CN114228673A - 一种智能控制安全制动方法及其制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能控制安全制动方法及其制动系统，所述制动方法包括包括以下步骤：获取自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据；判断所述数据是否超出预设范围，当数据超出预设范围，启动双制动单元进行自动制动；通过对所述双制动单元的位移及压力检测，验证所述双制动单元的制动是否生效。本发明提供的智能控制安全制动方法及其制动系统通过多方面监测所述自动行驶小车的运行数据及时在设备失速或牵引索断裂等情况时自动制动，为所述自动行驶小车的安全运行提供保障。

Description

一种智能控制安全制动方法及其制动系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种智能控制安全制动方法及其制动系统。

背景技术

车辆制动系统是指对车辆某些部位施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。制动系统对于车辆的安全至关重要，好的制动系统能够保护车辆以及人身安全。传统的制动系统以电动刹车为主，辅以机械自动锁紧装置，无法主动判断设备状态，对制动系统也缺少足够的监测。因此，本发明提供一种智能控制安全制动系统及其制动方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，现有技术中当小车失速或牵引索断裂时，缺少对自动运行小车的失速保护，因此，本发明提供一种智能控制安全制动系统及其制动方法用于解决上述问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种智能控制安全制动方法，其包括以下步骤：

获取自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据；

判断所述数据是否超出预设范围，当数据超出预设范围，启动双制动单元进行自动制动；

通过对所述双制动单元的位移及压力检测，验证所述双制动单元的制动是否生效。

在一种实现方式中，所述获取自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据，具体包括：

通过速度检测单元或位置检测单元获取所述自动行驶小车的实时速度；

通过位移检测单元获取所述自动行驶小车的实时位移；

通过张力传感器获取所述自动行驶小车的牵引装置的实时张力。

在一种实现方式中，所述位置检测单元包括GPS、UWB、编码器和条码阅读器中的任意一种。

在一种实现方式中，所述位移检测单元包括激光测距传感器、雷达测距传感器、拉线式编码器或电子尺中的任意一种。

在一种实现方式中，所述双制动单元包括一常开制动器和一常闭制动器，所述常闭制动器用于断电时进行自动制动。

在一种实现方式中，所述判断所述数据是否超出预设范围，具体包括：

当所述实时速度突然失速，或者所述实时张力或实时位移发生跳变，则所述数据超出预设范围。

在一种实现方式中，所述智能控制安全制动方法的具体步骤还包括：

对锁紧点进行压力检测，根据所述压力实时调节所述双制动单元的制动力矩。

第二方面，本发明还提供一种智能控制安全制动系统，包括控制中心，分别与所述控制中心连接的：

数据获取模块，用于监测自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据；

数据判断模块，用于判断所述数据是否超出预设范围，当数据超出预设范围，启动双制动单元进行自动制动；

制动验证模块，用于通过对所述双制动单元的位移及压力检测，验证所述双制动单元的制动是否生效。

在一种实现方式中，所述智能控制安全制动系统还包括分别与所述控制中心连接的：

通讯模块，用于车辆与车辆之间、车辆与车辆总控系统的数据交互；

供电单元，用于为所述控制系统供电；

状态指示单元，用于获取并显示所述双制动单元的状态；

黑匣子，用于记录所述有轨车辆的运行数据；

UPS电源，用于为所述控制中心和所述黑匣子提供冗余电源。

第三方面，本发明还提供一种自动行驶小车，其包括前述的智能控制安全制动系统。

有益效果：本发明提供的智能控制安全制动方法通过监测自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据，当数据发生异常时自动启动双制动单元进行自动制动，通过多方面监测所述自动行驶小车的运行数据及时在设备失速或牵引索断裂等情况时自动制动，为所述自动行驶小车的安全运行提供保障。

本发明的更多实施例还能够实现其他未一一列出的有利技术效果，这些其他的技术效果在下文中可能有部分描述，并且对于本领域的技术人员而言在阅读了本发明后是可以预期和理解的。本发明内容部分旨在以简化的形式引入将在“具体实施方式”中如下文进一步描述的构思和选择，以帮助阅读者更易于理解本发明。本发明内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也并非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。所有的上述特征都将被理解为只是示例性的，并且可以从本发明公开中收集关于结构和方法的更多的特征和目的。对本发明的特征、细节、实用性以及优点的更全面地展示，将在以下对本发明的各种实施例的书面描述中提供，在附图中图示，并且在所附权利要求中限定。因此，如果不进一步阅读整个说明书以及权利要求书及附图，则无法理解对本发明内容的诸多限制性解释。

附图说明

图1是本发明提供的智能控制安全制动方法的第一实施例的具体步骤流程图；

图2是本发明提供的智能控制安全制动方法的第二实施例的具体步骤流程图；

图3是本发明提供的智能控制制动系统的第一实施例的结构框图；

图4是本发明提供的智能控制制动系统的第二实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图，并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一模块和全部组合。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例和实施例中的特征可以相互结合。

本文中所使用的术语仅仅是出于描述特定示例性实施方式的目的，而不是意在限制本发明。如本文中所使用,除非.上下文中另有明确指示，否则单数形式意在包括复数形式。还应理解，用语“包括”和/或“包括有”当被使用在说明书中时，是指所记载的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，而不是排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或附加。

现在将详细参照本发明的优选实施方式，其中这些优选实施方式的示例在附图中示出。尽可能地，贯穿附图将使用同一附图标记来指代相同的或相似的部分。在本发明的下列描述中，如果对并入本文的已知功能和配置的详细描述会模糊本发明的主题，则将省略对并入本文的已知功能和配置的详细描述。本领域的技术人员将理解的是，为了便于描述，附图中所示的任何特征可以被放大、缩小或简化，并且附图和附图的元件并不总是按比例示出。

第一实施例

本实施例中提供一种智能控制安全制动方法，其包括以下步骤：

步骤S11、监测自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据；

步骤S12、判断所述数据是否超出预设范围，当数据超出预设范围，启动双制动单元进行自动制动；

步骤S13、通过对所述双制动单元的位移及压力检测，验证所述双制动单元的制动是否生效。

具体的，在步骤S11中，通过速度检测单元或位置检测单元获取所述自动行驶小车的实时速度，通过位移检测单元获取所述自动行驶小车的实时位移，通过张力传感器获取所述自动行驶小车的牵引装置的实时张力。所述张力传感器是张力控制过程中，用于测量卷材张力值大小的仪器，在本实施例中用于检测多车串联的自动行驶小车的牵引装置的张力，进而判断所述自动行驶小车的串联情况，所述牵引装置一旦断裂，张力就会大幅度减少，甚至为0。

在一些实施例中，所述位置检测单元包括GPS、UWB、编码器和条码阅读器中的任意一种。其中，所述GPS(Global Positioning System，全球定位系统)是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，能够在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息；UWB技术是一种使用1GHz以上频率带宽的无线载波通信技术，能够实现将定位与通信合一，可在室内和地下进行精确定位。所述位置检测单元用于获取所述自动行驶小车在轨道上的具体位置，既可为跟随提供数据，亦可获取所述自动行驶小车在轨道内的实时位置，为所述自动行驶小车提供绝对位置及绝对速度反馈。

在一些实施例中，所述位移检测单元包括激光测距传感器、雷达测距传感器、拉线式编码器或电子尺中的任意一种。其中，所述激光测距传感器通过记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离；所述雷达测距传感器采用脉冲微波技术，在脉冲发射暂停期间，天线系统将作为接收器，接收反射波，同时进行回波图像数据处理，给出指示和电信号；所述拉线式编码器能够检测出直线位移；所述电子尺能够把一个机械位移转换成电气信号，并且该信号能够与机械运动成正比。

在本实施例中，步骤S12具体包括：当所述实时速度突然失速，或者所述实时张力或实时位移发生跳变，则所述数据超出预设范围。进一步的，当所述实时速度发生突变，可能出现失速情况，当实时张力或实时位移发生跳变，则可能出现牵引断裂的情况。上述情况均需要及时启动所述双制动单元进行自动制动。所述双制动单元包括一常开制动器和一常闭制动器，所述常闭制动器用于断电时进行自动制动。其中，所述常开制动器是通气抱闸，一通气两边的夹钳就夹起来；所述常闭制动器一直处于夹钳加紧状态，在通气后松开，因此在平常状态下，常闭制动器一直处于刹车状态。本发明提供的智能控制安全制动方法采用双制动单元，能够保证所述自动行驶小车在断电的情况下还能够安全制动，进一步保证安全制动的效果。

在步骤S13中，在启动所述双制动单元进行自动制动后，还通过对所述双制动单元进行检测，验证其是否开始制动。具体的，设置位移、压力传感器分别与所述常开制动器和常闭制动器连接，通过对常开制动器和常闭制动器的检测能够验证制动是否生效。

第二实施例

本实施例中提供一种智能控制安全制动方法，其包括以下步骤：

步骤S21、监测自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据；

步骤S22、判断所述数据是否超出预设范围，当数据超出预设范围，启动双制动单元进行自动制动；

步骤S23、通过对所述双制动单元的位移及压力检测，验证所述双制动单元的制动是否生效；

步骤S24、对锁紧点进行压力检测，根据所述压力实时调节所述双制动单元的制动力矩。

与第一实施例相比，本实施例中还包括根据压力实时调节所述双制动单元的制动力矩。其中，制动力矩是由制动器产生的力矩，其作用是使车轮的转速下降，最终使汽车减速直至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；此外，还可使汽车可靠地停在原地或坡道上。通过调节制动力矩还能够有效调整制动，实现安全制动。

第三实施例

本实施例中提供一种智能控制安全制动系统，其包括控制中心10，分别与所述控制中心10连接的数据获取模块20、数据判断模块30和制动验证模块40。其中，所述数据获取模块20用于监测自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据；所述数据判断模块30用于判断所述数据是否超出预设范围，当数据超出预设范围，启动双制动单元进行自动制动；所述制动验证模块40用于通过对所述双制动单元的位移及压力检测，验证所述双制动单元的制动是否生效。

第四实施例

本实施例中提供一种智能控制安全制动系统，其包括控制中心10，分别与所述控制中心10连接的双制动单元11、数据获取模块20、数据判断模块30、制动验证模块40、通讯模块50、供电单元60、状态指示单元70、黑匣子80和UPS电源90。其中，所述数据获取模块20用于监测自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据；所述数据判断模块30用于判断所述数据是否超出预设范围，当数据超出预设范围，启动双制动单元进行自动制动；所述制动验证模块40用于通过对所述双制动单元的位移及压力检测，验证所述双制动单元的制动是否生效；所述通讯模块50用于车辆与车辆之间、车辆与车辆总控系统的数据交互；所述供电单元60用于为所述控制系统供电；所述状态指示单元70用于获取并显示所述双制动单元的状态；所述黑匣子80用于记录所述有轨车辆的运行数据；所述UPS电源90用于为所述控制中心10和所述黑匣子80提供冗余电源。

具体的，所述双制动单元11包括常开制动器111和常闭制动器112，同时设置位移、压力传感器113分别与所述常开制动器111和常闭制动器112连接，通过对常开制动器111和常闭制动器112的检测能够验证制动是否生效。

所述数据获取模块20包括位置检测单元21、位移检测单元22和张力传感器23，所述位置检测单元21用于获取所述自动行驶小车的实时速度，所述通过位移检测单元22用于获取所述自动行驶小车的实时位移；所述张力传感器23获取所述自动行驶小车的牵引装置的实时张力。

具体的，所述通讯模块50包括天线，其用于车辆与车辆之间、车辆与车辆总控系统的数据交互，能够使得当前车辆的相关数据被实时获取，加强对所述自动行驶小车的及时监测及反馈。所述供电单元60分别为所述控制中心10、所述双制动单元11、和所述UPS电源90进行充电，所述供电单元60和所述UPS电源90能够为所述黑匣子80和所述控制中心10提供双重供电，保证所述供电单元60出现故障时还能进行供电，保证所述控制中心10和所述黑匣子80能够继续工作。

本发明还提供一种自动行驶小车，其包括本发明提供的智能控制安全制动系统。

总的来说，本发明提供的智能控制安全制动方法及其制动系统通过监测自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据，当数据发生异常时自动启动双制动单元进行自动制动，通过多方面监测所述自动行驶小车的运行数据及时在设备失速或牵引索断裂等情况时自动制动，为所述自动行驶小车的安全运行提供保障。

最后应说明的是：以上描述是示例性实施方式的示意,并且不应被认为是对示例性实施方式的限制。虽然已描述了若干个示例性实施方式,但是本领域技术人员应容易理解，能够在示例性实施方式中进行多种修改，而均不实质上背离示例性实施方式的新的教导和优点。相应地，所有这些修改意在被包括在如权利要求书中定义的示例性实施方式的范围内。在权利要求书中，装置加功能语句意在覆盖如执行所记载功能的本文中所描述的结构以及结构等同物以及等同结构。因此，应理解，以上描述是示例性实施方式的示意，并且不应被认为是受限于所公开的具体示例性实施方式，并且应理解，对于所公开的示例性实施方式的修改以及其它示例性实施方式意在被包括在随附的权利要求书的范围内。本发明通过随附的权利要求书以及应被包括在其中的权利要求书的等同物定义。

Claims (10)

1.一种智能控制安全制动方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据；

判断所述数据是否超出预设范围，当数据超出预设范围，启动双制动单元进行自动制动；

通过对所述双制动单元的位移及压力检测，验证所述双制动单元的制动是否生效。

2.根据权利要求1所述的智能控制安全制动方法，其特征在于，所述获取自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据，具体包括：

通过速度检测单元或位置检测单元获取所述自动行驶小车的实时速度；

通过位移检测单元获取所述自动行驶小车的实时位移；

通过张力传感器获取所述自动行驶小车的牵引装置的实时张力。

3.根据权利要求2所述的智能控制安全制动方法，其特征在于，所述位置检测单元包括GPS、UWB、编码器和条码阅读器中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的智能控制安全制动方法，其特征在于，所述位移检测单元包括激光测距传感器、雷达测距传感器、拉线式编码器或电子尺中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的智能控制安全制动方法，其特征在于，所述双制动单元包括一常开制动器和一常闭制动器，所述常闭制动器用于断电时进行自动制动。

6.根据权利要求1所述的智能控制安全制动方法，其特征在于，所述判断所述数据是否超出预设范围，具体包括：

当所述实时速度突然失速，或者所述实时张力或实时位移发生跳变，则所述数据超出预设范围。

7.根据权利要求1所述的智能控制安全制动方法，其特征在于，所述智能控制安全制动方法的具体步骤还包括：

对锁紧点进行压力检测，根据所述压力实时调节所述双制动单元的制动力矩。

8.一种智能控制安全制动系统，其特征在于，包括控制中心，分别与所述控制中心连接的：

数据获取模块，用于监测自动行驶小车的实时速度、实时张力和实时位移数据；

数据判断模块，用于判断所述数据是否超出预设范围，当数据超出预设范围，启动双制动单元进行自动制动；

制动验证模块，用于通过对所述双制动单元的位移及压力检测，验证所述双制动单元的制动是否生效。

9.根据权利要求8所述的智能控制安全制动系统，其特征在于，所述智能控制安全制动系统还包括分别与所述控制中心连接的：

通讯模块，用于车辆与车辆之间、车辆与车辆总控系统的数据交互；

供电单元，用于为所述控制系统供电；

状态指示单元，用于获取并显示所述双制动单元的状态；

黑匣子，用于记录所述有轨车辆的运行数据；

UPS电源，用于为所述控制中心和所述黑匣子提供冗余电源。

10.一种自动行驶小车，其特征在于，包括权利要求8-9任意一项所述的智能控制安全制动系统。

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