CN111332253A

CN111332253A - 一种轮式多用工程车智能控制方法及系统

Info

Publication number: CN111332253A
Application number: CN202010194054.1A
Authority: CN
Inventors: 杨玉华; 夏自升; 王波; 肖伟伟
Original assignee: Guizhou Jonyang Kinetics Co Ltd
Current assignee: Guizhou Jonyang Kinetics Co Ltd
Priority date: 2020-03-19
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2020-06-26

Abstract

本发明公开了一种轮式多用工程车智能控制方法及其系统，工程车包括前后两种工作装置、中央处理器和驾驶室内的座椅，将座椅朝向工作装置和操作人员身份正确两个条件作为工作装置能够启动的必要条件。本发明结合当前现有智能化技术，使用一种智能控制方法解决轮式多用工程车集车门开启、启动（发动机启动）、车辆操作、程序设定为一体的安全操作权限问题，使用智能识别、匹配技术在各个阶段干预人员的操作，只有能够匹配上权限的人员才能开启、启动、操作车辆、设定程序，不同人员又可划分不同权限。

Description

一种轮式多用工程车智能控制方法及系统

技术领域

本发明涉及轮式多用工程车的启动权限控制。

背景技术

目前轮式多用工程车车辆为全机械开启、启动、运转，任何人、任何时候，只要有钥匙即可启动、操作车辆。对于用于特殊场合、执行特种任务的轮式多用工程车车辆，必须由专人来操作车辆，这时全机械启动安全性相对较差，存在非专业人员误启动和误操作的安全隐患。另外也存在操作人员不按照安全操作规范执行操作的情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对轮式多用工程车全机械式启动存在的安全问题，为多用工程车提供了智能化的启动控制。

本发明的技术方案是：

一种轮式多用工程车智能控制方法，包括前后两种工作装置、中央处理器和驾驶室内的座椅，将座椅朝向工作装置和操作人员身份正确两个条件作为工作装置能够启动的必要条件。

将操作人员坐在座椅上也作为工作装置能够启动的必要条件；将座椅朝向前方、操作人员坐在座椅上和操作人员身份正确均作为发动机能够启动的必要条件。

通过座椅上安装的传感器判断座椅朝向，通过人脸识别或指纹识别判断操作人员身份。

通过车门上安装指纹识别装置判断是否打开车门。

预设不同人员的控制权限，识别出人员身份后给予相应的操作权限。

驾驶室内前后分别安装前置面部图像采集器和后置面部图像采集器，座椅上安装有位置传感器，位置传感器、前置面部图像采集器和后置面部图像采集器连接后处理器，后处理器获取座椅朝向和操作人员面部信息后与预设信息进行匹配，判断当前用户的操作权限并发送给中央处理器，中央处理器根据操作权限开启相应的操作设备。

当座椅上的位置传感器检测到座椅转向前方时，通过前置面部图像采集器采集操作人员面部图像，当采集到的面部图像与预设的面部图像匹配时，将预设的操作权限发送给中央处理器；当座椅上的位置传感器检测到座椅转向后方时，通过后置面部图像采集器采集操作人员面部图像，当采集到的面部图像与预设的面部图像匹配时，将预设的操作权限发送给中央处理器。

在座椅上安装压力传感器，检测操作人员是否坐在座椅上并将操作人员坐在座椅上作为赋予其操作权限的必要条件。

在车门把手上安装指纹图像扫描仪，当指纹图像扫描仪检测到指纹时，短暂激活车辆电源，后处理器将指纹图像扫描仪检测到的指纹与预设指纹进行对比，权限对比通过后，将开门请求发送给中央处理器，由中央处理器控制车门开启。

预设三种操作人员权限并记录其面部信息和指纹信息，第一种是厂家管理员，具有车门开启、车辆启动、车辆操作、用户程序设定和源程序设定等权限，第二种是用户管理员，具有车门开启、车辆启动、车辆操作和用户程序设定等权限，第三种是操作手，具有车门开启、车辆启动和车辆操作等权限。

本发明的有益效果：

本发明结合当前现有智能化技术，使用一种智能控制方法解决轮式多用工程车集车门开启、启动（发动机启动）、车辆操作、程序设定为一体的安全操作权限问题，使用智能识别、匹配技术在各个阶段干预人员的操作，只有能够匹配上权限的人员才能开启、启动、操作车辆、设定程序，不同人员又可划分不同权限。对轮式多用工程车采用智能化的控制方法，通过安全可靠的图像、指纹技术对人员进行身份核验、权限分配，确保了车辆的安全运行，避免无关人员对车辆进行误操作，同时，根据驾驶位的不同赋予、拒绝不同权限，进一步提高车辆的操作安全性。

附图说明：

图1为指纹图像扫描仪的安装位置示意图。

图2为驾驶室内的检测装置安装示意图。

图3为整体控制逻辑示意图。

图4为车门开启的控制流程图。

图5为车辆启动的控制流程图。

图6为工作装置启动的控制流程图。

图7为控制系统的组成及控制流程图。

图8为前置面部图像采集器采集人脸示意图。

图9为后置面部图像采集器采集人脸示意图。

图10为权限对照表。

具体实施方式

实施例：

本多功能工程车的工作装置有两种，分别是安装在前方的载斗和安装在后方的挖斗。控制系统组件图如图1、图2所示：指纹图像扫描仪1安装在车门的把手上，驾驶室内安装前置面部图像采集器2、后置面部图像采集器3和多功能可旋转座椅4，多功能可旋转座椅4上安装有位置传感器和压力传感器，各个信息采集装置分别连接与整车主控制器集成一体的智能安全控制器5（简称后处理器5）。

所要解决的安全权限分为（大类）：车门开启、车辆启动、车辆操作、程序设定；

所涉及到的权限等级分为：厂家管理员权限、用户管理员权限、操作手权限；

所涉及多功能可旋转座椅4包括两种位置状态：朝前（即座椅正对前方）、朝后（即座椅正对后方），位置状态由座椅内置位置传感器确定；

所涉及多功能可旋转座椅4内置垂向压力传感器，用于检测是否为乘坐状态，即判断有无人员乘坐；

所赋予权限对照表如下表所示：

后处理器5为功能集成系统，内置面部/指纹数据库以及权限对照数据库，负责信号采集（来自指纹图像扫描仪、驾驶室内前置面部图像采集器、驾驶室内后置面部图像采集器的图像信号）、信号转换、数据对比（身份核验）、座椅状态检测（位置状态和乘坐状态）、权限匹配、信号传递。后处理器介于人与车辆中央处理器之间，类似于开关作用，只有权限匹配成功的人员才能执行操作，如图3所示；

驾驶室内前置面部图像采集器2、驾驶室内前置面部图像采集器3的非同时调用，当后处理器5判定座椅为朝前状态时，启用驾驶室内前置面部图像采集器2；当后处理器5判定座椅为朝后状态时，启用驾驶室内后置面部图像采集器3。

具体控制逻辑如图3所示，指纹图像扫描仪1、前置面部图像采集器2、后置面部图像采集器3、座椅位置传感器和座椅垂向的压力传感器作为信号输入，后处理器5接收到这五个信号输入后，根据不同工作装置的启动条件进行权限甄别，将当前人员所具备的权限发送到车辆中央处理器，使当前操作人员能够完成其权限内的各种操作。

将座椅朝向工作装置和操作人员身份正确两个条件作为工作装置能够启动的必要条件。可以防止外来人员误触启动，也可以防止工作人员在座椅未转向的情况下对反向的工作装置进行操作。

进一步的将操作人员坐在座椅上也作为工作装置能够启动的必要条件。防止操作人员不按照安全规范坐在座椅上。

将座椅朝向前方、操作人员坐在座椅上和操作人员身份正确均作为发动机能够启动的必要条件。

通过车门上安装的指纹识别装置判断是否打开车门。

车门的开启流程如图4：

当人员需要从外部开启车门时，打开安装于车门上的指纹图像扫描仪进行指纹验证，同时短暂激活车辆电源（即车上操控设备带电），后处理器接收到指纹图像扫描仪发送的信号时，立即进行内部处理，验证人员身份，人员身份核验通过后，进行权限分配，然后把车门开启请求信号发送给车辆中央处理器，车辆中央处理器发送控制电信号至外置车门锁上，解锁车门。

车辆启动的控制流程如图5：当人员（在驾驶室内）需要启动车辆时，首先需要打开车辆电源，使操控设备上电，同时保证座椅处于朝前状态，后处理器根据座椅位置状态信号启用驾驶室内前置面部图像采集器，此时人员面部正对驾驶室内前置面部图像采集器，图像采集器将采集到面部信号发送至后处理器，后处理器接收到信号时，立即进行内部处理，验证人员身份，人员身份核验通过后，进行权限匹配，权限匹配通过后，后处理器把允许车辆启动信号发送至车辆中央处理器，中央处理器接收信号后激活启动指令，等待人员的进一步操作（打开启动开关），此时人员打开启动开关，即可正常启动车辆。当发动机停机后，中央处理器存储的允许车辆启动信号重置（无信号），再次启动发动机需重新进行身份验证、权限读取。

车辆装载、挖掘和行驶的启动控制如图6：

当车辆处于启动状态（发动机发动）时，此时保证座椅为朝前状态，后处理器根据座椅位置状态信号调用驾驶室内前置面部图像采集器采集人脸图像，图像采集器将采集到面部信号发送至后处理器，后处理器接收到信号时，立即进行内部处理，验证人员身份，人员身份核验通过后，检测座椅乘坐状态，确认座椅为乘坐状态后，进行权限匹配，权限匹配通过后，后处理器把允许车辆操作信号发送至车辆中央处理器，中央处理器接收信号后激活车辆操作指令，此时人员即可对车辆执行装载、行驶功能。当车辆处于启动状态（发动机发动）时，此时保证座椅为朝后状态，后处理器根据座椅位置状态信号调用驾驶室内后置面部图像采集器采集人脸图像，图像采集器将采集到面部信号发送至后处理器，后处理器接收到信号时，立即进行内部处理，验证人员身份，人员身份核验通过后，检测座椅乘坐状态，确认座椅为乘坐状态后，进行权限匹配，权限匹配通过后，后处理器把允许车辆操作信号发送至车辆中央处理器存储，中央处理器接收信号后激活车辆操作指令，此时人员即可对车辆执行挖掘功能。

当车辆处于通电状态（或启动状态）时，此时保证座椅为朝前状态，后处理器根据座椅位置状态信号调用驾驶室内前置面部图像采集器采集人脸图像，驾驶室内前置面部图像采集器采集到人脸面部图像后，图像采集器将采集到面部信号发送至后处理器，后处理器接收到信号时，立即进行内部处理，验证人员身份，人员身份核验通过后，进行权限匹配，权限匹配通过后，后处理器把允许设定程序信号发送至车辆中央处理器存储，中央处理器接收信号后激活程序设定指令，此时人员即可对车辆进行程序设定，程序设定权限根据权限对照表要求。

Claims

1.一种轮式多用工程车智能控制方法，包括前后两种工作装置、中央处理器和驾驶室内的座椅，其特征在于：将座椅朝向工作装置和操作人员身份正确两个条件作为工作装置能够启动的必要条件。

2.根据权利要求1所述轮式多用工程车智能控制方法，其特征在于：将操作人员坐在座椅上也作为工作装置能够启动的必要条件；将座椅朝向前方、操作人员坐在座椅上和操作人员身份正确均作为发动机能够启动的必要条件。

3.根据权利要求2所述轮式多用工程车智能控制方法，其特征在于：通过座椅上安装的传感器判断座椅朝向，通过人脸识别或指纹识别判断操作人员身份。

4.根据权利要求3所述轮式多用工程车智能控制方法，其特征在于：通过车门上安装指纹识别装置判断是否打开车门。

5.根据权利要求1-4任一项所述轮式多用工程车智能控制方法，其特征在于：预设不同人员的控制权限，识别出人员身份后给予相应的操作权限。

6.一种轮式多用工程车智能控制系统，包括中央处理器，其特征在于：驾驶室内前后分别安装前置面部图像采集器和后置面部图像采集器，座椅上安装有位置传感器，位置传感器、前置面部图像采集器和后置面部图像采集器连接后处理器，后处理器获取座椅朝向和操作人员面部信息后与预设信息进行匹配，判断当前用户的操作权限并发送给中央处理器，中央处理器根据操作权限开启相应的操作设备。

7.根据权利要求6所述轮式多用工程车智能控制系统，其特征在于：当座椅上的位置传感器检测到座椅转向前方时，通过前置面部图像采集器采集操作人员面部图像，当采集到的面部图像与预设的面部图像匹配时，将预设的操作权限发送给中央处理器；当座椅上的位置传感器检测到座椅转向后方时，通过后置面部图像采集器采集操作人员面部图像，当采集到的面部图像与预设的面部图像匹配时，将预设的操作权限发送给中央处理器。

8.根据权利要求6所述轮式多用工程车智能控制系统，其特征在于：在座椅上安装压力传感器，检测操作人员是否坐在座椅上并将操作人员坐在座椅上作为赋予其操作权限的必要条件。

9.根据权利要求6-8任一项所述轮式多用工程车智能控制系统，其特征在于：在车门把手上安装指纹图像扫描仪，当指纹图像扫描仪检测到指纹时，短暂激活车辆电源，后处理器将指纹图像扫描仪检测到的指纹与预设指纹进行对比，权限对比通过后，将开门请求发送给中央处理器，由中央处理器控制车门开启。

10.根据权利要求9所述轮式多用工程车智能控制系统，其特征在于：预设三种操作人员权限并记录其面部信息和指纹信息，第一种是厂家管理员，具有车门开启、车辆启动、车辆操作、用户程序设定和源程序设定等权限，第二种是用户管理员，具有车门开启、车辆启动、车辆操作和用户程序设定等权限，第三种是操作手，具有车门开启、车辆启动和车辆操作等权限。