CN220009724U - 一种地勤车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地勤车，包括：第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置、刹车控制阀、刹车管路压力传感器和控制器；控制器分别与第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置、刹车控制阀、刹车管路压力传感器通信连接；第一障碍物检测装置用于提供第一障碍物检测位置信息，第二障碍物检测装置用于提供第二障碍物检测位置信息，刹车管路压力传感器用于提供刹车管路压力测量值；控制器配置为根据第一障碍物检测位置信息、第二障碍物检测位置信息、刹车管路压力测量值以及实际车速生成刹车电磁阀控制量；刹车电磁阀控制量用于控制刹车控制阀。

Description

一种地勤车

技术领域

本实用新型实施例涉及自动化技术，尤其涉及一种地勤车。

背景技术

依据《中国航油飞机加油标准化作业指导书》讲解，机场加油车的作业环境存在以下风险：加油车在机坪内行驶时，有可能发生与航空器抢行的风险；车辆穿越滑行道时发生故障，有可能造成阻挡航空器滑行；加油车有可能发生碰、撞航空器事件；由于作业面狭窄，有可能发生车辆刮、蹭事件；有可能发生拉坏飞机加油接头或加油车接头；有可能发生碰撞人身伤害事件。

现有技术中适用于结构化道路的商用车先进紧急制动(AEB)功能已经于2021年5月1日起强制安装实施。当车辆即将发生碰撞时，AEB系统能够针对车辆、行人等交通参与者通过报警和制动来避免碰撞或减轻碰撞。但该系统针对机场作业环境则无法提供(尤其是针对客运飞机)主动安全的防护。

实用新型内容

本实用新型提供一种地勤车，以达到使地勤车具备自动防撞功能功能的目的。

本实用新型实施例提供了一种地勤车，包括：

第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置、刹车控制阀、刹车管路压力传感器和控制器；

所述控制器分别与所述第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置、刹车控制阀、刹车管路压力传感器通信连接；

所述第一障碍物检测装置用于提供第一障碍物检测位置信息，所述第二障碍物检测装置用于提供第二障碍物检测位置信息，所述刹车管路压力传感器用于提供刹车管路压力测量值；

所述控制器配置为根据第一障碍物检测位置信息、第二障碍物检测位置信息、刹车管路压力测量值以及实际车速生成刹车电磁阀控制量；

所述刹车电磁阀控制量用于控制所述刹车控制阀。

可选的，还包括反向湿式制动系统，所述湿式制动系统包括制动液箱、制动液控制管路和三通阀；

所述制动液箱与所述制动液控制管路的第一端相连接，所述制动液控制管路的第二端通过所述三通阀分别与轮刹、所述制动液箱相连接；

所述刹车管路压力传感器设置在所述制动液控制管路中；

所述刹车控制阀并联在所述制动液控制管路中的第一端、第二端。

可选的，所述第一障碍物检测装置包括毫米波雷达；

所述毫米波雷达安装在车辆前保险杠的中间位置。

可选的，所述第二障碍物检测装置包括视觉摄像头；

所述视觉摄像头安装在车辆前挡风玻璃的中间位置。

可选的，还包括第三障碍物检测装置，所述第三障碍物检测装置与所述控制器通信连接；

所述第三障碍物检测装置用于提供第三障碍物检测位置信息，所述第三障碍物检测位置信息用于确定防撞区域。

可选的，所述第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置通过CAN总线与所述控制器通信相连接。

可选的，所述第三障碍物检测装置包括环视激光雷达；

所述环视激光雷达安装在车辆的顶部。

可选的，所述第三障碍物检测装置通过IO端口与所述控制器通信相连接。

可选的，所述刹车控制阀采用三位三通阀。

可选的，所述环视激光雷达还配置有编码器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出一种地勤车，该地勤车配置有第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置、刹车管路压力传感器和刹车控制，基于第一障碍物检测装置和第二障碍物检测装置，地勤车可以提供多种障碍物检测信息，基于冗余的障碍物检测信息可以准确的实现障碍物检测，以提高地勤车分辨障碍物的准确性，基于刹车管路压力传感器，可以提供刹车管路内的实时压力，基于该实时压力，结合障碍物信息可以通过反馈控制方法生成针对刹车控制的控制量，进而实现当检测到障碍物时，地勤车可以自动实现制动。

附图说明

图1是实施例中的地勤车结构框图；

图2是实施例中的刹车系统结构示意图；

图3是实施例中的另一种地勤车结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是实施例中的地勤车结构框图，参考图1，本实施例提出一种地勤车，包括第一障碍物检测装置100、第二障碍物检测装置200、刹车控制阀300、刹车管路压力传感器400和控制器500；

控制器500分别与第一障碍物检测装置100、第二障碍物检测装置200、刹车控制阀300、刹车管路压力传感器400通信连接。

本实施例中，第一障碍物检测装置100用于提供第一障碍物检测位置信息，第二障碍物检测装置200用于提供第二障碍物检测位置信息，刹车管路压力传感器400用于提供刹车管路压力测量值；

控制器500用于生成刹车电磁阀控制量，刹车电磁阀控制量用于控制刹车控制阀300。

示例性的，本实施例中，控制器500配置为根据第一障碍物检测位置信息、第二障碍物检测位置信息、刹车管路压力测量值以及实际车速生成刹车电磁阀控制量。

本实施例中，设定第一障碍物检测装置100、第二障碍物检测装置200至少可以检测障碍物是否存在，以及检测障碍的空间坐标，设定两种障碍物检测装置的检测原理不同。

本实施例中，控制器500中配置的软件方法为现有技术，本实施例中不涉及软件方法的改进，控制器500配置的软件功能可以根据需求自由选定。

例如，本实施例中，可以设定控制器500根据第一障碍物检测位置信息、第二障碍物检测位置信息确定障碍物是否存在，例如，若第一障碍物检测位置信息对应的第一障碍物的第一空间坐标与第二障碍物检测位置信息对应的第二障碍物的第二空间坐标存在重叠部分，则认为障碍物存在，否则认为障碍物不存在；

当障碍物存在时，配合控制器500确定障碍物与地勤车的距离，进而确定目标车速；

配置控制器500中存储有反馈控制方程，将目标车速、刹车管路压力测量值以及实际车速作为输入，利用反馈控制方程输出刹车电磁阀控制量。

本实施例中，也可配置控制器500根据第一障碍物检测位置信息或第二障碍物检测位置信息确定障碍物是否存在，例如，可以选用置信度较高的障碍物检测位置信息确定障碍物是否存在；

进而，当确定障碍物是否存在时，根据障碍物与地勤车的距离、刹车管路压力测量值以及实际车速确定刹车电磁阀控制量。

本实施例中，控制器500中也可以配置一个或多个MAP图，MAP图用于控制器500基于查表(图)的方式，确定与目标车速、刹车管路压力测量值以及实际车速对应的刹车电磁阀控制量。

示例性的，本实施例中，设置刹车控制阀300专用于根据控制器500的控制指令(刹车电磁阀控制量)实现刹车的自动控制，根据设计和使用需求，地勤车内还可以配置其他刹车控制系统，以供通过人工操作实现刹车控制。

本实施例中，设定地勤车用机场应用场景下的地勤车。

示例性的，本实施例中，对第一障碍物检测装置100、第二障碍物检测装置200安装在地勤车上的位置不做限定，其可以根据设计和使用需求设定。

示例性的，本实施例中，对第一障碍物检测装置100、第二障碍物检测装置200与控制器500的通信方式不做限定，例如，可以配置障碍物检测装置通过串口、总线或无线等方式与控制器500通信连接。

本实施例提出一种地勤车，该地勤车配置有第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置、刹车管路压力传感器和刹车控制，基于第一障碍物检测装置和第二障碍物检测装置，地勤车可以提供多种障碍物检测信息，基于冗余的障碍物检测信息可以准确的实现障碍物检测，以提高地勤车分辨障碍物的准确性，基于刹车管路压力传感器，可以提供刹车管路内的实时压力，基于该实时压力，结合障碍物信息可以通过反馈控制方法生成针对刹车控制的控制量，进而实现当检测到障碍物时，地勤车可以自动实现制动。

图2是实施例中的刹车系统结构示意图，参考图2，在一种可实施方案中，设定地勤车配置反向湿式制动系统，湿式制动系统包括制动液箱301、制动液控制管路和三通阀302；

制动液箱301与制动液控制管路的第一端相连接，制动液控制管路的第二端通过三通阀302分别与轮刹309、制动液箱301相连接；

刹车管路压力传感器400设置在制动液控制管路中；

刹车控制阀300并联在制动液控制管路中的第一端、第二端。

具体的，本方案中，制动液控制管路的第一端还配置有储能罐305、充液阀306、齿轮泵307，储能罐305与制动液控制管路的第一端相连接，制动液控制管路的第一端通过充液阀306、齿轮泵307与制动液箱301相连接；

反向湿式制动系统还包括脚阀303、驻车阀304、手动泵308，其中，脚阀303、驻车阀304串联设置在制动液控制管路中，制动液控制管路的第二端通过三通阀302、手动泵308与制动液箱301相连接。

示例性的，本方案中，设定反向湿式制动系统和刹车控制阀300构成刹车系统，刹车系统的工作过程包括：

储能罐305用于向制动液控制管路中提供一定压力的制动液；

当制动液控制管路内压力低时，制动液箱301中的制动液经过齿轮泵307加压后，经由充液阀306充到储能罐305中，以提升储能罐305内的压力，若制动液控制管路中压力高时，齿轮泵307泵出的制动液回到制动液箱301中；

制动液控制管路中的制动液经脚阀303及驻车阀304流通，当压力大于三通阀302的截至压力时，制动液通过三通阀302流至轮刹309中，实现制动释放；

当踩下脚阀303或拉起驻车阀304，制动液则经三通阀302流回至制动液箱301，实现制动；

当刹车控制阀300受控时，若刹车控制阀300内的压力大于三通阀302的截至压力时，制动液通过三通阀302流至轮刹309中，实现制动释放；

若刹车控制阀300受控切断制动液控制管路中的制动液传输，则制动液经三通阀302流回至制动液箱301，实现制动。

本方案中，在脚阀及驻车阀的制动液控制管路处并联一路制动回路，由一个刹车控制阀实现地勤车检测到障碍物时的自动制动和制动释放，可以实现防撞的精准控制，此外，基于脚阀及驻车阀，地勤车还支持人工制动，结合自动和人工制动可以有效的避免行车路径上存在障碍物时发生碰撞；

本方案中，刹车系统的结构简单，管路布置方式合理，可以减小地勤车中刹车系统的安装和维护难度，同时使地勤车指定人工和自动制动控制。

进一步的，在一种可实施方案中，刹车控制阀采用三位三通阀。

本方案中，可以设置三位三通阀中的指定一个通道开启时，实现制动释放，指定一个通道开启时，实现制动，同时在刹车电磁阀控制量的作用下，通过三位三通阀内的制动液的流量为一定值，进而实现制动力的精确控制。

示例性的，本方案中，对三位三通阀中的通道的配置方式不做限定，其可以根据使用需要自由设定。

在图1所示方案的基础上，在一种可实施方案中，第一障碍物检测装置采用毫米波雷达；

毫米波雷达安装在车辆前保险杠的中间位置。

本方案中，第一障碍物检测装置采用毫米波雷达，设定毫米波雷达用于检测地勤车行驶方向前方的障碍物。

本方案中，配置第一障碍物检测装置采用毫米波雷达时，第一障碍物检测位置信息相应包括第一障碍物检测位置坐标、目标高度置信度、第一目标存在置信度、目标宽度、第一目标纵向距离、第一目标横向距离、目标雷达反射面积、目标运动状态；

基于上述第一障碍物检测位置信息包含的内容，可以对第一障碍物检测位置信息进出筛选，以保留符合设定条件的第一障碍物检测位置信息。

在图1所示方案的基础上，在一种可实施方案中，第二障碍物检测装置采用视觉摄像头；

视觉摄像头安装在车辆前挡风玻璃的中间位置。

本方案中，第二障碍物检测装置采用视觉摄像头，设定视觉摄像头用于检测地勤车行驶方向前方的障碍物，并对识别到的障碍物进行分类。

本方案中，配置第二障碍物检测装置采用视觉摄像头时，第二障碍物检测位置信息相应包括第二障碍物检测位置坐标、第二目标存在置信度、第二目标纵向距离、第二目标横向距离、目标分类。

基于上述第二障碍物检测位置信息包含的内容，可以对第二障碍物检测位置信息进出筛选，以保留符合设定条件的第二障碍物检测位置信息。

在图1所示方案的基础上，在第一种可实施方案中，设定第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置通过CAN总线与控制器通信相连接。

示例性的，本方案中，设定第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置至少具备CAN通信功能，或具备CAN通信接口，相应的，设定控制器支持CAN通信，设定地勤车内配置CAN总线。

图3是实施例中的另一种地勤车结构框图，参考图3，在图1所示方案的基础上，在一种可实施方案中，地勤车还包括第三障碍物检测装置600，第三障碍物检测装置600与控制器500通信连接；

第三障碍物检测装置600用于提供第三障碍物检测位置信息，第三障碍物检测位置信息可以用于确定防撞区域。

示例性的，设定防撞区域表示第三障碍物检测装置检测到的，距离地勤车最远的障碍物所属的检测区域，基于所属的检测区域可以确定对应的目标车速，进而可以基于该目标车速确定当前行驶工况下的刹车电磁阀控制量。

例如，可以设定各检测区域对应的范围分别为(20m，+∞)、(2m，20m)、(1m，2m)、(0m，1m)，设定与上述范围对应的目标车速分别为5km/h，3km/h，1km/h，0km/h；

若基于第三障碍物检测位置信息确定地勤车四周20米范围内存在障碍物，则目标车速选用3km/h，若确定地勤车四周2米范围内存在障碍物，则目标车速选用1km/h。

本方案中，设定第三障碍物检测装置用于检测以地勤车四周一定球形区域内是否存在障碍物，以及确定障碍物的空间坐标，进而使地勤车可以地勤车可以实现飞机机翼等高处空间的障碍物识别，以进一步的实现防撞控制。

示例性的，本方案中，可以配置控制器单独根据第三障碍物检测位置信息实现自动制动控制；

例如，控制器可以根据第三障碍物检测位置信息确定障碍物与地勤车的相对位置，由远及近，针对不同位置的障碍物，设定控制策略依次为：预警、部分制动和全制动。

进一步的，在一种可实施方案中，第三障碍物检测装置采用环视激光雷达，环视激光雷达安装在车辆的顶部。

示例性的，本方案中，环视激光雷达具体安装于地勤车的驾驶室顶部位置，进而设置环视激光雷达用于实时探测车辆四周的高处障碍物；

设定环视激光雷达作为与防碰撞控制方法对应的前端感知部分，基于设置的针对飞机防撞及飞机作业区域的多级检测区域，可以实现精准探测障碍物的所属检测区域，进而确定防撞区域。

进一步的，在一种可实施方案中，设定第三障碍物检测装置通过IO端口与控制器通信相连接。

进一步的，当第三障碍物检测装置采用环视激光雷达时，环视激光雷达还配置有编码器。

示例性的，本方案中，配置编码器用于生成数值编码，设定数值编码用于表示在指定的检测区域内是否存在障碍物，其中，数值编码的具体含义可以参考表1。

示例性的，本实施例中，上述地勤车对应的方案可以自由组合，例如，结合图2和图3，在一种可实施方案中，地勤车包括：

第一障碍物检测装置100、第二障碍物检测装置200、第三障碍物检测装置600和控制器500；

第一障碍物检测装置100、第二障碍物检测装置200、第三障碍物检测装置600分别和控制器500通信连接；

还包括刹车控制阀300、刹车管路压力传感器400、制动液箱301、制动液控制管路和三通阀302、脚阀303、驻车阀304、储能罐305、充液阀306、齿轮泵307、手动泵308；

刹车管路压力传感器400设置在制动液控制管路中；

储能罐305与制动液控制管路的第一端相连接，制动液控制管路的第一端通过充液阀306、齿轮泵307与制动液箱301相连接；

脚阀303、驻车阀304串联设置在制动液控制管路中，制动液控制管路的第二端通过三通阀302、手动泵308与制动液箱301相连接；

刹车控制阀300并联在制动液控制管路中的第一端、第二端。

本方案中，设定第一障碍物检测装置100采用毫米波雷达，设定毫米波雷达安装在地勤车前保险杠的中间位置；

第二障碍物检测装置200采用视觉摄像头，设定视觉摄像头安装在车辆前挡风玻璃的中间位置；

第三障碍物检测装置600采用环视激光雷达，环视激光雷达配置有四位开关编码器，设定环视激光雷达安装在车辆的顶部。

本方案中，设定刹车控制阀300采用三位三通阀。

本方案中，设定毫米波雷达、视觉摄像头通过CAN总线与控制器500通信连接，设定环视激光雷达通过IO端口与控制器500通信连接。

本实施例中，毫米波雷达用于提供第一障碍物检测位置信息，视觉摄像头用于提供第二障碍物检测位置信息，环视激光雷达用于提供第三障碍物检测位置信息；

刹车管路压力传感器400用于提供刹车管路压力测量值。

本方案中，配置控制器用于实现实施例一种图2所示的防撞控制方法，其中，设定控制器500生成的刹车电磁阀控制量作用于刹车控制阀300。

本方案中，地勤车配置毫米波雷达、视觉摄像头和环视激光雷达，通过多传感器融合的方式进行障碍物检测，控制器根据传感器信息和车辆信息自动确定碰撞危险工况，并根据碰撞危险工况实现车辆预警，同时自动实现限制车速甚至制动停车，可以有效避免地勤车发生碰撞。

本方案中，地勤车配置毫米波雷达、视觉摄像头和环视激光雷达，基于毫米波雷达和视觉摄像头，地勤车可以实现前方障碍物的识别与避撞控制，基于环视激光雷达，地勤车可以实现飞机机翼等高处空间的障碍物识别和防撞控制，采取激光雷达、毫米波雷达与摄像头三者结合的方法，环视激光雷达用于实时探测车辆四周的高处障碍物，如飞机作业范围等，而毫米波雷达与前视摄像头则用于前方障碍物的识别，以此实现机场区域内全方位避撞功能的实现；

环视激光雷达用于探测高空障碍物，属于避撞控制方法的前端感知部分，在判断存在障碍物后，将传感器数据接入控制算法部分，从而对机场地勤车辆实现紧急制动，避免碰撞飞机机体，造成更大损失。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种地勤车，其特征在于，包括：

第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置、刹车控制阀、刹车管路压力传感器和控制器；

所述控制器分别与所述第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置、刹车控制阀、刹车管路压力传感器通信连接；

所述第一障碍物检测装置用于提供第一障碍物检测位置信息，所述第二障碍物检测装置用于提供第二障碍物检测位置信息，所述刹车管路压力传感器用于提供刹车管路压力测量值；

所述控制器配置为根据第一障碍物检测位置信息、第二障碍物检测位置信息、刹车管路压力测量值以及实际车速生成刹车电磁阀控制量；

所述刹车电磁阀控制量用于控制所述刹车控制阀。

2.如权利要求1所述的地勤车，其特征在于，还包括反向湿式制动系统，所述湿式制动系统包括制动液箱、制动液控制管路和三通阀；

所述制动液箱与所述制动液控制管路的第一端相连接，所述制动液控制管路的第二端通过所述三通阀分别与轮刹、所述制动液箱相连接；

所述刹车管路压力传感器设置在所述制动液控制管路中；

所述刹车控制阀并联在所述制动液控制管路中的第一端、第二端。

3.如权利要求1所述的地勤车，其特征在于，所述第一障碍物检测装置包括毫米波雷达；

所述毫米波雷达安装在车辆前保险杠的中间位置。

4.如权利要求1所述的地勤车，其特征在于，所述第二障碍物检测装置包括视觉摄像头；

所述视觉摄像头安装在车辆前挡风玻璃的中间位置。

5.如权利要求1所述的地勤车，其特征在于，还包括第三障碍物检测装置，所述第三障碍物检测装置与所述控制器通信连接；

所述第三障碍物检测装置用于提供第三障碍物检测位置信息，所述第三障碍物检测位置信息用于确定防撞区域。

6.如权利要求1所述的地勤车，其特征在于，所述第一障碍物检测装置、第二障碍物检测装置通过CAN总线与所述控制器通信相连接。

7.如权利要求5所述的地勤车，其特征在于，所述第三障碍物检测装置包括环视激光雷达；

所述环视激光雷达安装在车辆的顶部。

8.如权利要求5所述的地勤车，其特征在于，所述第三障碍物检测装置通过IO端口与所述控制器通信相连接。

9.如权利要求2所述的地勤车，其特征在于，所述刹车控制阀采用三位三通阀。

10.如权利要求7所述的地勤车，其特征在于，所述环视激光雷达还配置有编码器。