CN108995582B - 收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测系统及探测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测系统及探测方法，属于农业机械技术领域。该自动探测系统利用触须传感器原理，通过导向杆与工字形滑道的配合作用，将触须杆传递过来的各方向杂乱无章的力进行分解，将没有垂直于导向杆接触面的力利用工字形滑道推与反推或拉与反拉特性进行抵消，将垂直于导向杆接触面的力与微动开关组的可动触点发生碰撞，可动触点与静触点接合，将减速或停车信号传递给报警系统，控制系统接收到报警系统的信号后对ECU发送指令，使电子油门改变输出大小，从而控制发动机进行减速或停车动作，解决了收获机宽割幅割台造成驾驶员视线盲区，导致各种安全事故发生的问题；其结构简单，成本低廉，可在障碍物的自动探测方面推广应用。

Description

收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测系统及探测方法
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体是一种收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测系统，以及利用该系统进行收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测的方法。
背景技术
目前，收获机械主要为自走式收获机型，并且向高效、大型、大功率、宽割幅、大喂入量和高行进速度发展。随着科技的进步，电子技术、航天测量技术、导航技术等智能化手段也逐渐应用于收获机械。机电一体化和自动化技术的广泛应用，使收获机械朝着高效、舒适及安全的方向发展。在宽割幅收获机械中，割台两侧为驾驶员视线盲区，极易造成驾驶员判断及操作失误，并由此导致各种安全事故的发生。
发明目的
本发明的目的是提供一种收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测系统，以解决驾驶员视线盲区存在障碍物时，收获机械行进过程中易发生安全事故的技术问题。
本发明的另一目的是提供一种利用上述探测系统进行收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测系统，包括安装于收获机上驾驶员视线盲区的触须传感器，该触须传感器通过第一导线连接驾驶室内的报警系统，报警系统通过CAN总线连接控制系统，控制系统通过第二导线与收获机ECU相连接；
其中，触须传感器外部顶端设有触须杆，触须杆底部依次连接导向装置、滑道撞块和工字型滑道的纵部，工字型滑道纵部另一端与复位弹簧一端相连接，复位弹簧另一端与触须传感器内壁固接；所述工字型滑道第一横部两端均与一级微动开关相连接，工字型滑道第二横部两端均与二级微动开关相连接，一级微动开关和二级微动开关均包括可动触点和静触点；所述滑道撞块、工字型滑道、一级微动开关、二级微动开关和复位弹簧均位于触须传感器内部；
报警系统包括与一级微动开关串接的减速警示灯，与二级微动开关串接的停车警示灯。
上述导向装置包括导向杆和缓冲弹簧，当触须杆碰到障碍物时可以起到一定的缓冲作用，延长驾驶员从减速到停车操作的时间。
触须杆呈锥形，长度为15-20cm，与障碍物接触一端直径小于与导向装置连接一端。
本发明利用上述探测系统进行收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测的方法，具体为：当触须杆接触到障碍物时，触须杆发生弯曲，使微动开关的可动触点与静触点接合，将减速或停车信号传递给报警系统，控制系统接收到报警系统的信号后对收获机ECU发送指令，控制发动机进行减速或停车动作；当障碍物排除后，触须杆在复位弹簧的作用下自动复位，回到初始状态。
本发明的有益效果是：
1、本发明的自动探测系统通过导向杆与工字形滑道的配合作用，将触须杆传递过来的各方向的杂乱无章的力进行分解，将没有垂直于导向杆接触面的力利用工字形滑道推与反推或拉与反拉特性进行抵消，将垂直于导向杆接触面的力与微动开关组的可动触点发生碰撞，可动触点与静触点接合，将减速或停车信号传递给报警系统，控制系统接收到报警系统的信号后对ECU发送指令，使电子油门改变输出大小，从而控制发动机进行减速或停车动作。很好的解决了收获机宽割幅割台造成驾驶员视线盲区，导致各种安全事故发生的问题。
2、本发明触须传感器随着触须杆的弯曲由导向装置碰撞微动开关动触点，从而触发不同级别的开关，以此来判断障碍物的位置。其中，微小位移量的大小、变化的速率表征了目标物的位置、距离信息，微小位移的变化幅值大小反比于障碍物的距离，由此可利用触须传感器实现对外界环境的感知；其结构简单，成本低廉，可在障碍物的自动探测方面推广应用。
3、本发明的锥形触须杆，与障碍物接触一端直径小于与导向装置连接一端，可以提高触须杆头部的触感灵敏度。
附图说明
图1为本发明自动探测系统的各装置连接关系示意图；
图2为本发明触须传感器的结构示意图；
图3为本发明的电气控制原理图；
附图标记：1、触须传感器：1-1、触须杆，1-2、导向杆，1-3、缓冲弹簧，1-4、滑道撞块，1-5、工字型滑道，1-6、一级微动开关，1-7、可动触点，1-8、二级微动开关，1-9、静触点，1-10、复位弹簧；2、第一导线；3、报警系统：3-1、减速警示灯，3-2、停车警示灯；4、CAN总线；5、控制系统；6、第二导线；7、收获机ECU；8、驾驶室。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1-3所示，一种收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测系统，包括安装于收获机上驾驶员视线盲区的触须传感器1，该触须传感器1通过第一导线2连接驾驶室8内的报警系统3，报警系统3通过CAN总线4连接控制系统5，控制系统5通过第二导线6与收获机ECU7相连接；
其中，触须传感器1外部顶端设有触须杆1-1，触须杆1-1底部与导向杆1-2、缓冲弹簧1-3以及滑道撞块1-4依次连接，滑道撞块1-4与工字型滑道1-5的纵部一端连接，工字型滑道1-5纵部另一端与复位弹簧1-10一端相连接，复位弹簧1-10另一端与触须传感器1内壁固接；工字型滑道1-5第一横部两端均与一级微动开关1-6相连接，工字型滑道1-5第二横部两端均与二级微动开关1-8相连接，一级微动开关1-6和二级微动开关1-8均包括可动触点1-7和静触点1-9；滑道撞块1-4、工字型滑道1-5、一级微动开关1-6、二级微动开关1-8和复位弹簧1-10均位于触须传感器1腔体内部；
报警系统3包括与一级微动开关1-6串接的减速警示灯3-1，与二级微动开关1-8串接的停车警示灯3-2。
本发明利用上述探测系统进行收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测方法的具体过程为：当触须杆1-1接触到障碍物时，触须杆1-1发生弯曲，当弯曲角度达到一级微动开关1-6角度时，一级微动开关1-6的可动触点1-7与1-9静触点接合，与一级微动开关1-6通过第一导线2串接的减速警示灯3-1报警，控制系统5接收到减速警示灯3-1的报警信号后，对与控制系统5通过第二导线6连接的收获机ECU 7发送指令，通过改变电子油门输出大小，控制发动机进行减速动作；当触须杆1-1弯曲角度达到二级微动开关1-8角度时，二级微动开关1-8可动触点1-7和静触点1-9接合，与二级微动开关1-8通过第一导线2串接的停车警示灯3-2报警，控制系统5接收到停车警示灯3-2的报警信号后，对与控制系统5通过第二导线6连接的收获机ECU 7发送指令，通过改变电子油门输出大小，控制发动机进行停车动作；当障碍物排除后，触须杆1-1在复位弹簧1-10的作用下自动复位，回到初始状态。

Claims (4)

1.一种收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测系统，其特征在于：包括安装于收获机上驾驶员视线盲区的触须传感器（1），该触须传感器（1）通过第一导线（2）连接驾驶室（8）内的报警系统（3），报警系统（3）通过CAN总线（4）连接控制系统（5），控制系统（5）通过第二导线（6）与收获机ECU（7）相连接；
所述触须传感器（1）外部顶端设有触须杆（1-1），触须杆（1-1）底部依次连接导向装置、滑道撞块（1-4）和工字型滑道（1-5）的纵部，工字型滑道（1-5）纵部另一端与复位弹簧（1-10）一端相连接，复位弹簧（1-10）另一端与触须传感器（1）内壁固接；所述工字型滑道（1-5）第一横部两端均与一级微动开关（1-6）相连接，工字型滑道（1-5）第二横部两端均与二级微动开关（1-8）相连接，其中，一级微动开关（1-6）和二级微动开关（1-8）均包括可动触点（1-7）和静触点（1-9）；所述滑道撞块（1-4）、工字型滑道（1-5）、一级微动开关（1-6）、二级微动开关（1-8）和复位弹簧（1-10）均位于触须传感器（1）内部；
所述报警系统（3）包括与一级微动开关（1-6）串接的减速警示灯（3-1），与二级微动开关（1-8）串接的停车警示灯（3-2）。
2.如权利要求1所述的一种收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测系统，其特征在于：所述导向装置包括导向杆（1-2）和缓冲弹簧（1-3）。
3.如权利要求1或2所述的一种收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测系统，其特征在于：所述触须杆（1-1）呈锥形，长15-20cm，与障碍物接触一端直径小于与导向装置连接一端。
4.一种利用如权利要求1或2所述的探测系统进行收获机驾驶员视线盲区障碍物自动探测的方法，其特征在于：当触须杆（1-1）接触到障碍物时，触须杆（1-1）发生弯曲，使微动开关的可动触点（1-7）与静触点（1-9）接合，将减速或停车信号传递给报警系统（3），控制系统（5）接收到报警系统的信号后对收获机ECU（7）发送指令，控制发动机进行减速或停车动作；当障碍物排除后，触须杆（1-1）在复位弹簧（1-10）的作用下自动复位，回到初始状态。
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Effective date of registration: 20230829

Granted publication date: 20210720

Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Lanzhou Branch

Pledgor: GANSU MECHANICAL SCIENCE RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.

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