驾驶室操作部件是动力源启动开关、油门踏板、刹车踏板、离合器踏板、方向盘、换挡杆、灯、门架倾斜控制杆、门架起升控制杆中的任意一个或多个。

本发明还可以是：

一种多功能作业汽车的安全控制方法，

位于汽车前方的主驾驶室，内设主驾驶室操作部件用于驾驶操作；以及位于汽车后方的副驾驶室，内设副驾驶室操作部件用于驾驶操作和作业部操作；操作控制权切换元件，其实现主驾驶室操作部件和副驾驶室操作部件之一正常工作；当有副驾驶室工作需求时，共同置位第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置，此时操作控制权切换元件执行仅副驾驶室操作部件正常工作，此时位于副驾驶室内的副驾驶室操作部件能够驾驶操作和作业部操作；当有主驾驶室工作需求时，共同复位第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置时，此时操作控制权切换元件执行仅主驾驶室操作部件正常工作；此时位于主驾驶室内的主驾驶室操作部件能够驾驶操作。

本发明还可以是：一种多功能作业汽车的安全控制方法，包括位于汽车前方的主驾驶室，内设主驾驶室操作部件用于驾驶操作；以及位于汽车后方的副驾驶室，内设副驾驶室操作部件用于驾驶操作和作业部操作；操作控制权切换元件，其实现主驾驶室操作部件和副驾驶室操作部件之一正常工作；当有副驾驶室工作需求时，共同置位第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置，此时操作控制权切换元件执行仅副驾驶室操作部件正常工作，位于副驾驶室内的副驾驶室操作部件能够驾驶操作和作业部操作；

当有主驾驶室工作需求时，复位第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置中的任何一个或者全部复位，此时操作控制权切换元件执行仅主驾驶室操作部件正常工作；位于主驾驶室内的主驾驶室操作部件能够驾驶操作。

优选的是：第一切换元件控制装置位于主驾驶室内，第二切换元件位于副驾驶室内。

优选的是：作业部是货叉、起重装置、挖掘机、汽车清障装置、高空作业平台中的一个或多个。

优选的是：操作控制权切换元件是感测副驾驶室方向盘单元转动的电信号压力开关、液压换向阀、继电器中的任意一个或多个。

优选的是：第一和第二切换元件控制装置是机械开关，按钮开关，触摸显示屏按键中的任意一种。

优选的是：主驾驶室操作部件是动力源启动开关、油门踏板、刹车踏板、离合器踏板、方向盘、换挡杆、灯中的任意一个或多个。副驾驶室操作部件是动力源启动开关、油门踏板、刹车踏板、离合器踏板、方向盘、换挡杆、灯、门架倾斜控制杆、门架起升控制杆中的任意一个或多个。

本发明的有益效果在于：

本发明通过第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置实现包括点火开关、油门踏板、制动踏板、离合器和方向盘在内的操作部件的操纵归属权确定，从而实现在驾驶员进入主或副驾驶室前就能够确定操作控制权归属意图，并且通过两个开关进一步确定操作控制权归属意图，进一步保障具有作业部汽车的驾驶和作业安全。

附图说明

图1为现有多功能作业车结构图；

图2为本发明转向系统结构图；

图3为本发明第一实施方案；

图4为本发明第二实施方案。

具体实施方式

如图1所示，叉车作业功能的汽车是由在汽车尾部安装有门架3、叉车驾驶室2等叉车相关装置，使其具有叉车的主要功能之装卸及移动功能，并适当地安装各种装置和系统，使其具有既可以同时使用汽车和叉车，又可以灵活变化等叉车和汽车全部优点。

为此，在如同常用车辆一样的普通汽车的车身前面安装有汽车驾驶室1，在汽车车身尾部安装有叉车驾驶室2和门架3，货叉架4带动货叉5升降实现叉车作业。

另外，为了满足工程需要，货叉部分可以根据需要替换其他作业部，或在门架上另外安装其他作业部，形成了具有多种功能的车辆。比如在叉车作业装置的叉车架上安装起重装置实现起重功能、安装挖掘斗实现挖掘作业，安装汽车清障装置实现道路清障、安装高空作业平台实现升降维修工作人员等，本发明中作业部指代上述货叉起重机、挖掘斗、汽车清障装置、高空作业平台中的一个或多个，如此而来本发明的技术方案实质上适用于具有上述作业部的汽车。

此时，将汽车驾驶室1和叉车驾驶室2背对设置，分别朝向汽车的前方和后方。随之，在汽车驾驶室1正常进行驾驶操作而驾驶车辆，在叉车驾驶室可看到前方的门架3，如同操作普通的叉车一样高效地使用叉，也可以进行前进或后退等车辆驾驶操作。

此后，本技术方案的说明中将汽车驾驶室1表述为主驾驶室，将叉车驾驶室2统一表述为副驾驶室2。

此处需要说明，本技术方案中驾驶操作指代车辆的行驶部分，不包括叉车以及其他作业部的作业，于此同时货叉、起重机、挖掘斗、汽车清障装置、高空作业平台等执行的操作为作业部操作。

主驾驶室和副驾驶室的驾驶过程共享车辆的发动机、传动装置和车轮。驾驶车辆行走之前，不管驾驶员是在主驾驶室1内操作驾驶，还是为了操作叉车而在副驾驶室2内操作驾驶，都能够通过相应驾驶室内的发动机点火开关启动起动机M。

图2 是根据本发明实施例配置有作业部的汽车的转向系统的油压回路图。主驾驶室的转向操作与副驾驶室的转向操作相互不受干扰，可以有选择的进行。为此，为了驾驶作业部设有副驾驶室方向盘单元20，在连接所述副驾驶室方向盘单元20与油压管路的同时，为了提供油压而设有油箱34，为了控制油泵35和油压设有多路控制阀36。并且，为了向转向侧提供动力设有液压马达22。此时，通过皮带或者链条等构成的传动机构23将液压马达22与汽车液压方向盘马达 21相连。

并且，所述液压马达22与副驾驶室方向盘单元20之间设有由电信号控制的方向转换阀门24。为操作副驾驶室方向盘单元20，根据方向转换阀门24的得电状态可以使向液压马达22提供的油压被开通或者切断。

随之，如操作所述副驾驶室方向盘单元20，方向转换阀门24被控制形成油路开通状态。此时，随着油压供给可以操作液压马达22，可以实现随着与副驾驶室方向盘单元20的操作方向相对应的液压马达22的运转，汽车液压方向盘马达21也被启动，从而可以调整车辆的轮子。

相反，如结束叉车等作业部作业后，随着方向转换阀门24恢复为油路切断的状态。此时，无需考虑叉车转向问题，仅进行车辆转向操作即可驾驶车辆操作。

主驾驶室内具有主驾驶室刹车装置，副驾驶室内具有副驾驶室刹车装置，两位三通阀切换主驾驶室主油缸和副驾驶室主油缸之一与制动油缸油路导通，通过第一、第二切换元件控制两位三通阀换位，进而实现主驾驶室刹车装置和副驾驶刹车装置在同一时间内有且只有一个有效。

与刹车系统类似的，主驾驶室内具有主驾驶室离合踏板，副驾驶室内具有副驾驶室离合踏板，两位三通阀切换主驾驶室离合踏板主油缸和副驾驶室离合踏板主油缸之一与离合器分离油缸油路导通，通过第一、第二切换元件控制两位三通阀换位，进而实现主驾驶室离合踏板和副驾驶离合踏板在同一时间内有且只有一个有效。

第一实施例

如图3 所示在所述主驾驶室内具有主驾驶室发动机点火开关S1，在所述副驾驶室内具有副驾驶室发动机点火开关S2，点火开关S1和S2可以是旋钮开关，也可以是当前具有一键启动功能车辆所匹配的按钮开关。第一切换继电器K1具有一个常开触点和一个常闭触点，其断电时第一切换继电器K1的常开触点/常闭触点与主驾驶室发动机点火开关S1电连接，其通电时第一切换继电器K1的常闭触点/常开触点与副驾驶室发动机点火开关S2电连接，通过控制第一切换继电器K1是否带电实现主驾驶室发动机点火开关S1与副驾驶室发动机点火开关S2之一接入起动机回路。通过继电器K1保证主驾驶室发动机点火开关S1与副驾驶室发动机点火开关S2在同一时间内有且只有一个能够正常使用。

同样地，采用上述点火开关的安全控制装置控制主驾驶室电子油门踏板开关YM1和副驾驶室电子油门踏板开关YM2，实现通过继电器K2保证主驾驶室电子油门踏板开关YM1和副驾驶室电子油门踏板开关YM2在同一时间内有且只有一个能够正常使用。实现主或副驾驶室行驶操作时，另一驾驶室电子油门踏板失效，进而避免出现作业部作业时，由于主驾驶误踩油门踏板而突发汽车移动现象。

为了更进一步保证具有作业部的汽车的驾驶员操纵意图，本发明还设置了第一、第二切换元件控制装置共同控制继电器K1和K2。共同置位第一切换元件控制装置SQ和第二切换元件控制装置SC，继电器K1和K2将副驾驶室发动机点火开关S2和电子油门踏板开关YM2分别与起动机M和油门踏板控制电路ECU连接，此时仅副驾驶室能够进行发动机点火和油门踏板加速。第一切换元件控制装置SQ和第二切换元件控制装置SC中的任何一个复位，继电器K1和K2将主驾驶室发动机点火开关S1和电子油门踏板开关YM1分别与起动机M和油门踏板控制电路ECU连接，此时仅主驾驶室能够进行发动机点火和油门踏板加速。

更具体地，在应用过程中，第一切换元件控制装置SQ位于主驾驶室内，其中第二切换元件控制装置SC位于副驾驶室内。第一切换元件控制装置SQ置于“ON”位置上，以及副驾驶室内第二切换元件控制装置SC置于“ON”位置上时，副驾驶室才能够正常工作，此外，主驾驶室才能够正常运行。

同样地，通过第一切换元件控制装置SQ和第二切换元件控制装置SC控制方向转换阀门24或两位三通阀28b是否通电，进而控制主、副驾驶室对方向盘、离合器或制动踏板的控制权。

如图4 所示是本发明另一实施例，切换继电器K11是双刀双掷继电器，具有两个开关通路，第一开关通路与主驾驶室发动机点火开关S1电连接，第二开关通路与副驾驶室发动机点火开关S2电连接。切换继电器K12为具有常开和常闭触点的开关继电器，可替换的切换继电器K12也可以是双刀双掷继电器。切换继电器K12也具有两个开关通路，其一与切换继电器K11的第一开关通路，以及起动机串联，其二与切换继电器K11的第二开关通路，以及起动机串联。

通过切换继电器K21和切换继电器K22的通电与否，保证主驾驶室电子油门踏板开关YM1和副驾驶室电子油门踏板开关YM2在同一时间内要么都不能使用，要么有且只有一个能够正常使用。实现主或副驾驶室行驶操作时，另一驾驶室电子油门踏板失效，进而避免出现作业部作业时，由于主驾驶误踩油门踏板而突发汽车移动现象。

同样地，采用类似于上述点火开关的安全控制装置，通过切换继电器K21和K22控制主驾驶室电子油门踏板开关YM1和副驾驶室电子油门踏板开关YM2，保证主驾驶室电子油门踏板开关YM1和副驾驶室电子油门踏板开关YM2在同一时间要么都不能使用，要么有且只有一个能够正常使用。实现主或副驾驶室行驶操作时，另一驾驶室电子油门踏板失效，进而避免出现作业部作业时，由于主驾驶误踩油门踏板而突发汽车移动现象。

为了更进一步保证具有作业部的汽车的驾驶员操纵意图，该实施例还设置了第一、第二切换元件控制装置分别控制切换继电器K11、K12 、K21、K22。此时有三种情况：

情况1：共同置位第一切换元件控制装置SQ和第二切换元件控制装置SC，切换继电器K11和切换继电器K12将副驾驶室发动机点火开关S2和电子油门踏板开关YM2分别与起动机M和油门踏板控制电路ECU连接，此时仅副驾驶室能够进行发动机点火和油门踏板加速。

情况2：第一切换元件控制装置SQ和第二切换元件控制装置SC中的任何一个复位，主、副驾驶室发动机点火开关和主、副驾驶室电子油门踏板开关皆与起动机M和油门踏板控制电路ECU的电路断开，此时操纵主、副驾驶室发动机点火开关发动机不会被启动，操纵主、副驾驶室电子油门踏板开关也是无效的。

情况3：只有当第一切换元件控制装置SQ和第二切换元件控制装置SC全部复位，切换继电器K11和切换继电器K12将主驾驶室发动机点火开关S2和电子油门踏板开关YM2分别与起动机M和油门踏板控制电路ECU连接，此时仅主驾驶室能够进行发动机点火和油门踏板加速。

更具体地，在应用过程中，第一切换元件控制装置SQ位于主驾驶室内，其中第二切换元件控制装置SC位于副驾驶室内。第一切换元件控制装置SQ置于“ON”位置上，以及副驾驶室内第二切换元件控制装置SC置于“ON”位置上时，副驾驶室才能够正常工作，第一切换元件控制装置SQ和第二切换元件控制装置SC都转换至“OFF”位置上，主驾驶室才能够正常运行。

通过上述两个切换元件控制装置的不同操作，对应主驾驶室和副驾驶室的控制权，相对于实施例一，更进一步明确驾驶员的控制权归属意图，以保障汽车行驶和作业部作业安全。

同样地，通过第一切换元件控制装置SQ和第二切换元件控制装置SC通过控制继电器K31、K32、K42、K41控制方向转换阀门24或两位三通阀28b是否通电，进而控制主、副驾驶室对方向盘、离合器或制动踏板的控制权。

Claims (6)

1.一种多功能作业汽车的安全控制装置，包括：

位于汽车前方操纵汽车行驶的主驾驶室，以及位于汽车后方操纵汽车行驶和多功能作业的副驾驶室；

主驾驶室操作部件，其位于主驾驶室内，用于驾驶操作；

副驾驶室操作部件，其位于副驾驶室内，用于驾驶操作和作业部操作；

主驾驶室操作部件和副驾驶室操作部件控制同一套汽车行驶系统；

还包括第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置，

其特征在于：

共同置位第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置从而执行仅副驾驶室操作部件能够正常工作；共同复位第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置从而执行仅主驾驶室操作部件能够正常工作；

还包括第一和第二操作控制权切换元件，

第一操作控制权切换元件具有第一、第二开关通路，第一切换元件控制装置控制第一、第二开关通路二选一，

第二操作控制权切换元件具有第三、第四开关通路，第二切换元件控制装置控制第三、第四开关通路二选一，

第一开关通路、第三开关通路和主驾驶室操作部件串联；

第二开关通路、第四开关通路和副驾驶室操作部件串联。

2.如权利要求1所述的一种多功能作业汽车的安全控制装置，其特征在于：第一切换元件控制装置位于主驾驶室内，第二切换元件控制装置位于副驾驶室内。

3.如权利要求1所述的一种多功能作业汽车的安全控制装置，其特征在于：第二操作控制权切换元件是感测副驾驶室方向盘单元转动的电信号压力开关、液压换向阀、继电器中的任意一个。

4.一种用于权利要求1所述的多功能作业汽车的安全控制装置的控制方法，其特征在于：

当有副驾驶室工作需求时，共同置位第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置；当有主驾驶室工作需求时，共同复位第一切换元件控制装置和第二切换元件控制装置。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于：第一和第二切换元件控制装置是机械开关，按钮开关，触摸显示屏按键中的任意一种。

6.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于：主驾驶室操作部件是动力源启动开关、油门踏板、刹车踏板、离合器踏板、方向盘、换挡杆、灯中的任意一个或多个；副驾驶室操作部件是动力源启动开关、油门踏板、刹车踏板、离合器踏板、方向盘、换挡杆、灯、门架倾斜控制杆、门架起升控制杆中的任意一个或多个。