CN220603872U - 智能控制切换系统和工程车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种智能控制切换系统和工程车辆，涉及工程机械技术领域，该智能控制切换系统包括操作总成；无人控制总成；执行总成；切换装置，包括逻辑开关和切换开关，逻辑开关通讯连接操作总成或者无人控制总成，以在人工工作模式或者无人工作模式之间切换；切换开关与执行总成通讯连接，且切换开关通讯连接操作总成或者逻辑开关。该智能控制切换系统和工程车辆，其可以提升工程车辆在工作时的安全可靠性，降低安全事故发生的几率。

Description

智能控制切换系统和工程车辆

技术领域

本申请涉及工程机械技术领域，具体涉及一种智能控制切换系统和工程车辆。

背景技术

传统的工程车辆在控制过程中，主要依靠工作人员操纵操作手柄向车载控制器发出控制指令，车载控制器根据控制指令控制液压控制元件的输出流量和压力，从而控制执行机构进行相应的动作。相关技术中，为了降低工作人员的劳动强度，引入无人控制系统，控制工程车辆进行相应的作业，但是，无人控制系统在出现故障时，无法切换到人工工作模式，导致工程车辆在工作时的安全可靠性较低，容易出现安全事故。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请的智能控制切换系统和工程车辆，其可以提升工程车辆在工作时的安全可靠性，降低安全事故发生的几率。

第一方面，提供了一种智能控制切换系统，包括：

操作总成；

无人控制总成；

执行总成；

切换装置，包括逻辑开关和切换开关，所述逻辑开关通讯连接所述操作总成或者所述无人控制总成，以在人工工作模式或者无人工作模式之间切换；所述切换开关与所述执行总成通讯连接，且所述切换开关通讯连接所述操作总成或者所述逻辑开关。

根据本申请的第一方面，所述无人控制总成包括：

位姿传感器；

无人控制模块，通讯连接所述位姿传感器和所述逻辑开关。

根据本申请的第一方面，所述无人控制模块与所述逻辑开关集成为一体式的智能控制器。

根据本申请的第一方面，所述逻辑开关包括第一工位和第二工位，所述逻辑开关用于在所述第一工位时，通讯连接所述操作总成，所述逻辑开关用于在所述第二工位时，通讯连接所述无人控制总成。

根据本申请的第一方面，所述逻辑开关包括：

第一节点，与所述切换开关通讯连接；

第二节点，与所述操作总成通讯连接；

第三节点，与所述无人控制总成通讯连接；

其中，在所述第一工位时，所述第一节点与所述第二节点通讯连接；在所述第二工位时，所述第一节点与所述第三节点通讯连接。

根据本申请的第一方面，所述切换开关包括第三工位和第四工位，所述切换开关用于在所述第三工位时，通讯连接所述操作总成，所述切换开关用于在所述第四工位时，通讯连接所述逻辑开关。

根据本申请的第一方面，所述切换开关包括：

第四节点，与所述执行总成通讯连接；

第五节点，与所述操作总成通讯连接；

第六节点，与所述逻辑开关通讯连接；

其中，在所述第三工位时，所述第四节点与所述第五节点通讯连接；在所述第四工位时，所述第四节点与所述第六节点通讯连接。

根据本申请的第一方面，所述执行总成包括：

车载控制器，与所述切换开关通讯连接；

执行组件，与所述车载控制器通讯连接。

根据本申请的第一方面，所述执行组件包括：

液压控制元件，与所述车载控制器通讯连接；

执行机构，与所述液压控制元件连接。

第二方面，本申请实施例还提供了一种工程车辆，包括如前实施例所述的智能控制切换系统。

本申请实施例提供的智能控制切换系统和工程车辆，其在无人控制总成没有出现故障的情况下，使切换开关与逻辑开关通讯连接，应用逻辑开关切换人工工作模式和无人工作模式，既在面对简单重复的工况时，利用无人工作模式，降低工作人员的劳动强度，又在面对紧急和复杂的工况时，利用人工工作模式，提升作业过程的安全性；其在无人控制总成出现故障的情况下，可以及时调整切换开关的工位，使得切换开关与逻辑开关断开，避免将无人控制总成发出的错误指令传递到执行总成中，同时切换开关与操作总成通讯连接，保证工作人员能够接管当前工作，能够利用操作总成继续完成作业，这样，能够有效地避免执行总成接收到无人控制总成的错误指令，提升工程车辆在工作时的安全可靠性，降低安全事故发生的几率。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1为本申请一示例性实施例提供的智能控制切换系统的示意图。

图2为本申请另一示例性实施例提供的智能控制切换系统的示意图。

图3为本申请另一示例性实施例提供的智能控制切换系统的示意图。

图4为本申请一示例性实施例提供的无人控制模块的结构框图。

附图标记：100-智能控制切换系统；110-操作总成；120-无人控制总成；121-位姿传感器；122-无人控制模块；1221-处理器；1222-存储器；1223-输入装置；1224-输出装置；130-执行总成；131-车载控制器；132-执行组件；1321-液压控制元件；1322-执行机构；140-切换装置；141-逻辑开关；1411-第一节点；1412-第二节点；1413-第三节点；142-切换开关；1421-第四节点；1422-第五节点；1423-第六节点；150-智能控制器。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

图1为本申请一示例性实施例提供的智能控制切换系统的示意图。图2为本申请另一示例性实施例提供的智能控制切换系统的示意图。图3为本申请另一示例性实施例提供的智能控制切换系统的示意图。如图1至图3所示，本申请实施例提供的智能控制切换系统100可以包括操作总成110，在实际应用中，工作人员操纵操作总成110，可以发出控制指令。

在一实施例中，操作总成110可以包括操作手柄、操作杆、操作盘等。

如图1至图3所示，该智能控制切换系统100还可以包括无人控制总成120，无人控制总成120可以在工作人员不干扰的情况下，根据实际工况自动发出控制指令，控制工程车辆执行对应的动作，可以有效地降低工作人员的工作强度。

如图1至图3所示，该智能控制切换系统100还可以包括执行总成130，执行总成130用于根据前述的操作总成110或者无人控制总成120发出的控制指令，执行相应的动作，完成预定作业。

需要说明的是，该智能控制切换系统100应用的对象不同，对应的执行总成130也会不同，例如，该智能控制切换系统100应用于挖掘机，该执行总成130可以包括斗杆、动臂、铲斗等。后文对执行总成130的具体内容进行详细介绍。

如图1至图3所示，该智能控制切换系统100还可以包括切换装置140，切换装置140可以包括逻辑开关141，逻辑开关141通讯连接操作总成110或者无人控制总成120。

需要说明的是，在逻辑开关141通讯连接操作总成110的情况下，切换为人工工作模式，工作人员可以通过操纵操作总成110，发出控制指令，控制执行总成130动作；在逻辑开关141通讯连接无人控制总成120的情况下，切换为无人工作模式，无人控制总成120通过发出控制指令，控制执行总成130动作。

具体地，在实际应用中，在面对简单重复的工况时，可以控制逻辑开关141通讯连接无人控制总成120，降低工作人员的劳动强度，提升工作效率；在面对紧急和复杂的工况时，可以控制逻辑开关141通讯连接操作总成110，提升作业过程的安全性。

如图1至图3所示，切换装置140还可以包括切换开关142，切换开关142与执行总成130通讯连接，切换开关142通讯连接操作总成110或者逻辑开关141。应当理解的是，在切换开关142与操作总成110通讯连接的情况下，操作总成110发出的控制指令通过切换开关142，传递到执行总成130；在切换开关142与逻辑开关141通讯连接的情况下，切换开关142根据逻辑开关141、操作手柄以及无人控制总成120三者的连接关系，将对应的控制指令传递到操作总成110。

具体地，在实际应用中，在无人控制总成120没有出现故障的情况下，使切换开关142与逻辑开关141通讯连接，应用逻辑开关141切换人工工作模式和无人工作模式，既在面对简单重复的工况时，利用无人工作模式，降低工作人员的劳动强度，又在面对紧急和复杂的工况时，利用人工工作模式，提升作业过程的安全性。而在无人控制总成120出现故障的情况下，可以及时调整切换开关142的工位，使得切换开关142与逻辑开关141断开，避免将无人控制总成120发出的错误指令传递到执行总成130中，同时切换开关142与操作总成110通讯连接，保证工作人员能够接管当前工作，能够利用操作总成110继续完成作业，这样，能够有效地避免执行总成130接收到无人控制总成120的错误指令，提升工程车辆在工作时的安全可靠性，降低安全事故发生的几率。

如图1至图3所示，无人控制总成120包括位姿传感器121和无人控制模块122，位姿传感器121可以用于检测工程车辆当前的位姿信息，无人控制模块122通讯连接位姿传感器121和逻辑开关141。在实际应用中，无人控制模块122可以根据位姿传感器121检测的数据，发出对应的控制指令，控制执行总成130实现与当前位姿信息匹配的动作。

应当理解的是，工程车辆的位姿信息可以包括工程车辆当前的位置坐标、括工程车辆当前的速度信息、工程车辆的执行总成110所处的位置和状态等。

在一实施例中，无人控制模块122与逻辑开关141可以集成为一体式的智能控制器150，这样，可以提高工程车辆的集成度，提高无人控制模块122与逻辑开关141整体系统的稳定性，降低维护成本。

如图1和图2所示，逻辑开关141可以包括第一工位和第二工位，逻辑开关141在第一工位时，通讯连接操作总成110；逻辑开关141在第二工位时，通讯连接无人控制总成120。应当理解的是，逻辑开关141通过切换第一工位和第二工位，可以实现快速切换连接对象的作用，有利于工程车辆在人工工作模式与无人工作模式之间快速切换，有效地提高整体工作效率。

需要说明的是，逻辑开关141在图1中所处的工位可以理解为前述的第一工位；逻辑开关141在图2中所处的工位可以理解为前述的第二工位。

具体地，如图1和图2所示，逻辑开关141包括第一节点1411、第二节点1412以及第三节点1413，第一节点1411与切换开关142通讯连接，第二节点1412与操作总成110通讯连接，第三节点1413与无人控制总成120通讯连接。具体地，在第一工位时，第一节点1411与第二节点1412通讯连接；在第二工位时，第一节点1411与第三节点1413通讯连接。应当理解的是，通过设置第一节点1411、第二节点1412以及第三节点1413，可以实现快速切换第一工位和第二工位的作用，方便逻辑开关141切换工作模式。

如如图1至图3所示，切换开关142可以包括第三工位和第四工位，切换开关142在第三工位时，通讯连接操作总成110；切换开关142在第四工位时，通讯连接逻辑开关141。应当理解的是，切换开关142通过切换第三工位和第四工位，可以实现快速切换连接对象的作用，有利于在无人控制总成120出现故障时，及时切换到第三工位，保证工作人员能够接管当前工作，及时避免执行总成130接收到无人控制总成120的错误指令，提升工程车辆在工作时的安全可靠性，降低安全事故发生的几率。

需要说明的是，切换开关142在图1和图2中所处的工位可以理解为前述的第四工位；切换开关142在图3中所处的工位可以理解为前述的第三工位。

具体地，如图1至图3所示，切换开关142包括第四节点1421、第五节点1422以及第六节点1423，第四节点1421与执行总成130通讯连接，第五节点1422与操作总成110通讯连接，第六节点1423与逻辑开关141通讯连接。具体地，在第三工位时，第四节点1421与第五节点1422通讯连接；在第四工位时，第四节点1421与第六节点1423通讯连接。应当理解的是，通过设置第四节点1421、第五节点1422以及第六节点1423，可以实现快速切换第三工位和第四工位的作用，方便切换开关142在无人控制总成120出现故障时及时切换到第三工位，保证工作人员能够接管当前工作。

如图1至图3所示，执行总成130还可以包括车载控制器131和执行组件132，车载控制器131与切换开关142通讯连接，执行组件132与车载控制器131通讯连接。在实际应用中，操作总成110或者无人控制总成120发出的控制指令可以先传递到车载控制器131，车载控制器131根据控制指令发出对应的控制电流信号，执行组件132接收到控制电流信号后，执行对应的动作。

如图1至图3所示，执行组件132可以包括液压控制元件1321和执行机构1322，液压控制元件1321与车载控制器131通讯连接，执行机构1322与液压控制元件1321连接。具体地，液压控制元件1321接收到车载控制器131发出的控制电流信号后，可以调整液压油的流动方向、流量等参数，液压油可以驱使执行机构1322执行对应的动作。

在一实施例中，液压控制元件1321可以包括液压泵、液压阀等。

在一实施例中，若智能控制切换系统100应用对象为挖掘机，执行机构1322可以包括动臂、斗杆、铲斗等；若智能控制切换系统100应用对象为起重机，执行机构1322可以包括吊钩、吊臂等。

本申请实施例还提供了一种工程车辆，该工程车辆包括前述实施例中的智能控制切换系统100，并且具备该智能控制切换系统100的全部功能，该工程车辆具备的有益效果可以参考前述智能控制切换系统100的有益效果。

在一实施例中，该工程车辆可以包括挖掘机、起重机、泵车等。

需要说明的是，本申请实施例中的无人控制模块122与车载控制器131的内部结构类似，下面以无人控制模块122为例，介绍无人控制模块122的具体结构。

图4为本申请一示例性实施例提供的无人控制模块的结构框图。如图4所示，如图4所示，无人控制模块122包括一个或多个处理器1221和存储器1222。

处理器1221可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制无人控制模块122中的其他组件以执行期望的功能。

存储器1222可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器1221可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本申请的各个实施例的控制方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。

在一个示例中，无人控制模块122还可以包括：输入装置1223和输出装置1224，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

在该控制器是单机设备时，该输入装置1223可以是通信网络连接器，用于从第一设备和第二设备接收所采集的输入信号。

此外，该输入装置1223还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置1224可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置1224可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图4中仅示出了该无人控制模块122中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，无人控制模块122还可以包括任何其他适当的组件。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种智能控制切换系统，其特征在于，包括：

操作总成(110)；

无人控制总成(120)；

执行总成(130)；

切换装置(140)，包括逻辑开关(141)和切换开关(142)，所述逻辑开关(141)通讯连接所述操作总成(110)或者所述无人控制总成(120)，以在人工工作模式或者无人工作模式之间切换；所述切换开关(142)与所述执行总成(130)通讯连接，且所述切换开关(142)通讯连接所述操作总成(110)或者所述逻辑开关(141)。

2.根据权利要求1所述的智能控制切换系统，其特征在于，所述无人控制总成(120)包括：

位姿传感器(121)；

无人控制模块(122)，通讯连接所述位姿传感器(121)和所述逻辑开关(141)。

3.根据权利要求2所述的智能控制切换系统，其特征在于，所述无人控制模块(122)与所述逻辑开关(141)集成为一体式的智能控制器(150)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的智能控制切换系统，其特征在于，所述逻辑开关(141)包括第一工位和第二工位，所述逻辑开关(141)用于在所述第一工位时，通讯连接所述操作总成(110)，所述逻辑开关(141)用于在所述第二工位时，通讯连接所述无人控制总成(120)。

5.根据权利要求4所述的智能控制切换系统，其特征在于，所述逻辑开关(141)包括：

第一节点(1411)，与所述切换开关(142)通讯连接；

第二节点(1412)，与所述操作总成(110)通讯连接；

第三节点(1413)，与所述无人控制总成(120)通讯连接；

其中，在所述第一工位时，所述第一节点(1411)与所述第二节点(1412)通讯连接；在所述第二工位时，所述第一节点(1411)与所述第三节点(1413)通讯连接。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的智能控制切换系统，其特征在于，所述切换开关(142)包括第三工位和第四工位，所述切换开关(142)用于在所述第三工位时，通讯连接所述操作总成(110)，所述切换开关(142)用于在所述第四工位时，通讯连接所述逻辑开关(141)。

7.根据权利要求6所述的智能控制切换系统，其特征在于，所述切换开关(142)包括：

第四节点(1421)，与所述执行总成(130)通讯连接；

第五节点(1422)，与所述操作总成(110)通讯连接；

第六节点(1423)，与所述逻辑开关(141)通讯连接；

其中，在所述第三工位时，所述第四节点(1421)与所述第五节点(1422)通讯连接；在所述第四工位时，所述第四节点(1421)与所述第六节点(1423)通讯连接。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的智能控制切换系统，其特征在于，所述执行总成(130)包括：

车载控制器(131)，与所述切换开关(142)通讯连接；

执行组件(132)，与所述车载控制器(131)通讯连接。

9.根据权利要求8所述的智能控制切换系统，其特征在于，所述执行组件(132)包括：

液压控制元件(1321)，与所述车载控制器(131)通讯连接；

执行机构(1322)，与所述液压控制元件(1321)连接。

10.一种工程车辆，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项所述的智能控制切换系统。