CN218986486U - 基于流动机械车的安全预警装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于流动机械车的安全预警装置，所述基于流动机械车的安全预警装置包括：第一摄像部件，固定于流动机械车的门架顶端；第二摄像部件，固定于所述门架上，所述第二摄像部件的离地距离为一个集装箱的高度；第三摄像部件，固定于所述流动机械车的底盘位置；其中，所述第三摄像部件补充所述第一摄像部件和所述第二摄像部件的拍摄盲区。

Description

基于流动机械车的安全预警装置

技术领域

本申请属于智能预警的技术领域，涉及一种预警装置，特别是涉及一种基于流动机械车的安全预警装置。

背景技术

目前，大型流动机械是集装箱码头堆场作业的常用机械，其具有机动灵活、通用性好、应用广泛、性能可靠等优点，但是因其机型较大、结构特殊、作业回转半径大，司机在作业时视线盲区较多，同时作业环境比较复杂，作业地点多变，且在作业区周围还经常有人员出入，人机混合作业时有发生，所以整个作业过程中存在较多的安全隐患。

根据现在国内各集装箱码头公司大型集装箱铲车在运行过程中，由于受视线死角等因素的影响易发生倒车碰撞、甚至可能发生伤害场内人员的恶性事故。因此需要使用更合理有效的技术手段来解决流机作业时的视线盲区问题，为司机提供更好的视野及预警，为周围人员提供有效的提醒，为管理者提供科学的监控管理平台。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于流动机械车的安全预警装置，用于解决对流动机械车视觉盲区进行全面、准确监测的问题。

本申请实施例提供一种基于流动机械车的安全预警装置，所述基于流动机械车的安全预警装置包括：第一摄像部件，固定于流动机械车的门架顶端；第二摄像部件，固定于所述门架上，所述第二摄像部件的离地距离为一个集装箱的高度；第三摄像部件，固定于所述流动机械车的底盘位置；其中，所述第三摄像部件补充所述第一摄像部件和所述第二摄像部件的拍摄盲区。

在本实施例的一种实现方式中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：第一摄像主机；所述第一摄像部件和所述第二摄像部件分别与所述第一摄像主机连接。

在本实施例的一种实现方式中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：显示装置；所述显示装置与所述第一摄像主机连接，所述第一摄像主机将障碍识别影像传输至所述显示装置进行显示。

在本实施例的一种实现方式中，所述第三摄像部件包括红外热成像模块。

在本实施例的一种实现方式中，述基于流动机械车的安全预警装置还包括：第二摄像主机；所述红外热成像模块与所述第二摄像主机连接。

在本实施例的一种实现方式中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：整车控制器；所述第一摄像主机和所述第二摄像主机分别与所述整车控制器连接。

在本实施例的一种实现方式中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：电子刹车制动模块；所述电子刹车制动模块与所述整车控制器连接。

在本实施例的一种实现方式中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：刹车功能开关；所述刹车功能开关与所述整车控制器连接，所述刹车功能开关的不同状态表示开启和关闭辅助刹车功能。

在本实施例的一种实现方式中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：报警模块；所述报警模块与所述整车控制器连接。

在本实施例的一种实现方式中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：倒车检测模块，设于所述流动机械车后侧，与所述整车控制器连接；所述倒车检测模块包括后置摄像部件和超声波雷达探测单元；其中，所述超声波雷达探测单元补充所述后置摄像部件的拍摄盲区。

如上所述，本申请所述的基于流动机械车的安全预警装置，具有以下有益效果：

(1)结合集装箱标准规格，在流动机械车上正面的特定位置安装多个摄像装置，并通过多个摄像装置的结合实现机械车向前行驶以及作业过程中集装箱升高任意位置时均可对视觉盲区中的安全状况进行监测。

(2)在流动机械车上后面的特定位置将后置摄像装置与超声波雷达相结合，通过超声波雷达对后置摄像装置的辅助，实现了对倒车时后方的安全状况进行准确检测。

(3)通过机械车前置安全监测与后置安全监测装置的结合，全面提高了堆高机等流动机械车在各方向行驶以及不同作业状态下的安全监测的可靠性。

(4)通过机械车上安装的扬声器、警示灯以及制动系统的不同工作状态的结合，实现了流动机械车不同级别的报警，辅助驾驶人员进行安全驾驶以及安全作业。

附图说明

图1显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的结构图。

图2显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的第一摄像部件安装结构图。

图3显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的第二摄像部件安装结构图。

图4显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的第三摄像部件安装结构图。

图5显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的系统结构图。

图6显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的前后结合监测结构图。

图7显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的超声波雷达安装示意图。

图8显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的报警示意图。

元件标号说明

1         第一摄像部件

2         第二摄像部件

3         第三摄像部件

4         门架

5         第一摄像主机

6         第二摄像主机

7         整车控制器

8         电子刹车制动模块

9         报警模块

10        后置摄像部件

11        超声波雷达探测单元

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

申请人意识到，目前，在大型流动机械上已有安全保护装置，如：倒车影像监控以及激光防撞系统等装置，但大多是基于传统检测手段或单一检测功能的被动系统。由于防护范围小、主动防护性差、司机无暇兼顾等问题存在，作用和效果并不明显。

申请人还意识到，驾驶辅助系统和视觉检测技术在国内外自动驾驶汽车上的应用已经非常广泛，由于装卸机械的特殊性，此类技术在港区内流动机械上的应用却几乎空白。因此，本申请提出了一种新的解决方案，与传统单一检测手段不同，该方案融合了多种先进的主动检测识别技术，将视频全景拟合的鸟瞰图和毫米波雷达多目标跟踪图相融合，形成与车身周围环境相对应的类虚拟现实环境图像。

本申请以下实施例提供了基于流动机械车的安全预警装置，主要用于大型流动机械车身周围人员及障碍物的自动检测及识别预警。可实现对正面吊、堆高机等大型流动机械车身周围15米范围内的人员或车辆等障碍物主动识别并对司机发出语音提醒，同时对周围人员发出语音警告驱离，减少因司机视线盲区等原因产生的安全事故。

以下将结合附图详细阐述本实施例的一种基于流动机械车的安全预警装置的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的基于流动机械车的安全预警装置。

请参阅图1，显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的结构图。如图1所示，本实施例提供一种基于流动机械车的安全预警装置，应用场景可以是港口码头或其他集装箱搬运场景中，所涉及的流动机械车可以是堆高机或其他可以搬运集装箱的流动机械车等。所述基于流动机械车的安全预警装置包括：第一摄像部件1、第二摄像部件2和第三摄像部件3。

所述第一摄像部件1固定于流动机械车的门架4顶端。

所述第二摄像部件2固定于所述门架4上，所述第二摄像部件2的离地距离为一个集装箱的高度。

所述第三摄像部件3固定于所述流动机械车的底盘位置。

其中，所述第三摄像部件3补充所述第一摄像部件1和所述第二摄像部件2的拍摄盲区。于实际应用中，所述第三摄像部件3可以是双目红外摄像头。由此，采用底盘的双目红外摄像系统，可实现吊箱1.2m的隔箱检测行人，同时双目红外摄像系统还可以具有线路自检功能，上电若出现红外摄像头线路中断，会进行声光报警提示。

请参阅图2，显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的第一摄像部件安装结构图。如图2所示，所述第一摄像部件1为摄像头1，当集装箱离地高度1.2m即1200mm时，摄像头1安装位置和视野分布如图1所示，2300mm标识的范围区域是视野盲区，20000mm除去5228mm的范围区域是警报区域。

请参阅图3，显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的第二摄像部件安装结构图。如图3所示，所述第二摄像部件2为摄像头2，当集装箱底部高于摄像头2安装位置(即距地2.8m)，摄像头2视野分布如图2所示，20000mm除去5000mm的范围区域是警报区域，5000mm标识的范围区域是紧急制动区。

请参阅图4，显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的第三摄像部件安装结构图。如图4所示，所述第三摄像部件3为摄像头3，当集装箱离地高度1.2m即1200mm时，距集装箱2.3m(2300mm)范围的视野盲区，可通过安装底盘位置的红外热成像摄像头(摄像头3)来识别，同时红外热成像摄像头在雾、逆光、光线暗的环境也可有效识别行人。

请参阅图5，显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的系统结构图。如图5所示，于一实施例中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：第一摄像主机5；所述第一摄像部件1和所述第二摄像部件2分别与所述第一摄像主机5连接。

于一实施例中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：显示装置；所述显示装置与所述第一摄像主机5连接，所述第一摄像主机5将障碍识别影像传输至所述显示装置进行显示。

具体地，显示装置可以显示第一摄像部件1和第二摄像部件2进行视频全景拟合后形成的鸟瞰图，类似自动汽车的倒车影像中不同颜色显示的倒车安全区域。

于一实施例中，所述第三摄像部件3包括红外热成像模块。

于一实施例中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：第二摄像主机6；所述红外热成像模块3与所述第二摄像主机6连接。

于一实施例中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：整车控制器7；所述第一摄像主机5和所述第二摄像主机6分别与所述整车控制器7连接。

具体地，第一摄像主机5获取所述第一摄像部件1和所述第二摄像部件2的影像，对行人障碍物进行识别后，利用CAN(Controller Area Network，控制器域网)总线发送至整车控制器7。

于一实施例中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：电子刹车制动模块8；所述电子刹车制动模块8与所述整车控制器7连接。

具体地，所述电子刹车制动模块8为电子刹车系统，相比较传统的直线电机控制刹车踏板来实现刹车动作，电子刹车响应性更快，更加稳定可靠。

于实际应用中，所述电子刹车制动模块8为电子刹车阀组，电子刹车阀组包括一个比例阀和两个电磁阀，通过控制比例阀开口流量来实现半制动减速和紧急制动功能。

于一实施例中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：刹车功能开关；所述刹车功能开关与所述整车控制器7连接，所述刹车功能开关的不同状态表示开启和关闭辅助刹车功能。

于一实施例中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：报警模块9；所述报警模块9与所述整车控制器7连接。

于一实施例中，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：倒车检测模块，设于所述流动机械车后侧，与所述整车控制器连接。

请参阅图6，显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的前后结合监测结构图。如图6所示，所述倒车检测模块包括后置摄像部件10和超声波雷达探测单元11；其中，所述超声波雷达探测单元11例如毫米波雷达形成的多目标跟踪图，补充所述后置摄像部件10的拍摄盲区。

具体地，后置摄像部件10可以是后置摄像头，其视野可以实现检测水平广角120°，垂直角度80°。

请参阅图7，显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的超声波雷达安装示意图。如图7所示，具体地，超声波雷达探测单元11包括CAN总线式的6探头超声波检测方法，作为紧急刹车双重信号检测，以弥补极端天气造成后置摄像头可能的漏识别工况。

由此，车辆倒车检测模块识别辅助电子刹车制动模块，再通过各摄像部件动态捕捉画面，结合第一摄像主机和第二摄像主机的识别信号和倒车雷达信号发送车辆整车控制器，由整车控制器控制输出至报警模块和电子刹车制动模块进行动作，通过对驾驶员发出警报提示或及时紧急制动，从而降低车辆发生碰撞事故的概率。整车控制器利用摄像部件获取影像，实现三级警报区域划分，并将不同识别区域对应的ID发送VCU(Vehicle ControlUnit，整车控制器)，整车控制器根据不同区域的ID来实现报警和半制动和紧急制动动作。

请参阅图8，显示为本申请实施例所述的基于流动机械车的安全预警装置的报警示意图。如图8所示，通过机械车上安装的扬声器、警示灯以及制动系统的不同工作状态的结合，实现了流动机械车不同级别的报警。具体包括：

(1)一级警报区域报警：通过扬声器喇叭和警示灯进行声光警报提示，检测范围为配重后方5-10米。

(2)二级警报区域：通过扬声器喇叭、警示灯和电子制动系统进行声光警报与倒车警报双警报，实现车辆半制动，司机踩油门可行驶，检测范围为配重后方2-5米。

(3)三级警报区域：通过扬声器喇叭、警示灯和电子制动系统进行声光警报与倒车警报双警报，实现车辆紧急制动，司机踩油门不行驶，检测范围为配重后方2米及以内。

需要说明的是，基于流动机械车的安全预警装置的检测范围可以依据实际应用场景下的实际标定区域为准。

由此，当可设定的区域范围内有人员或车辆等障碍物存在时，系统将通过语音提醒司机注意，并通过车外大功率语音喇叭提醒车外人员或车辆迅速离开。司机在作业时，不需要过多地关注显示器画面，只需要听到系统语音提醒时进行适当确认。该系统可帮助司机及时掌握车身周围障碍物情况，减少司机的劳动强度，为港区内大型流机设备的安全运行提供保障。

上述各个附图对应的流程或结构的描述各有侧重，某个流程或结构中没有详述的部分，可以参见其他流程或结构的相关描述。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于流动机械车的安全预警装置，其特征在于，所述基于流动机械车的安全预警装置包括：

第一摄像部件，固定于流动机械车的门架顶端；

第二摄像部件，固定于所述门架上，所述第二摄像部件的离地距离为一个集装箱的高度；

第三摄像部件，固定于所述流动机械车的底盘位置；

其中，所述第三摄像部件补充所述第一摄像部件和所述第二摄像部件的拍摄盲区。

2.根据权利要求1所述的基于流动机械车的安全预警装置，其特征在于，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：第一摄像主机；

所述第一摄像部件和所述第二摄像部件分别与所述第一摄像主机连接。

3.根据权利要求2所述的基于流动机械车的安全预警装置，其特征在于，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：显示装置；

所述显示装置与所述第一摄像主机连接，所述第一摄像主机将障碍识别影像传输至所述显示装置进行显示。

4.根据权利要求3所述的基于流动机械车的安全预警装置，其特征在于：

所述第三摄像部件包括红外热成像模块。

5.根据权利要求4所述的基于流动机械车的安全预警装置，其特征在于，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：第二摄像主机；

所述红外热成像模块与所述第二摄像主机连接。

6.根据权利要求5所述的基于流动机械车的安全预警装置，其特征在于，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：整车控制器；

所述第一摄像主机和所述第二摄像主机分别与所述整车控制器连接。

7.根据权利要求6所述的基于流动机械车的安全预警装置，其特征在于，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：电子刹车制动模块；

所述电子刹车制动模块与所述整车控制器连接。

8.根据权利要求7所述的基于流动机械车的安全预警装置，其特征在于，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：刹车功能开关；

所述刹车功能开关与所述整车控制器连接，所述刹车功能开关的不同状态表示开启和关闭辅助刹车功能。

9.根据权利要求6所述的基于流动机械车的安全预警装置，其特征在于，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：报警模块；

所述报警模块与所述整车控制器连接。

10.根据权利要求6所述的基于流动机械车的安全预警装置，其特征在于，所述基于流动机械车的安全预警装置还包括：倒车检测模块，设于所述流动机械车后侧，与所述整车控制器连接；

所述倒车检测模块包括后置摄像部件和超声波雷达探测单元；其中，所述超声波雷达探测单元补充所述后置摄像部件的拍摄盲区。

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