CN1101579C - 带有坑洼和/或障碍检测及避免系统的高架工作台 - Google Patents

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Abstract

本发明带有坑洼和/或障碍避免系统的高架工作台包括一个非接触式距离测量装置(210或220)，该装置安装在高架工作台底盘(230)的一个端部上。这种非接触式距离测量装置(210或220)沿着预定角度可测量出到地面的距离，从而根据所测得的距离来产生第一信号。根据非接触式距离测量装置(210或220)的输出，高架工作台的马达控制器(240)和/或刹车控制装置(270)各自控制马达(250)和/或制动器(265)的运转，从而帮助高架工作台的操作者来避免碰到坑洼和/或障碍。

Description

带有坑洼和/或障碍检测及 避免系统的高架工作台
本发明涉及一种带有坑洼和/或障碍检测及避免系统的高架工作台。
传统的高架工作台包括一个轮式底盘，该轮式底盘具有用来驱动一个或多个轮子的马达和用来制动轮子转动的的制动器。典型地，马达控制器和刹车控制器根据使用者的需要功率各自控制马达和制动器的运转。甚至在提升组件(如剪刀形提升组件，悬臂式提升组件等)处于提升位置或者没有缩回位置上时，这种结构允许操作者把高架工作台从一个位置移到另一个位置上。
尤其是，在提升状态操作者移动高架工作台时，高架工作台道路上的坑洼或障碍对正在控制高架工作台移动的操作者来说存在很大的来自工作台本身的危险。因此，有必要防止高架工作台免予碰到坑洼和/或障碍。
本发明带有坑洼和/或障碍检测及避免系统的高架工作台包括一个非接触式距离测量装置，该装置安装在高架工作台底盘的至少一个端部上。这种非接触式距离测量装置沿着预定角度可测量出底盘与地面之间的距离。
在一个实施例中，如果所测得的距离比基线测量值大出第一预定限值，那么非接触式距离测量装置就产生一个信号，其中基线测量值表示在高架工作台移过平滑表面的情况下底盘和地面之间的以实验为基础来确定的距离大小或者所希望的距离大小。或者，如果所测得的距离超过第二预定限值时，那么该非接触式距离测量装置就产生一个信号，该第二预定限值等于基线测量值加上第一预定限值。
信号的产生表明存在坑洼，马达控制器和/或刹车控制器根据信号分别使马达停止运转及进行制动。
在另一个实施例中，在所测得的距离比基线测量值小一个第三预定限值的情况下，非接触式距离测量装置就输出一个信号。或者，如果所测得的距离超过第四预定限值，就输出信号，而该第四预定限值等于基线测量值减去第三预定限值。在该实施例中当输出信号时，表示检测到障碍。根据信号，马达控制器和/或刹车控制器各自使马达停止运转和使之刹车。
在另一个实施例中，结合了上述两个实施例。
因此，本发明的高架工作台可帮助操作者在高架工作台的道路上检测出坑洼和障碍从而避免碰到它们。
本发明的其它目的、特点和特征，该结构的相关元件方法、运转和功能，部件的组合及制造的经济性可从下面的优选实施例和附图的详细描述中看得很清楚，而所有这些实施例和附图组成这种详细说明的一部分，其中相同的标号表示各种图形中的相应零件。
从下面给出的详细描述和仅为了解释方便而给出的附图中可更加完全地理解本发明，但是这些详细描述和附图不是用来限制本发明的，其中：
图1A和图1B是带有本发明的高架工作台的坑洼/障碍检测及避免系统的高架工作台的一个实施例。
图1A和1B是本发明的高架工作台的坑洼/障碍检测及避免系统的一个实施例。图1A和1B表示剪刀形提升高架工作台200，该工作台具有设置在高架工作台200的底盘230的一端上的第一MIR系统210和设置在底盘230的另一端上的第二MIR系统220。正如公知技术一样，MIR系统发射短程、极宽频带的脉冲，从而检测出离开物体的这些脉冲的反射波。根据这些反射的脉冲，即根据脉冲的传送和接收之间的时间延迟，该MIR系统确定出许多内容，其中包括到该物体的距离。
第一和第二MIR系统210和220被安装到底盘230上以便它们的各自天线(未示出)以一个预定的角度向着地面来发射脉冲。由于第一和第二MIR系统210和220与地面(即车轮的底面)之间的距离是已知的，且脉冲发射角度是预定的(即已知的)，因此在不存在坑洼或障碍的情况下通过第一和第二MIR系统210和220测得的距离也是已知的(忽略地形的变化)。这种距离测量法在下文中称之为基线测量法。换句话说，这种基线测量值是以实验为基础来进行确定的。
在测得的距离超过基线测量值一个第一预定距离(如2或3英寸)或者第一预定限值等于基线测量值加上第一预定距离时，校准第一和第二MIR系统210和220来输出第一警告信号。第一警告信号表示存在一个坑洼处。在测得的距离比基线测量值小一个第二预定距离(如2或3英寸)或者第二预定限值等于基线测量值减去第二预定距离时，第一和二MIR系统210和220还被校准来输出第二警告信号。第二警告信号表示存在障碍。
从第一和第二MIR系统210和220发出的第一和第二警告信号被送到马达控制器240和刹车控制器270。该马达控制器240根据使用者的需要功率(未示出)来控制马达250的运转，而该马达250能把动力提供到高架工作台200的轮子260上。刹车控制器270根据使用者的需要功率(未示出)来控制每个与轮子260连在一起的制动器265的运转。
当马达控制器240接收到的无论是第一警告信号还是第二警告信号时，该马达控制器240使马达250停止运转从而使高架工作台200停止移动，并打开指示灯280来警告操作者。当刹车控制器270接收的无论是第一警告信号还是第二警告信号，该刹车控制器270启动制动器265来向轮子260施加制动力。
在测得的距离超过基线测量值一个比第一预定距离还大的第三预定距离(或者第三预定限值等于基线测量值加上第三预定距离)时，第一和第二MIR系统210和220在另一个实施例中还被校准来输出第三警告信号，并在测得的距离比基线测量值小一个比第二预定距离还大的第四预定距离(或者第四预定限值等于基线测量值减去第四预定距离)时输出第四警告信号。
马达控制器240和刹车控制器270在这个替换实施例中接收来自第一和第二MIR系统210和220的的第一、第二、第三和第四警告信号。马达控制器240和刹车控制器270还接收一个表明该高架工作台是否完全缩回的位置信号。一个在高架工作台200完全缩回时被断开的微型转换器245可产生位置信号。
在位置信号表明高架工作台不处于缩回状态时，根据接收到的第一或第二警告信号，马达控制器240使马达250停止运转，刹车控制器270驱动制动器265。马达控制器240还打开指示灯280。
在位置信号表明高架工作台处于缩回状态时，根据接收到的第一或第二警告信号，马达控制器240不停止马达250的运转，刹车控制器270不驱动制动器265。反之，仅仅根据接收到的第三或第四警告信号，马达控制器240使马达250停止运转，刹车控制器270驱动制动器265。同样地，马达控制器240仅仅根据接收到的第三或第四警告信号来打开指示灯280。
刹车控制器270可取代马达控制器240来打开指示灯280。此外，马达控制器240和刹车控制器270可作为单个控制器来实施。
另外一个替换实施例具有安装到高架工作台200的剪刀形部分上的MIR系统，因此在高架工作台升起时它们适合集中在地面上的方向。
在参照剪刀形提升高架工作台描述了本发明的高架工作台的坑洼/障碍检测系统的同时，应该明白这种坑洼/障碍检测系统适用于任何种类的高架工作台。此外，可采用任何在不需要依赖接触情况下来测量到物体或表面的距离的装置如声波、超声波、红外线和激光测量装置。
在上述本发明实施例中打开指示灯的同时，还可发出警告声音，或者用发出警告声音来取代指示灯。
尽管描述了本发明，但是可以以许多方式来进行相等的变换是显而易见的。这种变换不能被认为是脱离了本发明的精神实质和范围，并且这种对本领域的普通技术人员来讲是显而易见的变形应当认为落入了本发明的范围之内。

Claims (21)

1.一种包括坑洼和/或障碍避免系统的高架工作台，它包括：
具有轮子(260)和第一端及第二端的底盘(230)；
安装在底盘上的提升组件，用于提升负荷承载体；
可驱动至少一个轮子(260)的马达(250)；
与至少一个轮子(260)相连接并用来使轮子(260)停止转动的至少一个制动器(265)；
第一非接触式距离测量装置(210或220)，该装置安装到底盘(230)的第一端上，用来沿着预定角度测量到地面的第一距离，其可在底盘的轮子遭遇坑洼和/或障碍之前先行将其探得，该第一非接触式距离测量装置根据第一距离来产生第一信号；
控制器(240或270)，可根据第一信号控制至少一个马达(250)和制动器(265)的运转，从而该高架工作台可避免驶向有坑洼和/或障碍的地面。
2.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)是一种微型脉冲雷达。
3.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)是一种声波距离测量装置。
4.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)是一种超声波距离测量装置。
5.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)是一种红外线距离测量装置。
6.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)是一种激光距离测量装置。
7.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)把第一距离与一预定限值进行比较，从而在第一距离比预定限值小时产生第一信号。
8.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)确定出第一距离减去基线距离的差值，该基线距离是当高架工作台移过基本上平滑的表面时第一距离的期望值，并且该第一非接触式距离测量装置(210或220)在该差值比预定限值小的情况下产生第一信号。
9.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)把第一距离与预定限值进行比较，从而在第一距离比该预定限值大的情况下产生产生第一信号。
10.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)确定出第一距离减去基线距离的差值，该基线距离是当高架工作台移过基本上平滑的表面时第一距离的期望值，并且该第一非接触式距离测量装置(210或220)在该差值比预定限值大的情况下产生第一信号。
11.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)在第一距离比第一预定限值小的情况下产生第一信号，并且在第一距离比第二预定限值大的情况下产生第二信号，第一预限值比第二预定限值小；
马达控制器(240)根据第一和第二信号使马达(250)停止运转；及
刹车控制器(270)根据第一和第二信号来使制动器(265)来停止轮子(260)的转动。
12.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)确定出第一距离减去基线距离的差值，该基线距离是当高架工作台移过基本上平滑的表面时第一距离的期望值，并且该第一非接触式距离测量装置(210或220)在该差值比第一预定限值小的情况下产生第一信号，在该差值比第二预定限值大的情况下产生第二信号，第一预定限值比第二预定限值小；
马达控制器(240)根据第一和第二信号来使马达(250)停止运转；及
刹车控制器(270)根据第一和第二信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动。
13.根据权利要求1所述的高架工作台，还包括：
用来检测提升组件何时完全缩回的缩回传感器(245)。
14.根据权利要求13所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)在第一距离比第一预定限值小的情况下产生第一信号，并在第一距离比第二预定限值小的情况下产生第二信号，该第二预定限值比第一预限值小；
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，马达控制器(240)根据第一信号来使马达(250)停止运转，并根据第二信号来使马达(250)停止运转；及
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，刹车控制器(270)根据第一信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动，并根据第二信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动。
15.根据权利要求13所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)确定出第一距离减去基线距离的差值，该基线距离是当高架工作台移过基本上平滑的表面时第一距离的期望值，并且该第一非接触式距离测量装置(210或220)在该差值比第一预定限值小的情况下产生第一信号，在该差值比第二预定限值小的情况下产生第二信号，第二预定限值比第一预定限值小；
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，马达控制器(240)根据第一信号使马达(250)停止运转，并根据第二信号来使马达(250)停止运转；及
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，刹车控制器(270)根据第一信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动，并根据第二信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动。
16.根据权利要求13所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)在第一距离比第一预定限值大的情况下产生第一信号，并在第一距离比第二预定限值大的情况下产生第二信号，该第二预定限值比第一预定限值大；
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，马达控制器(240)根据第一信号来使马达(250)停止运转，并根据第二信号使马达(250)停止运转；及
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，刹车控制器(270)根据第一信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动，并根据第二信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动。
17.根据权利要求13所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)确定出第一距离减去基线距离的差值，该基线距离是当高架工作台移过基本上平滑的表面时第一距离的期望值，该第一非接触式距离测量装置(210或220)在该差值比第一预定限值大的情况下产生第一信号，并在第一距离比第二预定限值大的情况下产生第二信号，第二预定限值比第一预定限值大；
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，马达控制器(240)根据第一信号来使马达(250)停止运转，并根据第二信号来使马达(250)停止运转；及
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，刹车控制器(270)根据第一信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动，并根据第二信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动。
18.根据权利要求14所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)在第一距离比第三预定限值大的情况下产生第三信号，并在第一距离比第四预定限值大的情况下产生第四信号，该第四预定限值比第三预限值大；
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，马达控制器(240)根据第三信号来使马达(250)停止运转，并根据第四信号来使马达(250)停止运转；及
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，刹车控制器(270)根据第三信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动，并根据第四信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动。
19.根据权利要求15所述的高架工作台，其特征在于：第一非接触式距离测量装置(210或220)在该差值比第一预定限值大的情况下产生第三信号，并在第一距离比第四预定限值大的情况下产生第四信号，该第四预定限值比第三预限值大；
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，马达控制器(240)根据第三信号来使马达(250)停止运转，并根据第四信号来使马达(250)停止运转；及
在缩回传感器(245)显示提升组件没有完全缩回的情况下，刹车控制器(270)根据第三信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动，并根据第四信号使制动器(265)来停止轮子(260)的转动。
20.根据权利要求1所述的高架工作台，还包括：
第二非接触式距离测量装置(210或220)，该装置安装到底盘(230)的第二端上，用来沿着预定角度测量到地面的第二距离，从而根据第二距离来产生第二信号；其特征在于：
马达控制器(240)能根据第一和第二信号使马达(250)停止运转；及
刹车控制装置(270)能根据第一和第二信号使制动器(265)来停止轮子(260)的运转。
21.根据权利要求1所述的高架工作台，其特征在于：
还包括一个指示器(280)；
马达控制器(240)根据第一信号来驱动该指示器(280)。
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