CN115991446A - 一种通道末端保护装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种通道末端保护装置和方法，包括第一被测组件，位于通道的末端保护区；第二被测组件，位于通道的中间区；感应组件，安装于车辆上且感应第一被测组件或第二被测组件并输出状态信息；控制器，获取感应组件的状态信息得到编码信息，根据编码信息结合车辆行驶方向进行判断，若车辆位于末端保护区且朝中间区驶入或者位于中间区，则允许车辆以最大速度行驶；若车辆位于末端保护区且朝所述通道出口驶离，则限制其行驶速度。本发明采用感应组件和被测组件结合，检测判断更为准确且安装方便、成本低。

Description

一种通道末端保护装置和方法

技术领域

本发明涉及搬运车辆领域，特别是指一种通道末端保护装置和方法。

背景技术

为了在工业环境中移动物品，工人通常使用工业车辆，例如叉车、手动和电动托盘车等物料搬运车辆。目前，工业车辆可被配置为通过工业环境的自动导引车辆或者知道其在工业环境内的定位的手动导引车辆进行导航。这种工业车辆在从货架通道出口全速驶离时，若速度过高，容易撞到货架；当有行人经过出口时，若车辆来不及减速，也会撞到行人。因此，货架通道末端设置相关的保护措施是很有必要的，包括设置防撞装置、警示牌等。

目前，公开了一种使用货架支柱标识的通道末端保护和车辆位置校准的系统和方法，采用相机捕捉用于货架系统通道的标识符和通道中的货架支柱部分图像，进行分析处理实现检测货架支柱及其与车辆位置关联，用于实现通道内外定位及通道末端保护等。但是其存在一定局限性：

1.当货架区域光线不足时相机的捕捉能力受限，需要添加额外的照明模块；同时相机存在一定的拍摄延时，这对相机的性能要求较高，从而导致成本也较高。

2.部分区域如货物转运区，存在由于无法布置货架而无法合理设置标识符的情况。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中通道末端保护方案存在的上述缺陷，提出一种通道末端保护装置和方法，通过传感组件实现车辆所处位置区域检测并进行相关车速设置，实现容易、成本低、安装方便。

本发明采用如下技术方案：

一种通道末端保护装置，其特征在于：包括

第一被测组件，位于通道的末端保护区；

第二被测组件，位于通道的中间区；

感应组件，安装于车辆上且感应第一被测组件或第二被测组件并输出状态信息；

控制器，获取感应组件的状态信息得到编码信息，根据编码信息结合车辆行驶方向进行判断，若车辆位于末端保护区且朝中间区驶入或者位于中间区，则允许车辆以最大速度行驶；若车辆位于末端保护区且朝所述通道出口驶离，则限制其行驶速度。

优选的，所述通道为双出口通道，其设有两出口，靠近出口处设有所述末端保护区；每个所述末端保护区设有所述第一被测组件。

优选的，包括有两沿所述通道长度方向分布的所述第一被测组件，包括有两沿所述通道长度方向分布的所述第二被测组件，所述第一被测组件和第二被测组件位于所述长度方向中线的同一侧且在宽度方向具有间隔。

优选的，所述通道为单出口通道，设有位于出口的所述末端保护区和位于封闭端的所述末端保护区；位于出口的所述末端保护区设有所述第一被测组件。

优选的，所述感应组件包括相对所述通道长度方向中线对称设置的第一感应组件和第二感应组件，所述第一感应组件设置成所述车辆沿所述通道第一方向行驶时感应所述第一被测组件或所述第二被测组件，所述第二感应组件设置成所述车辆沿所述通道第二方向行驶时感应所述第一被测组件或所述第二被测组件。

优选的，所述感应组件包括至少两磁性开关，所述第一被测组件包括至少一磁性元件，所述第二被测组件包括至少一磁性元件。

优选的，所述感应组件包括至少两接近开关，所述接近开关为霍尔式接近开关或电容式接近开关或电感式接近开关，所述第一被测组件设有第一被测部，所述第二被测组件设有第二被测部。

优选的，所述第一被测部为沿所述通道长度方向从所述末端保护区延伸至另一所述末端保护区；所述第二被测部为沿所述通道长度方向并从所述中间区一端延伸至所述中间区另一端。

一种通道末端保护方法，其特征在于：车辆在通道内行驶时，车辆上的感应组件感应位于所述通道的末端保护区的第一被测组件或位于所述通道的中间区的第二被测组件并输出状态信息，车辆上的控制器根据状态信息得到对应的编码信息，并根据编码信息结合车辆行驶方向进行判断，若车辆位于末端保护区且朝中间区驶入或者位于中间区，则允许车辆以最大速度行驶；若车辆位于末端保护区且朝所述通道出口驶离，则限制其行驶速度。

优选的，所述控制器预先存储有编码信息表，编码信息表设有若干编码组合，所述通道的所述末端保护区和所述中间区分别对应至少一编码组合；所述控制器将得到的编码信息与编码信息表中的编码组合进行比对，若不存在对应的编码组合，则为误触发；若存在，则得到所述车辆所处的区域。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中，设置第一被测组件、第二被测组件、感应组件和控制器，通过感应组件感应第一被测组件或第二被测组件并输出状态信息，控制器获取感应组件的状态信息得到编码信息，根据编码信息结合车辆行驶方向判断是否需要限速或停车以实现末端保护。采用这种感应组件和被测组件结合，检测更为准确且安装方便、成本低。

2、本发明中，可适用于双出口通道和单出口通道，根据通道类型布置对应数量的被测组件，满足不同使用场景的需求，被测组件可埋设于地下，十分方便且不影响车辆的正常行驶。

3、本发明中，第一被测组件可沿通道长度方向分布，第二被测组件沿通道长度方向分布，第一被测组件和第二被测组件位于长度方向中线的同一侧且在宽度方向具有间隔，使得车辆按照不同方向行驶时，感应组件的不同开关状态发生变化，以便于准确区分车辆所处区域。

4、本发明中，可在控制器预先存储编码信息表，控制器将得到的编码信息与编码信息表中的编码组合进行比对以判断车辆所处区域，还可检测是否误触发，方法简单、实现容易。

5、本发明中，适用的通道可以是堆垛区域的通道、拐角区域通道、行人十字路口区域通道等有相关限速要求的通道，特别是货架通道；适用于叉车等需要频繁进出仓库货架区域的并且带有电磁导向或机械导轨导向等导向系统搬运车辆；可应用于物流仓库，冷库，商务和汽车零部件仓库等行业。

附图说明

图1为本发明装置组成图；

图2为本发明车辆示意图；

图3为本发明方法主流程图；

图4为本发明第一、第二被测组件在通道内分布位置示意图(实施例一)；

图5为本发明第一、第二被测组件在通道内分布位置示意图(实施例二)；

图6为车辆在通道内行驶示意图(实施例一)；

图7为第一被测组件结构图(实施例三)；

图8为图7的E-E向剖视图；

图9为第二被测组件结构图(实施例三)；

图10为图9的F-F向剖视图；

图11为本发明第一、第二被测组件在通道内分布位置示意图(实施例三)；

图12为车辆在通道内行驶示意图(实施例三)；

图13为本发明编码信息与车辆速度关联表。

10、车辆，11、控制器，12、测速编码器，13、行驶电机，20、感应组件，21、第一感应组件，22、第二感应组件，30、第一被测组件，31、第一被测部，40、第二被测组件，32、第二被测部。

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

本发明中，对于术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”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，而不是指示或暗示所指的装置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保护范围的限制。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申请中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参见图1至图3，一种通道末端保护装置，包括第一被测组件30、第二被测组件40、感应组件20和控制器11等。第一被测组件30位于通道的末端保护区；第二被测组件40位于通道的中间区；感应组件20安装于车辆10上且感应第一被测组件30或第二被测组件40并输出状态信息；控制器11获取感应组件20的状态信息得到编码信息，根据编码信息结合车辆10行驶方向进行判断，若车辆10位于末端保护区且朝中间区驶入或者位于中间区，则允许车辆10以最大速度行驶；若车辆10位于末端保护区且朝通道出口驶离，则限制其行驶速度。

本发明中，第一被测组件30和第二被测组件40可埋设于通道地面上，感应组件20可安装于车辆10上，其可位于车辆10底部，参见图2的感应组件20安装位置示意图。实际应用中，第一被测组件30和第二被测组件40还可设置于通道同一侧或不同侧，例如位于货架上；感应组件20的位置也可对应调整，位于车辆10的同一侧或不同侧等。

通道可为常规的双出口通道和单出口通道，双出口通道具有两个位于通道端部的出口。单出口通道为具有一个出口的通道，即通道一端具有出口，另一端为封闭。并且，本申请的通道设置成单行道，即只能一台车辆10通行。

另外，本发明中将通道靠近端部区域设置成末端保护区，则通常通道具有两个末端保护区，两个末端保护区之间的区域设置成中间保护区，通常中间区面积大于末端保护区。末端保护区和中间保护区的具体大小可根据通道大小设定，在此不作限定。

感应组件20包括相对通道长度方向中线对称设置的第一感应组件21和第二感应组件22，第一感应组件21设置成车辆10沿通道第一方向行驶时感应第一被测组件30或第二被测组件40，第二感应组件22设置成车辆10沿通道第二方向行驶时感应第一被测组件30或第二被测组件40。其中第一方向和第二方向为相反的方向。并且，对于双出口通道，车辆10沿通道的第一方向行驶时，包括有沿第一方向朝中间区驶入以及朝通道出口驶离；车辆10沿通道的第二方向行驶时，也包括有沿第二方向朝中间区驶入以及朝通道出口驶离。

本发明的感应组件20经过第一被测组件30和第二被测组件40时可改变开关的状态，并且将开关状态通过高/低电平的信号方式传递给控制器11，控制器11根据高/低电平的信号得到对应的编码信息，感应组件20可采用磁性开关和接近开关等。

本发明还提出一种通道末端保护方法，参见图3，其包括如下：车辆10在通道内行驶时，车辆10上的感应组件20感应位于通道的末端保护区的第一被测组件30或位于通道的中间区的第二被测组件40并输出状态信息，车辆10上的控制器11根据状态信息得到对应的编码信息，并根据编码信息结合车辆10的行驶方向进行判断，若车辆10位于末端保护区且朝中间区驶入或者位于中间区，则允许车辆10以最大速度行驶；若车辆10位于末端保护区且朝通道出口驶离，则限制其行驶速度(例如小于2.5km/h)。

本发明的控制器11中，可预先存储有编码信息表，编码信息表设有预设的编码组合，每种编码组合与通道的相关区域相对应，参见图13。控制器11可将根据感应组件20的状态信息得到的编码信息与编码信息表中的编码组合进行比对，若未找到对应的编码组合，则存在误触发情况，控制器11可控制报错，控制车辆10减速并提示驾驶员对传感组件进行复位操作；若能找到对应的编码组合，则可得到车辆10所处的对应区域。控制器11也可通过编码信息判断车辆10是否正常行驶，确保传感器没有被误触发。

对于车辆10行驶方向，控制器11可获取行驶电机13的测速编码器12反馈的电机旋转方向，从而判定当前车辆10的是朝中间区行驶还是朝出口驶离，则通过车辆10在通道中的所处区域结合车辆10的行驶方向，来判定是否需要限制车速实现通道保护。

本发明中，允许车辆10以最大速度行驶是指允许车辆10加速至最大速度，最大速度为预先设定的速度值。限制其行驶速度是指控制车辆10减速至设定速度或停止，如果车辆10减速至设定速度即处于限速状态，则车辆10将保持限速行驶，直至离开通道或改变行驶方向；其中，离开通道后，加速装置复位前，车辆10仍保持限速，必须复位加速装置才能解除限速。如果车辆10处于停止即停车状态，此时继续操作加速装置将无法控制车辆10行驶，若要解除限制，需要操控加速装置复位，并重新激活加速装置，之后控制器11将允许车辆10以限制的速度V往通道出口外行驶，直至离开通道，或改变行驶方向。

以下，对本发明的具体应用进行举例。

具体实施例一

参见图4，该实施例以通道为双出口通道为例，其设有两出口，靠近出口处设为末端保护区；每个末端保护区设有第一被测组件30，图中箭头代表车辆10行进方向。则包括有两沿通道长度方向分布的第一被测组件30，编号为C和D且位于同一直线上；包括有两沿通道长度方向分布的第二被测组件40，编号为A和B且位于同一直线上，第一被测组件30和第二被测组件40位于长度方向中线的同一侧且在宽度方向具有间隔。

其中，第一被测组件30可安装于末端保护区靠近出口位置，其包括两磁性元件，第二被测组件40包括两磁性元件，两第二被测组件40可设置于中间区靠近末端保护区的位置。设置每个检测组件的两个磁性元件朝上的磁极相反，若一磁性元件为S极朝上，则另一磁性元件为N极朝上。

参见图2，感应组件20包括八个磁性开关，即第一感应组件21包括四个磁性开关即两对磁性开关，其中一对编号为1和2，用于在第一方向时，与第一被测组件30的两个磁性元件一一对应；另一对编号为3和4，用于在第一方向时，与第二被测组件40的两个磁性元件一一对应。同理的，第二感应组件22也包括四个磁性开关即两对磁性开关，编号分别为5、6、7、8，在第二方向时，一对用于与第一被测组件30的两磁性元件一一对应，另一对用于与第二被测组件40的两磁性元件一一对应。其中，每对中的两磁性开关之间的距离较小，而第一感应组件21和第二感应组件22之间保持一定距离，避免误触。

当第一感应组件21位于第一被测组件30上方时，对应的一对磁性开关(例如编号1、2)的状态被激活并保持该激活状态不变，直至第一感应组件21再次经过第一被测组件30上方；当第一感应组件21位于第二被测组件40上方时，对应的另一对磁性开关(例如编号3、4)状态被激活并保持该激活状态不变，直至第一感应组件21再次经过第二被测组件40上方。第二感应组件22的同理。

本发明中，可将磁性开关的激活状态和非激活状态分别设为1和0，第一感应组件21和第二感应组件22的八个磁性开关初始状态可设置为“00000000”。实际应用中，可根据传感器的类型及具体实施情况该初始状态可以为0和1的不同组合。

参见图6和图13，本实施例的工作原理(以第一方向为例)说明如下：

当车辆10按照图6所示的第一方向从通道出口外往通道中间区驶入，先经过编号为C的第一被测组件30，位于磁极为S的磁性元件上方时，对应的两磁性开关状态不变，接着经过磁极为N的磁性元件上方，则编号为1和2的磁性开关被激活，则控制器11得到感应组件20输出的磁性开关状态的编码信息为“11000000”，控制器11判定车辆10已进入通道的末端保护区但是未到达中间区。且根据被激活的是第一感应组件21的两磁性开关，而不是第二感应组件22的两磁性开关，则控制器11判定当前车辆10的朝向为车头朝向中间区。

控制器11再获取测速编码器12反馈的电机旋转方向，判定当前车辆10的状态为车头朝向中间区行驶。因此，控制器11结合编码信息及车辆10的行进方向，判定车辆10已进入通道的末端保护区但是未到达中间区，则允许车辆10以最大速度行驶。

当车辆10按图6所示的第一方向继续行驶，经过编号为B的第二被测组件40，则第一感应组件21的编号为3和4的磁性开关被激活，控制器11得到的感应组件20输出磁性开关状态的编码信息变化为“11110000”，控制器11结合编码信息及车辆10的行进方向判定车辆10位于中间区，则允许车辆10以最大速度行驶。

车辆10沿第一方向继续行驶，经过编号为A的第二被测组件40，则第一感应组件21的编号为3和4的磁性开关切换状态，控制器11得到的感应组件20输出磁性开关状态的编码信息变化为“11000000”，控制器11结合编码信息及车辆10的行进方向判定车辆10进入末端保护区且朝向通道出口驶离，则控制器11立即限制行驶速度或减速停车。本实施例中，第二被测组件40位于中间区与末端保护区交界处，将车辆当成点，当车辆10的局部进入末端保护区且感应组件20检测到编号为A的第二被测组件40，即判定为车辆10进入末端保护区。

车辆10沿第一方向继续行驶，经过编号为D的第一被测组件30，则第一感应组件21编号为1和2的磁性开关切换状态，控制器11得到的感应组件20输出磁性开关状态的编码信息变化为“00000000”，控制器11结合编码信息及车辆10的行进方向判定车辆10位于末端保护区且朝通道出口驶离，但此时车辆10仍为限制行驶速度；如需全速行驶，需要松开加速装置使其复位，并重新激活加速装置，方可解除限制并允许车辆10以全速行驶。

本实施例中，车辆10沿第二方向行驶的原理与第一方向类似，只是具体编码信息不同。

具体实施例二

本实施例与具体实施例一大体相同。区别在于：参见图5，通道为单出口通道，即设有位于出口的末端保护区和位于封闭端的末端保护区。则仅在位于出口的末端保护区设有第一被测组件30，编号为D，位于封闭端的末端保护区不设置第一被测组件30。感应组件20的设置不变。

本实施例的工作原理(以第二方向为例)说明如下：

当车辆10按照第二方向从通道出口外往通道中间区驶入，先经过编号为D的第一被测组件30，位于磁极为S的磁性元件上方时，对应的两磁性开关状态不变，接着经过磁极为N的磁性元件上方，则编号为7和8的磁性开关被激活，则控制器11得到感应组件20输出的磁性开关状态的编码信息为“00000011”，控制器11判定车辆10已进入通道的末端保护区。控制器11获取测速编码器12反馈的电机旋转方向，判定当前车辆10的状态为车头朝向中间区行驶。因此，控制器11结合编码信息及车辆10的行进方向，判定车辆10已进入通道的末端保护区但是未到达中间区，则允许车辆10以最大速度行驶。

车辆10沿第二方向继续行驶，经过编号为A的第二被测组件40，则第一感应组件21的编号为5和6的磁性开关被激活，控制器11得到的感应组件20输出磁性开关状态的编码信息变化为“00001111”，控制器11结合编码信息及车辆10的行进方向判定车辆10位于中间区，则允许车辆10以最大速度行驶。

当车辆10按照第二方向继续行驶，经过编号为B的第二被测组件40，则第一感应组件21的编号为6和5的磁性开关切换状态，控制器11得到的感应组件20输出磁性开关状态的编码信息变化为“00000011”，控制器11结合编码信息及车辆10的行进方向判定车辆10位于末端保护区，则控制器11立即限制行驶速度或减速停车。

具体实施例三

本实施例与具体实施例一大体相同，区别在于：感应组件20将磁性开关替换成接近开关。该接近开关为霍尔式接近开关或电容式接近开关或电感式接近开关等。则第一被测组件30设有第一被测部31，第二被测组件40设有第二被测部32，该第一被测部31和第二被测部32为凸起的条状结构，即朝向车辆10所在方向外凸。

具体的第一被测部31为沿通道长度方向从末端保护区延伸至另一末端保护区，参见图7和图8；第二被测部32为沿通道长度方向并从中间区一端延伸至中间区另一端，参见图9和图10。若接近开关为霍尔式结构开关，则第一被测组件30和第二被测组件40采用磁性材料结构，若接近开关为电容式接近开关或电感式接近开关等，则第一被测组件30和第二被测组件40采用金属材料。

该实施例中，第一被测部31的两端对应实施例一中的编号为C和D的第一被测组件30的位置，第二被测部32的两端对应实施例一中的编号为A和B的第一被测组件30的位置，参见图11和图12。

本实施例中，第一被测组件30和第二被测组件40设置成长条状，则车辆10经过第一被测部31或第二被测部32一端上方，第一感应组件21中的对应两接近开关被激活后，能维持被激活状态直至车辆10行驶经过另一第一被测部31或第二被测部32另一端上方。同理的，车辆10经过第一被测部31或第二被测部32一端上方，第二感应组件22中的对应两接近开关被激活后，能维持被激活状态直至车辆10经过另一第一被测部31或第二被测部32另一端上方。

本实施例的其它具体工作原理与实施例一相同。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种通道末端保护装置，其特征在于：包括

第一被测组件，位于通道的末端保护区；

第二被测组件，位于通道的中间区；

感应组件，安装于车辆上且感应第一被测组件或第二被测组件并输出状态信息；

控制器，获取感应组件的状态信息得到编码信息，根据编码信息结合车辆行驶方向进行判断，若车辆位于末端保护区且朝中间区驶入或者位于中间区，则允许车辆以最大速度行驶；若车辆位于末端保护区且朝所述通道出口驶离，则限制其行驶速度。

2.如权利要求1所述的一种通道末端保护装置，其特征在于：所述通道为双出口通道，其设有两出口，靠近出口处设有所述末端保护区；每个所述末端保护区设有所述第一被测组件。

3.如权利要求2所述的一种通道末端保护装置，其特征在于：包括有两沿所述通道长度方向分布的所述第一被测组件，包括有两沿所述通道长度方向分布的所述第二被测组件，所述第一被测组件和第二被测组件位于所述长度方向中线的同一侧且在宽度方向具有间隔。

4.如权利要求1所述的一种通道末端保护装置，其特征在于：所述通道为单出口通道，设有位于出口的所述末端保护区和位于封闭端的所述末端保护区；位于出口的所述末端保护区设有所述第一被测组件。

5.如权利要求1所述的一种通道末端保护装置，其特征在于：所述感应组件包括相对所述通道长度方向中线对称设置的第一感应组件和第二感应组件，所述第一感应组件设置成所述车辆沿所述通道第一方向行驶时感应所述第一被测组件或所述第二被测组件，所述第二感应组件设置成所述车辆沿所述通道第二方向行驶时感应所述第一被测组件或所述第二被测组件。

6.如权利要求1所述的一种通道末端保护装置，其特征在于：所述感应组件包括至少两磁性开关，所述第一被测组件包括至少一磁性元件，所述第二被测组件包括至少一磁性元件。

7.如权利要求1所述的一种通道末端保护装置，其特征在于：所述感应组件包括至少两接近开关，所述接近开关为霍尔式接近开关或电容式接近开关或电感式接近开关，所述第一被测组件设有第一被测部，所述第二被测组件设有第二被测部。

8.如权利要求7所述的一种通道末端保护装置，其特征在于：所述第一被测部为沿所述通道长度方向从所述末端保护区延伸至另一所述末端保护区；所述第二被测部为沿所述通道长度方向并从所述中间区一端延伸至所述中间区另一端。

9.一种通道末端保护方法，其特征在于：车辆在通道内行驶时，车辆上的感应组件感应位于所述通道的末端保护区的第一被测组件或位于所述通道的中间区的第二被测组件并输出状态信息，车辆上的控制器根据状态信息得到对应的编码信息，并根据编码信息结合车辆行驶方向进行判断，若车辆位于末端保护区且朝中间区驶入或者位于中间区，则允许车辆以最大速度行驶；若车辆位于末端保护区且朝所述通道出口驶离，则限制其行驶速度。

10.如权利要求9所述的一种通道末端保护方法，其特征在于：所述控制器预先存储有编码信息表，编码信息表设有若干编码组合，所述通道的所述末端保护区和所述中间区分别对应至少一编码组合；所述控制器将得到的编码信息与编码信息表中的编码组合进行比对，若不存在对应的编码组合，则为误触发；若存在，则得到所述车辆所处的区域。

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