CN220467483U - 监测装置和叉车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了监测装置及叉车，其装置包括：用于采集叉车的货叉高度信息的高度采集模块；用于采集第一障碍物的距离信息及第一影像信息的若干第一雷达影像模块；用于采集第二障碍物的距离信息及第二影像信息的若干第二雷达影像模块；用于根据高度信息、第一障碍物的距离信息和第二障碍物的距离信息而发出报警信号的报警模块；用于显示第一影像信息和第二影像信息的第一显示模块；以及与各第一雷达影像模块、各第二雷达影像模块、高度采集模块、报警模块和第一显示模块电连接的处理模块。本实用新型不仅可实现全景监测，还能避免叉车或货物跌落与障碍物发生碰撞事故。

Description

监测装置和叉车

技术领域

本实用新型涉及叉车技术领域，尤其涉及一种监测装置和叉车。

背景技术

叉车是厂房广泛应用的，目前叉车在运输过程中主要依靠驾驶员肉眼观察行驶路径上可能与叉车碰撞或货物跌落打击的障碍物，但由于叉车的特有结构，货物在驾驶室前方，会对驾驶者的视野造成影响，尤其是货物较高时，将很难及时观察到行驶路径上的误闯人员，导致防撞可靠性低。另外，部分叉车虽然在车尾安装了监控探头用来观察倒车时行驶路径上的误闯人员，但忽视了叉车侧方也可能会与误闯人员、障碍物或车辆发生碰撞。

尤其在核电厂换料大修期间，在对系统、设备进行维修、试验、改造、检查等工作时，需要对一些不便使用老虎车、人工搬运等方式进行运输的工器具或设备采用叉车进行运输，该运输方式存在驾驶人员视野盲区多、车辆误撞风险高，以及伤害人员的风险高等缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种监测装置和叉车。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种监测装置，适用于叉车，包括：

高度采集模块，用于采集所述叉车的货叉高度信息；

若干第一雷达影像模块，用于采集第一障碍物的距离信息及第一影像信息，所述第一障碍物位于叉车本体的四周并避开所述叉车本体的车头设置；

若干第二雷达影像模块，用于采集第二障碍物的距离信息及第二影像信息，所述第二障碍物位于车头的四周；

报警模块，用于根据所述高度信息、第一障碍物的距离信息和第二障碍物的距离信息而发出报警信号；

第一显示模块，可设于所述叉车的驾驶室内，用于显示所述第一影像信息和第二影像信息；以及

处理模块，与各所述第一雷达影像模块、各第二雷达影像模块、高度采集模块、报警模块和第一显示模块电连接。

优选地，所述监测装置还包括：

第二显示模块，可设于监控室内，用于显示所述第一影像信息和第一影像信息；以及

无线通信模块，与所述处理模块电连接，用于将所第一影像信息和第二影像信息传输至所述第二显示模块。

优选地，各所述第一雷达影像模块包括雷达传感器和第一影像传感器；

各所述第二雷达影像模块包括毫米波雷达和第二影像传感器。

优选地，所述报警模块包括与所述处理模块电连接的声光报警器。

本实用新型还构造了一种叉车，包括本实用新型实施例提供的监测装置。

优选地，所述叉车还包括：

叉车本体；

门架，与所述叉车本体连接；

可升降门架，可升降地与所述门架连接；

货叉，与所述可升降门架连接；以及

围栏，设于所述门架与货叉之间，用于防止散装货物跌落。

优选地，所述叉车本体的四周设有与各所述第一雷达影像模块对应的多个预设位置，各所述第一雷达影像模块分别一一装设在各所述预设位置上，以使各所述第一雷达影像模块采集相应方向上的所述第一障碍物的距离信息和第一影像信息。

优选地，其中一个所述第二雷达影像模块设于所述驾驶室的顶部，剩余的所述第二雷达影像模块至少部分分别设于所述门架的不同高度上。

优选地，所述门架包括两个侧杆，各所述侧杆上分别设有至少两个不同高度的预设安装位，所述预设安装位用于装设所述第二雷达影像模。

优选地，所述高度采集模块包括两个分别设置在所述围栏两侧、用于采集所述高度信息且与所述处理模块电连接的高度传感器。

实施本实用新型的技术方案，驾驶者可通过第一显示模块观看第一影像信息和第二影像信息，使其可以在叉车上观察分布于叉车四周的第一障碍物和第二障碍物，即实现全景监测，解决了现有技术中存在视野盲区的缺陷；还基于高度信息、第一障碍物的距离信息和第二障碍物的距离信息通过报警模块发出报警信号，不仅可避免叉车在预设报警范围内与障碍物发生碰撞，还可避免叉车货物从高处跌落而引致货物打击障碍物的事故发生，显著降低了叉车发生碰撞事故的风险。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中监测装置的电路示意图；

图2是本实用新型一些实施例中各第一雷达影像模块和第二雷达影像模块设于叉车后的俯视角度结构示意图；

图3是本实用新型一些实施例中各第一雷达影像模块和第二雷达影像模块的俯视角度测距范围示意图；

图4是本实用新型一些实施例中各第一雷达影像模块和第二雷达影像模块的侧视角度测距范围示意图；

图5是本实用新型一些实施例中各第一雷达影像模块和第二雷达影像模块设于叉车后的正视角度结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”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、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

图1至5所示，本实用新型提供了一种监测装置，该监测装置适用于叉车1，可在叉车1前进或者后退过程中，车身或车载的货物因跌落而与障碍物存在碰撞风险时发出报警信号，从而防止叉车1与障碍物发生不必要的碰撞。另外，如图2、图4和图5所示，叉车1包括叉车本体、货叉11、门架12、可升降门架13和驾驶室14，其中，门架12与叉车本体的车头连接，可升降门架13可升降地与所述门架12连接，货叉11与可升降门架13连接。该监测装置包括：

高度采集模块2，可设于货叉11上，用于采集货叉11高度信息；

若干第一雷达影像模块3，可设于叉车本体上，用于采集第一障碍物的距离信息及第一影像信息，第一障碍物位于叉车本体四周并避开叉车本体的车头设置；

若干第二雷达影像模块4，可设于驾驶室14和/或门架12上，用于采集第二障碍物的距离信息及第二影像信息，第一障碍物位于车头的四周；

报警模块5，可设于叉车本体上，用于根据高度信息、第一障碍物的距离信息和第二障碍物的距离信息而发出报警信号；

第一显示模块6，可设于驾驶室14内，用于显示第一影像信息和第二影像信息；以及

处理模块7，可设于叉车本体上，与各第一雷达影像模块3、各第二雷达影像模块4、高度采集模块2、报警模块5和第一显示模块6电连接，用于接收高度信息、第一障碍物的距离信息、第一影像信息、第二障碍物的距离信息和第二影像信息并根据高度信息、第一障碍物的距离信息和第二障碍物的距离信息控制报警模块5发出报警信号，以及控制第一显示模块6显示第一影像信息和第二影像信息。

需说明的是，高度信息用于表征货叉11距离地面的高度大小，高度信息也能表征货叉11叉货时的货物高度，而货物越高可能跌落到地面的范围就越大，因此高度信息还能表征货物四周的危险范围大小。第一障碍物的距离信息用于表征第一障碍物距离相应的第一雷达影像模块3的距离大小，第二障碍物的距离信息用于表征第二障碍物距离相应的第二雷达影像模块4的距离大小，即可反映第一障碍物和第二障碍物与叉车1的距离。设置若干可采集车头四周的第二障碍物的距离信息及第二影像信息的第二雷达影像模块4，是为了避免因货叉11上的货物遮挡住所有第二雷达影像模块4的监测视角，可以理解的，可将各第二雷达影像模块4设置在车头四周，这样，当货物很高时，可控制货叉11升高至高于较低位置的第二雷达影像模块4，使货物无法遮挡所有第二雷达影像模块4的摄像视角，即可通过该第二雷达影像模块4监测车头朝向的环境信息，当货物较低时，则可通过较高位置的第二雷达影像模块4直接监测车头朝向的环境信息。

在一些实施例中，处理模块7可根据货叉11的高度信息估算出货物跌落的打击范围，具体计算公式如下：R_h＝R_t(h_t)+R_pre，其中，R_h为货物跌落的打击范围半径，R_t(h_t)为货叉高度对应的打击半径，h_t为货叉11的高度，R_pre为预设半径。具体地，当货叉11高度越高所对应的打击半径越大，呈现一种类似正比例关系，因此使用R_t(h_t)函数表示货叉高度对应的打击半径；而预设半径R_pre可根据货物的尺寸确定，为了方便驾驶者操作，可以提前建立叉车货物的尺寸库，在作业时驾驶者可根据实际的作用场景从尺寸库中选取适配的预设半径。

在确定货物跌落的打击范围后，处理模块7可结合第一障碍物的距离信息和第二障碍物的距离信息确定打击范围以及预设报警范围内是否存在障碍物(障碍物包括但不限于人、车辆、墙壁、设备等)，若存在则控制报警模块5发出报警信号，以提示驾驶者小心驾驶，避免碰撞事故发生。同时，处理模块7还控制第一显示模块6显示第一影像信息和第二影像信息，为驾驶者显示叉车1四周的实时影像，即实现全景监测。

在一些实施例中，高度采集模块2可设置在跟随货叉11升降的机构上，如可升降门架13和货叉11等，从而实时采集货叉11高度信息。

在一些实施例中，如图1所示，监测装置还包括：

第二显示模块8，可设于监控室内，用于显示第一影像信息和第二影像信息；以及

无线通信模块9，与处理模块7电连接且可设于叉车1上，用于将所第一影像信息和第二影像信息传输至第二显示模块8。

在本实施例中，监护人员可以通过第二显示模块8实现全景监测，方便在现场情况复杂或者驾驶者失误时给予驾驶者指挥支援，这样，可进一步降低碰撞事故发生。另外，无线通信模块9还可向监控室内的监测终端发送相关报警信息，以提示监护人员。

在一些实施例中，无线通信模块9包括现有技术中常用的WIFI通信模块或电路；第一显示模块6和第二显示模块8为显示器。

在一些实施例中，各第一雷达影像模块3包括雷达传感器和第一影像传感器；各第二雷达影像模块4包括毫米波雷达和第二影像传感器。

在本实施例中，第一雷达影像模块3和第二雷达影像模块4的区别是，使用的雷达传感器类型不同。由于第二雷达影像模块4主要作用是监测车头朝向的环境信息，而且货物被置于货叉11上，会影响车头方向上的视野，导致车头发生碰撞的风险升高，因此，采用毫米波雷达是为了针对性地提高雷达影像模块探测人体的性能，避免车头与误闯人员发生碰撞，以弥补视野受阻带来的不良影响。

在一些实施例中，报警模块5包括与处理模块7电连接的声光报警器，使驾驶者可以依靠视觉信息及听觉信息来判断是否超出碰撞风险，有利于提高预警效果。

本实用新型还提供了一种叉车，该叉车包括本实用新型实施例提供的监测装置。

在一些实施例中，如图2、图4和图5所示，该叉车还包括：

叉车本体；

门架12，与叉车本体连接；

可升降门架13，可升降地与所述门架12连接；

货叉11，与可升降门架13连接；以及

围栏15，设于门架12与货叉11之间，用于防止散装货物跌落。

在一些实施例中，如图2所示，叉车本体的四周设有与各第一雷达影像模块3对应的多个预设位置，各第一雷达影像模块3分别一一装设在各预设位置上，以使各第一雷达影像模块3采集相应方向上的第一障碍物的距离信息和第一影像信息。

可选地，第一雷达影像模块3的数量为7个，第一雷达影像模块3的预设位置也是7个，其中，7个预设位置分别为预设位置A1、两个预设位置A2、两个预设位置A3和两个预设位置A4。

如图3所示，各预设位置可根据预设规律且靠近叉车本体的边缘分布。具体地，预设位置A1靠近叉车本体的车尾的中部设置，位于A1位置的第一雷达影像模块3主要用于监测车尾正后方的区域；两个预设位置A2分别靠近车尾的两侧设置，位于A2位置的第一雷达影像模块3的监测方向分别与叉车1的前行方向成一定角度，以监测车尾两个转角位置朝向的区域；两个预设位置A3分别设于车身两侧且靠近车头，位于A3位置的第一雷达影像模块3的监测方向垂直于叉车1的前行方向，以监测驾驶室两侧的区域；两个预设位置A4分别设置在车头的两侧，以监测车头两侧的区域。另外，各第一雷达影像模块3的雷达测距范围可参考图3。

在一些实施例中，如图2、图4和图5所示，其中一个第二雷达影像模块4设于叉车1的驾驶室14顶部的中部位置，剩余的第二雷达影像模块4至少部分分别设于门架12的不同高度上。

在本实施例中，将其中一个第二雷达影像模块4设置在驾驶室14顶部是为了在制高点上采集第二障碍物的距离信息及第二影像信息，有利于提高该第二雷达影像模块4的有效监测范围；而将剩余的第二雷达影像模块4设置在门架12上是为了尽量减小可能遮挡在第二雷达影像模块4前方的障碍物数量，以提高相关第二雷达影像模块4的监测效果。

在一些实施例中，如图5所示，门架12包括两个侧杆，各侧杆上分别设有至少两个不同高度的预设安装位，预设安装位用于装设所述第二雷达影像模块4。

在一些实施例中，如图5所示，一侧杆上的各预设固定位分别与另一侧杆上的各预设固定位的两两分别设置在高度相仿的位置上，进而使门架12的两个侧杆上设置两个高度相仿的第二雷达影像模块4，从而增加第二雷达影像模块4在水平面上的监测范围宽度。

可选地，第二雷达影像模块4的数量为5个，相应地，预设固定位的数量为4个，两个侧杆上分别设置有预设固定位B1和预设固定位B2，其中，两个预设固定位B1的高度相仿，两个预设固定位B2的高度相仿。具体地，如图5所示，预设固定位B1可靠近门架12的顶部设置，可以理解的，在货物交低时，通过预设固定位B1处的两个第二雷达影像模块4便能很好地监测车头前方的区域；预设固定位B2可靠近门架12的中部设置，在货物较高时，驾驶者可以升高货物，然后可通过预设固定位B2处的第二雷达影像模块4监测车头前方的区域。另外，各第二雷达影像模块4的雷达测距范围可参考图3和图4。

在一些实施例中，如图5所示，高度采集模块2包括两个分别设置在围栏15两侧、用于采集高度信息且与处理模块7电连接的高度传感器。由于货叉11在作业过程中无法避免产生相对剧烈的振动，若将高度传感器设置在货叉11可能会影响高度信息的采集准确性，而将高度传感器设置在振动相对低的围栏15两侧，有利于提高高度信息的采集准确性。

实施本实用新型的技术方案，驾驶者可通过第一显示模块观看第一影像信息和第二影像信息，使驾驶者可以在叉车上观察分布于叉车四周的第一障碍物和第二障碍物，即实现全景监测，解决了现有技术中存在视野盲区的缺陷；还基于高度信息、第一障碍物的距离信息和第二障碍物的距离信息通过报警模块发出报警信号，不仅可避免叉车在预设报警范围内与障碍物发生碰撞，还可避免叉车货物从高处跌落而引致货物打击障碍物的事故发生，显著降低了叉车发生碰撞事故的风险。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种监测装置，适用于叉车(1)，其特征在于，包括：

高度采集模块(2)，用于采集所述叉车(1)的货叉(11)高度信息；

若干第一雷达影像模块(3)，用于采集第一障碍物的距离信息及第一影像信息，所述第一障碍物位于叉车本体的四周并避开所述叉车本体的车头设置；

若干第二雷达影像模块(4)，用于采集第二障碍物的距离信息及第二影像信息，所述第二障碍物位于车头的四周；

报警模块(5)，用于根据所述高度信息、第一障碍物的距离信息和第二障碍物的距离信息而发出报警信号；

第一显示模块(6)，设于所述叉车(1)的驾驶室(14)内，用于显示所述第一影像信息和第二影像信息；以及

处理模块(7)，与各所述第一雷达影像模块(3)、各第二雷达影像模块(4)、高度采集模块(2)、报警模块(5)和第一显示模块(6)电连接。

2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括：

第二显示模块(8)，设于监控室内，用于显示所述第一影像信息和第二影像信息；以及

无线通信模块(9)，与所述处理模块(7)电连接，用于将所第一影像信息和第二影像信息传输至所述第二显示模块(8)。

3.根据权利要求1或2所述的监测装置，其特征在于，各所述第一雷达影像模块(3)包括雷达传感器和第一影像传感器；

各所述第二雷达影像模块(4)包括毫米波雷达和第二影像传感器。

4.根据权利要求1或2所述的监测装置，其特征在于，所述报警模块(5)包括与所述处理模块(7)电连接的声光报警器。

5.一种叉车，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的监测装置。

6.根据权利要求5所述的叉车，其特征在于，所述叉车还包括：

叉车本体；

门架(12)，与所述叉车本体连接；

可升降门架(13)，可升降地与所述门架(12)连接；

货叉(11)，与所述可升降门架(13)连接；以及

围栏(15)，设于所述门架(12)与货叉(11)之间，用于防止散装货物跌落。

7.根据权利要求6所述的叉车，其特征在于，所述叉车本体的四周设有与各所述第一雷达影像模块(3)对应的多个预设位置，各所述第一雷达影像模块(3)分别一一装设在各所述预设位置上，以使各所述第一雷达影像模块(3)采集相应方向上的所述第一障碍物的距离信息和第一影像信息。

8.根据权利要求6所述的叉车，其特征在于，其中一个所述第二雷达影像模块(4)设于所述驾驶室(14)顶部，剩余的所述第二雷达影像模块(4)至少部分分别设于所述门架(12)的不同高度上。

9.根据权利要求8所述的叉车，其特征在于，所述门架(12)包括两个侧杆，各所述侧杆上分别设有至少两个不同高度的预设安装位，所述预设安装位用于装设所述第二雷达影像模块(4)。

10.根据权利要求6所述的叉车，其特征在于，所述高度采集模块(2)包括两个分别设置在所述围栏(15)两侧、用于采集所述高度信息且与所述处理模块(7)电连接的高度传感器。