CN111443353A - 防碰撞装置及防碰撞方法 - Google Patents

Abstract

一种防碰撞装置及防碰撞方法，用于工程车辆防碰撞障碍物，防碰撞装置包括移动组件、控制组件及警告件；移动组件包括移动件及连接移动件的探测件，移动件连接工程车辆的一侧，探测件用于检测障碍物的位置；控制组件包括控制器及连接移动件的动力元件，控制器分别与探测件、动力元件信号连接，以控制动力元件的运作；警告件与控制器信号连接，警告件用于发出告警信号以提醒操作人员。本防碰撞装置通过探测件检测障碍物，控制器实时接收探测件的反馈信息，从而控制移动件的移动或通过警告件告示操作人员风险，有效解决移动件在运动过程中碰撞障碍物或在工作过程中被障碍物碰撞，使用方便，提高工作效率；其防碰撞方法，简单易控、安全可靠。

Description

防碰撞装置及防碰撞方法

技术领域

本发明涉及工程车辆技术领域，特别是涉及一种防碰撞装置及防碰撞方法。

背景技术

活动支腿作为工程车辆的重要组成部分，在不增加工程车辆底盘尺寸的同时能够兼顾工程车辆通过性，而且能够大幅度增加工程车辆作业时的支撑面积，大幅度降低工程车辆作业倾翻几率。由于工程车辆体积较大，而且活动支腿分布在底盘两侧，因此，操作活动支腿展开和收拢往往存在视角的盲区。

目前，操作人员依靠目视判断，必须保持高度注意和较大的视角，操作不便、效率低下；而且，在工程车辆作业工程中，操作人员注意力主要集中在操作上，难以实时注意活动支腿，容易造成活动支腿被碰撞，导致车辆倾翻或者倾斜等事故。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种操作方便、安全可靠的防碰撞装置。另外，还提供一种简单易控、稳定高效的防碰撞方法。

一种防碰撞装置，用于工程车辆防碰撞障碍物，包括：

移动组件，所述移动组件包括移动件及连接所述移动件的探测件，所述移动件连接所述工程车辆的一侧，所述探测件用于检测所述障碍物的位置；

控制组件，所述控制组件包括控制器及连接所述移动件的动力元件，所述控制器分别与所述探测件、所述动力元件信号连接，以控制所述动力元件的运作；及

警告件，所述警告件与所述控制器信号连接，所述警告件用于发出告警信号以提醒操作人员。

本发明的防碰撞装置通过探测件检测障碍物，控制器实时接收探测件的反馈信息，从而控制移动件的移动或通过警告件告示操作人员风险，有效解决移动件在运动过程中碰撞障碍物或在工作过程中被障碍物碰撞，使用方便，提高工作效率；其防碰撞方法，简单易控、安全可靠。

在其中一个实施例中，所述探测件为超声波探头或电磁波探头。

在其中一个实施例中，所述探测件连接所述移动件远离所述工程车辆的一端。

在其中一个实施例中，所述移动件、所述探测件及所述动力元件均为四个，且一一对应；所述工程车辆的两侧分别设置两个所述移动件、两个所述探测件及两个所述动力元件。

在其中一个实施例中，还包括输入组件，所述输入组件包括显示器及输入器，所述控制器与所述输入组件信号连接；所述输入组件用于设定所述移动件的运动轨迹、所述控制器的预警范围与预警级别。

一种采用上述防碰撞装置的防碰撞方法，包括以下步骤：

预设运动轨迹；根据所述移动件的展开角度，设定所述移动件的运动轨迹；

预设预警范围与预警级别；根据作业环境，设定所述控制器的预警范围与对应的预警级别；

启动运作；所述动力元件驱动所述移动件按预设的运动轨迹移动；

读取信号；所述控制器实时读取所述探测件反馈的信号，得到实时位置；

异常判断；根据预设的预警范围，所述控制器判断碰撞趋势；

当无碰撞趋势时，所述移动件继续正常速度移动直至移动完成；

当有碰撞趋势时，如果所述移动件还在按所述运动轨迹移动，根据预设的预警级别，所述控制器控制所述移动件降速或停止；

异常处理；如果异常解除，重复触发所述读取信号的步骤；如果异常未解除，或当有碰撞趋势时，所述移动件已按预定的运动轨迹完成移动，则所述警告件发出告警信号通知操作人员，查看异常情况，直到异常解除，重复触发所述读取信号的步骤。

在其中一个实施例中，所述预警级别包括一级预警与二级预警；如果触发所述一级预警，所述控制器控制所述移动件降速；如果触发所述二级预警，所述控制器控制所述移动件停止。

在其中一个实施例中，所述异常判断步骤中，如果触发所述一级预警后，异常未解除，则判断是否触发所述二级预警；如果达不到触发所述二级预警的条件，则重新触发所述一级预警。

在其中一个实施例中，所述预设预警范围与预警级别步骤中，如果是空旷的作业环境，所述移动件为多个，各所述移动件的预警范围可以统一设定；如果是靠近围墙、山坡等障碍物，各所述移动件的预警范围需要单独设定。

在其中一个实施例中，所述运动轨迹包括展开轨迹与收拢轨迹。

附图说明

图1为本发明的一较佳实施例的防碰撞装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的防碰撞装置的防碰撞方法的流程示意图。

附图标注说明：

防碰撞装置100；

移动组件10、移动件11、探测件12、控制组件20、动力元件21。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件的数目被称为有“多个”，它可以为两个或两个以上的任意数目。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，为本发明一较佳实施方式的防碰撞装置100，用于工程车辆防碰撞障碍物，防碰撞装置100包括移动组件10、控制组件20及警告件(图未示)；本发明的防碰撞装置100通过移动组件10检测障碍物，控制组件20实时接收移动组件10的反馈信息，从而控制移动组件10的移动或通过警告件告示操作人员风险。

如图1所示，移动组件10包括移动件11及连接移动件11的探测件12，移动件11连接工程车辆的一侧，探测件12用于检测障碍物的位置；可选地，探测件12连接移动件11远离工程车辆的一端，在移动件11的外侧形成一个检测区域，在不同的检测区域输出不同的信号，以准确检测。进一步地，移动件11为活动支腿；探测件12为超声波探头或电磁波探头。

在一实施例中，控制组件20包括控制器(图未示)及连接移动件11的动力元件21，动力元件21用于驱动移动件11移动，控制器分别与探测件11、动力元件21信号连接，以控制动力元件21的运作；可选地，动力元件21的一端连接工程车辆，另一端连接移动件11；动力元件21为液压泵。进一步地，在工作过程中，探测件12与控制器实时保持信号反馈，不中断且不停止。移动件11、探测件12及动力元件21均为四个，且一一对应；工程车辆的两侧分别设置两个移动件11、两个探测件12及两个动力元件21。

在一实施例中，警告件与控制器信号连接，警告件用于发出告警信号以提醒操作人员。可选地，警告件为喇叭、闪灯等的一种或两种。防碰撞装置100还包括输入组件(图未示)，输入组件包括显示器及输入器，控制器与输入组件信号连接；输入组件用于设定移动件11的运动轨迹、控制器的预警范围与预警级别。可选地，运动轨迹包括展开轨迹与收拢轨迹，显示器为触摸屏，输入器为键盘或鼠标的一种或两种。输入组件还包括开关(图未示)，开关用于启动动力元件21运作。

使用时，根据使用环境，设定移动件11的运动轨迹、控制器的预警范围与预警级别，再启动移动件11移动；在预警范围内，当探测件12检测到障碍物时，控制器触发设定的预警级别，从而控制移动件11降速、停止，或者控制警告件发出告警信号以提醒操作人员；或者，当移动件11完成移动，工程车辆在作业时，探测件12检测到障碍物，控制器控制警告件发出警告信号以提醒操作人员。通过控制器实时读取探测件12的反馈信号，保证操作人员专心作业，避免分心查看移动件11状况。

请参阅图2，本发明提供一种基于上述防碰撞装置的防碰撞方法，包括以下步骤：

预设运动轨迹；根据移动件11的展开角度，设定移动件11的运动轨迹；可选地，运动轨迹11包括展开轨迹与收拢轨迹。使用时，控制器接收输入组件输入的信息，设定好运动轨迹；如果移动件11的运动轨迹与上次的运动轨迹不便，则不用重复设置。

预设预警范围与预警级别；根据作业环境，设定移动件11的预警范围与对应的预警级别；不同的预警范围对应不同的预警级别。可选地，预警级别包括一级预警与二级预警，如果触发一级预警，控制器控制移动件11降速，如果触发二级预警，控制器控制移动件11停止；进一步地，如果是空旷的作业环境，移动件11为多个，各移动件11的预警范围可以统一设定；如果是靠近围墙、山坡等障碍物，各移动件11的预警范围需要单独设定。

启动运作；动力元件21驱动移动件11按预设的运动轨迹移动；使用时，按下开关，使动力元件21驱动移动件11按预设的展开轨迹或收拢轨迹移动。

读取信号；控制器实时读取探测件12反馈的信号，得到实时位置；可选地，移动件11移动时或者移动件11完成移动，工程车辆进行作业时，控制器实时读取探测件12反馈的信号。

异常判断；根据预设的预警范围，控制器判断碰撞趋势；

当无碰撞趋势时，移动件11继续正常速度移动直至移动完成；

当有碰撞趋势时，如果移动件11还在按运动轨迹移动，根据预设的预警级别，控制器控制移动件11降速或停止。可选地，当触发一级预警时，移动件11降速，当触发一级预警后，异常未解除，则触发二级预警，移动件11停止；进一步地，如果触发一级预警后，异常未解除，则判断是否触发二级预警；如果达不到触发二级预警的条件，则重新触发一级预警。

异常处理；如果异常解除，重复触发读取信号的步骤；如果异常未解除，或当有碰撞趋势时，移动件11已按预定的运动轨迹完成移动，则警告件发出告警信号通知操作人员，查看异常情况，直到异常解除，重复触发读取信号的步骤。

本防碰撞方法的工作过程为：根据移动件11的展开角度，设定移动件11的运动轨迹后，根据作业环境，设定移动件11的预警范围与对应的预警级别；接着，移动件11按预设的运动轨迹移动，控制器实时读取探测件12反馈的信号，得到实时位置；然后，根据预设的预警范围，控制器判断碰撞趋势，当无碰撞趋势时，移动件11继续正常速度移动直至移动完成；当有碰撞趋势时，如果移动件11还在按运动轨迹移动，根据预设的预警级别，先触发一级预警时，移动件11降速，此时，若异常解除，则重复触发读取信号的步骤；当触发一级预警后，异常未解除，则判断是否触发二级预警；如果达不到触发二级预警的条件，则重新触发一级预警；当触发二级预警后，移动件11停止，此时，若异常解除，则重复触发读取信号的步骤；若异常未解除，则警告件发出告警信号通知操作人员处理异常，直到异常解除，重复触发读取信号的步骤。当有碰撞趋势时，移动件11已按预定的运动轨迹完成移动，则警告件发出告警信号通知操作人员，查看异常情况，直到异常解除，重复触发读取信号的步骤。

本发明的防碰撞装置100通过探测件12检测障碍物，控制器实时接收探测件12的反馈信息，从而控制移动件11的移动或通过警告件告示操作人员风险，有效解决移动件11在运动过程中碰撞障碍物或在工作过程中被障碍物碰撞，使用方便，提高工作效率；其防碰撞方法，简单易控、安全可靠。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种防碰撞装置，用于工程车辆防碰撞障碍物，其特征在于，包括：

移动组件，所述移动组件包括移动件及连接所述移动件的探测件，所述移动件连接所述工程车辆的一侧，所述探测件用于检测所述障碍物的位置；

控制组件，所述控制组件包括控制器及连接所述移动件的动力元件，所述控制器分别与所述探测件、所述动力元件信号连接，以控制所述动力元件的运作；及

警告件，所述警告件与所述控制器信号连接，所述警告件用于发出告警信号以提醒操作人员。

2.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，所述探测件为超声波探头或电磁波探头。

3.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，所述探测件连接所述移动件远离所述工程车辆的一端。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的防碰撞装置，其特征在于，所述移动件、所述探测件及所述动力元件均为四个，且一一对应；所述工程车辆的两侧分别设置两个所述移动件、两个所述探测件及两个所述动力元件。

5.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，还包括输入组件，所述输入组件包括显示器及输入器，所述控制器与所述输入组件信号连接；所述输入组件用于设定所述移动件的运动轨迹、所述控制器的预警范围与预警级别。

6.一种采用权利要求1所述防碰撞装置的防碰撞方法，其特征在于，包括以下步骤：

预设运动轨迹；根据所述移动件的展开角度，设定所述移动件的运动轨迹；

预设预警范围与预警级别；根据作业环境，设定所述控制器的预警范围与对应的预警级别；

启动运作；所述动力元件驱动所述移动件按预设的运动轨迹移动；

读取信号；所述控制器实时读取所述探测件反馈的信号，得到实时位置；

异常判断；根据预设的预警范围，所述控制器判断碰撞趋势；

当无碰撞趋势时，所述移动件继续正常速度移动直至移动完成；

当有碰撞趋势时，如果所述移动件还在按所述运动轨迹移动，根据预设的预警级别，所述控制器控制所述移动件降速或停止；

异常处理；如果异常解除，重复触发所述读取信号的步骤；如果异常未解除，或当有碰撞趋势时，所述移动件已按预定的运动轨迹完成移动，则所述警告件发出告警信号通知操作人员，查看异常情况，直到异常解除，重复触发所述读取信号的步骤。

7.根据权利要求6所述的防碰撞方法，其特征在于，所述预警级别包括一级预警与二级预警；如果触发所述一级预警，所述控制器控制所述移动件降速；如果触发所述二级预警，所述控制器控制所述移动件停止。

8.根据权利要求7所述的防碰撞方法，其特征在于，所述异常判断步骤中，如果触发所述一级预警后，异常未解除，则判断是否触发所述二级预警；如果达不到触发所述二级预警的条件，则重新触发所述一级预警。

9.根据权利要求6所述的防碰撞方法，其特征在于，所述预设预警范围与预警级别步骤中，如果是空旷的作业环境，所述移动件为多个，各所述移动件的预警范围可以统一设定；如果是靠近围墙、山坡等障碍物，各所述移动件的预警范围需要单独设定。

10.根据权利要求6所述的防碰撞方法，其特征在于，所述运动轨迹包括展开轨迹与收拢轨迹。

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