一种用于叉车的车辆行驶安全防护系统

文档序号:479790 发布日期:2022-01-04 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于叉车的车辆行驶安全防护系统 (Vehicle running safety protection system for forklift ) 是由 李恒 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于叉车的车辆行驶安全防护系统,包括设置于叉车前部的载货传感器和用于探测叉车的行驶方向信息的行驶方向传感器,所述载货传感器的输出端与控制器的输入端电连接,若所述载货传感器检测到货叉载货,则所述载货传感器向所述控制器发送载货信号,所述行驶方向传感器的输出端与所述控制器的输入端电连接,若所述行驶方向传感器探测到叉车向前行驶,则所述行驶方向传感器向所述控制器发送前向行驶信号,响应于载货信号和前向行驶信号,所述控制器发出第一控制指令。本发明的用于叉车的车辆行驶安全防护系统能够在叉车载货时保障避障系统有效运行。(The invention discloses a vehicle running safety protection system for a forklift, which comprises a cargo sensor arranged at the front part of the forklift and a running direction sensor used for detecting running direction information of the forklift, wherein the output end of the cargo sensor is electrically connected with the input end of a controller, if the cargo sensor detects that a fork is loaded, the cargo sensor sends a cargo signal to the controller, the output end of the running direction sensor is electrically connected with the input end of the controller, if the running direction sensor detects that the forklift runs forwards, the running direction sensor sends a forward running signal to the controller, and the controller sends a first control instruction in response to the cargo signal and the forward running signal. The vehicle running safety protection system for the forklift can ensure the effective operation of the obstacle avoidance system when the forklift carries cargo.)

一种用于叉车的车辆行驶安全防护系统

技术领域

本发明涉及叉车控制领域,特别涉及一种用于叉车的车辆行驶安全防护系统。

背景技术

叉车是工业搬运车辆,是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的轮式搬运车辆,常用于仓储大型物件的运输。叉车作为工业现场常用的一种运输工具,其功能地位毋庸置疑,但是由于叉车在作业时,叉车驾驶员的视觉经常受叉车上装载的货物的阻挡,容易发生安全事故。

为了防止发生叉车撞人或撞物的事故,现有技术中在叉车上安装了防撞报警系统,具体利用无线电射频测距技术测得人员与叉车之间的距离,当距离过近,则实现人员防撞报警。

但在现有技术中,叉车有时会前方载货或需要在行驶中抬起货叉,导致防撞系统的传感器被货物、货叉遮挡而无法工作,因此现有的叉车安全避障方案存在着巨大的安全死角。

发明内容

为了解决现有技术的问题,本发明至少提供一种新颖的用于叉车的车辆行驶安全防护系统,技术方案如下:

本发明提供了一种用于叉车的车辆行驶安全防护系统,所述叉车设有用于载货的货叉及做出响应动作的响应装置,所述车辆行驶安全防护系统包括:

载货传感器:所述载货传感器用于探测货叉的载货信息;

行驶方向传感器:所述行驶方向传感器用于探测叉车的行驶方向信息;

控制器:所述控制器分别与所述载货传感器及所述行驶方向传感器电连接,所述控制器接收并分析所述载货信息和所述行驶方向信息,若所述载货信息为叉车载货,且所述行驶方向信息为前向行驶信号,则所述控制器向所述响应装置发出第一控制指令;

接收到所述第一控制指令后,所述响应装置做出响应动作。

装载有本发明提供的车辆行驶安全防护系统的叉车,通过载货传感器探测货叉的载货信息,并通过行驶方向传感器探测叉车的行驶方向信息,当发现前进的叉车为载货状态时,通过控制器控制响应装置做出响应动作,使得即使驾驶员视线被遮挡也可以降低叉车遇险的可能,保障叉车行驶安全。

响应动作可以为控制速度或者停车,也可以为向行人发出声音警示等,使得叉车主动,或者路人被动的进行必要的安全动作,确保叉车行驶安全。

进一步地,所述响应装置为警示模块,所述警示模块接收到所述第一控制指令后发出警示,提示行人注意避让叉车。

可选地,所述响应装置为车载控制模块,所述车载控制模块接收到所述第一控制指令后控制叉车的前进速度减速至小于或等于第一预设速度,第一预设速度是一个很低的安全速度,例如2m/s,此速度下的叉车即使与货物或突然靠近的行人意外碰到,也很难造成伤害,而司机也有充足的反应时间刹车,使得叉车驾驶员刹车时叉车能立即停止前进。

可选地,所述响应装置为车载控制模块,接收到所述第一控制指令后,所述车载控制模块控制叉车经过预设时长或行驶过预设距离后停止前进,和/或,所述车载控制模块控制叉车经过预设时长或行驶过预设距离后发出警示,叉车前进的距离有限,从而降低了碰撞事故发生的可能。

进一步地,所述车辆行驶安全防护系统还包括:

位置传感器,所述位置传感器用于探测货叉的高度信息,所述位置传感器与所述控制器电连接;

前向障碍探测器,所述前向障碍探测器用于检测叉车前方的障碍物信息,所述前向障碍探测器与所述控制器电连接;

所述控制器还用于接收并分析所述位置传感器的探测信号,若所述位置传感器探测到的高度信息大于第一高度阈值,则所述控制器控制所述前向障碍探测器进行工作;和/或,若所述位置传感器探测到的高度信息小于第二高度阈值,则所述控制器控制所述叉车停止前进或对叉车进行限速控制。

即使货叉抬起时会遮挡叉车驾驶员的视线,由于前向障碍探测器设置的位置较低,所以此时前向障碍探测器能够探测叉车前方的障碍物,驾驶员或控制器能通过前向障碍探测器来判断路况。

可选地,所述车辆行驶安全防护系统还包括:

前向障碍探测器,所述前向障碍探测器用于检测叉车前方的障碍物信息,所述障碍物信息包括障碍物的距离信息和角度信息,所述前向障碍探测器与所述控制器电连接;

所述控制器用于接收并分析所述障碍物信息,若所述障碍物信息中的角度信息位于预设范围内,且所述障碍物信息中的距离信息小于预设值,则所述控制器判断所述障碍物为未提升的货叉,并且,若此时叉车正在前向行驶,则所述控制器控制所述警示模块发出警示。

进一步地,所述车辆行驶安全防护系统还包括反馈装置,所述反馈装置进一步包括:

标签装置,所述标签装置用于存储可被读取的标签信号;

所述读取装置用于读取所述标签信号,所述读取装置还用于根据与所述标签装置之间的当前距离值向所述控制器发出反馈信号;

所述标签装置与读取装置中的其中一个设置在叉车上,另一个与叉车可分离设置;

所述控制器还用于接收和分析所述反馈信号,以及向所述响应装置发出第二控制指令;

所述响应装置为车载控制模块;

所述控制器在接收到所述反馈信号后向所述车载控制模块发出所述第二控制指令,所述车载控制模块控制叉车前进;否则,所述车载控制模块控制叉车停止或后退。

标签装置与读取装置分别设在叉车引导员身上和叉车上,只有地面上的叉车引导员确定路况良好而在预定的距离内引导叉车时,叉车才会前进,因此不会发生因驾驶员视线被遮挡而造成的叉车碰撞事故。

进一步地,所述车辆行驶安全防护系统还包括用于探测叉车后方的障碍物信息的后向障碍探测器,所述后向障碍探测器的输出端与所述控制器的输入端电连接;

所述控制器接收并分析所述后向障碍探测器的后向距离检测信号,若后向距离检测值小于预设的预警距离阈值,则所述控制器向所述响应装置发出第三控制指令,响应装置随之作出避险响应,防止叉车撞到后方的障碍物。

可选地,所述车辆行驶安全防护系统还包括用于探测叉车后方的障碍物信息的后向障碍探测器,所述后向障碍探测器的输出端与所述控制器的输入端电连接;

所述控制器接收并分析所述行驶方向传感器的探测信号和后向障碍探测器的后向距离检测信号,若所述行驶方向传感器的探测信号为后向行驶信号,且后向距离检测值小于预设的预警距离阈值,则所述控制器向所述响应装置发出第三控制指令,响应装置随之作出避险响应。

叉车后退时,驾驶员不方便观察后向的路况,故而此时危险系数较高;本方案能有效降低叉车后退时的危险系数。

进一步地,所述车辆行驶安全防护系统还包括前向障碍探测器,用于检测叉车前方的障碍物信息,所述前向障碍探测器的输出端与所述控制器的输入端电连接;

所述控制器接收所述前向障碍探测器的前向距离检测信号,并根据前向距离检测值的大小等级,所述控制器向所述响应装置发出相应紧急程度的控制指令,所述响应装置做出相应紧急程度的响应动作,既能控制叉车作出避险动作,又不至于因“一刀切”而降低叉车工作效率,更加灵活高效。

进一步地,所述车辆行驶安全防护系统还包括

前向障碍探测器,所述前向障碍探测器为障碍物类型识别传感器,所述障碍物类型识别传感器用于识别障碍物类型是否为人,所述障碍物类型识别传感器的输出端与所述控制器的输入端电连接;

所述控制器接收并分析障碍物类型识别传感器的识别结果,若所述障碍物类型识别传感器的识别结果为障碍物类型为人,则所述控制器向所述响应装置发出第四控制指令,所述响应装置做出所述第四控制指令相应紧急程度的响应动作;否则所述控制器发出向所述响应装置第五控制指令,所述响应装置做出所述第五控制指令相应紧急程度的响应动作;

所述第四控制指令的紧急程度低于第五控制指令的紧急程度。

人能自主行动、避让叉车,而货物不能,因此在造成行驶障碍的对象不同时采用不同的控制策略,能够在兼顾避险的同时保障叉车工作效率。

进一步地,所述车辆行驶安全防护系统还包括用于统计叉车载货次数统计单元,所述统计单元与所述控制器的输出端电连接;所述控制器接收并分析所述载货传感器的探测信号,若所述载货传感器的探测信号由叉车载货转换为叉车空载,则所述控制器触发所述统计单元更新载货次数,便于统计工作量、清点货物等。

本发明提供的车辆防撞控制方法及控制系统能够产生以下有益效果:

a.在叉车载货时,发出警报声提示过往行人、限制叉车的前进速度或时长,从而在驾驶员视线被遮挡或障碍传感器被遮挡的情况下也能避免叉车与障碍物或行人相撞;

b.根据障碍物种类或距离的不同对叉车施行不同的安全策略,更加灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的车辆行驶安全防护系统的电路连接示意图;

图2是本发明实施例提供的车辆行驶安全防护系统的工作状态示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

本实施例提供了一种用于叉车的车辆行驶安全防护系统,参见图1,包括用于探测货叉的载货信息的载货传感器,和用于探测叉车的行驶方向信息的行驶方向传感器,当传感器检测到叉车同时处于载货和前进的状态时,控制器向叉车上的响应装置发送指令,响应装置作出响应动作,发出警示或者对叉车的前向行驶作出速度或行驶距离、行驶时间上的限制,最大可能地避免与前方障碍物相撞。其中,货叉可以为叉状,也可能是其他形状的结构,目的是用于承载货物;前向是指沿着货叉(指向货叉外端)的方向行驶,反之则为反向行驶。

具体地:

载货传感器的输出端与控制器的输入端电连接,若货叉载货,则载货传感器向所述控制器发送载货信号;

行驶方向传感器的输出端与控制器的输入端电连接,若叉车向前行驶,则行驶方向传感器向控制器发送前向行驶信号;

控制器在同时接收到载货信号和前向行驶信号时,发出第一控制指令。也就是说,叉车同时满足载货和前行两个条件时,控制器会发出第一控制指令;

响应装置接收第一控制指令,并随后做出避险的响应动作,响应装置可以包括警示模块、车载控制模块,警示模块可以是叉车自身的喇叭、车灯,或另外安装的扩音器、提示灯;响应动作可以为控制警示模块发出警报声、闪烁提示灯,来提示过往行人注意避让叉车、驾驶员注意谨慎操作,或是车载控制模块控制叉车的前进速度降低,或者控制叉车再前进几秒就停止。

相应地,车载控制模块中预存有第一预设速度,若车载控制模块接收到第一控制指令,车载控制模块控制叉车减速,直到叉车前进速度不高于第一预设速度,第一预设速度是一个很低的速度,优选2m/s,此速度下的叉车即使与货物或突然靠近的行人意外碰到,也很难造成伤害,而司机也有充足的反应时间刹车;或者,车载控制模块中有预设时长或预设距离,若车载控制模块接收到第一控制指令,车载控制模块控制叉车在此预设时长或距离后停止前进,转为停留原地或后退,预设时长为较短的时间,比如30s、10s,优选2s,叉车前进2s即停,此时间内叉车的前进距离有限,不容易与前方障碍物碰撞,且在叉车停止后,车载控制模块会清空停止前接收到的指令,直到驾驶员控制叉车再次载货前行后,车载控制模块才会又开始接收控制器的指令,叉车走走停停,每次前进的距离都有限,危险系数大大降低,驾驶员也可以在每次前进前可以通过摄像头或地面指挥人员确定路况。这几种控制方式也可以组合使用,如减速的同时发出警示,或减速后控制叉车停止前进,或者行驶完预设距离后发出警示。

载货传感器设置于叉车前部,可以是设置在货叉内底部的压力传感器,感应到来自货物的压力后发送载货信号;也可以是设置在叉车车头上的红外探测器,货叉内货物达到一定高度时被红外探测器探测到,红外探测器发送载货信号。

叉车的有货叉的一端为前,另一端为后,货叉用于承载和搬运货物,其形状可以是叉状,也可以是其它能够承载货物的形状;相应地,叉车向有货叉的一端行驶时称之为前向行驶,向相反的一端行驶时称之为后向行驶或反向行驶。所述及的控制器对叉车运动状态的控制一般是间接地通过对车载控制系统的控制来实现的。

实施例二

本实施例中的车辆行驶安全防护系统不仅包括实施例1中的设置,还包括用于检测叉车前方的障碍物信息的前向障碍探测器,参见图1,前向障碍探测器主要在货叉抬起使得货叉或者货物阻挡驾驶员视线时进行工作,因此前向障碍探测器设在叉车车头或车身时,其高度应该低于货叉抬起时货叉底部的高度,优选设置在车底;前向障碍探测器也可以设置在货叉的前端部、货叉底部等区域,但优选设在车头的靠近车底处。货叉不抬起时,前向障碍探测器被货叉阻挡,驾驶员的视线也不会被货叉干扰,此时前向障碍探测器无需工作。

具体地,配合前向障碍探测器设置了一个位于叉车前部的位置传感器,以探测货叉的高度信息;位置传感器的输出端与控制器的输入端电连接,若位置传感器检测到货叉底部的高度高于预设的第一高度,则位置传感器向控制器发送货叉抬起信号;前向障碍探测器的输入端与所述控制器的输出端电连接,且前向障碍探测器设置在第二高度处,第二高度低于或等于第一高度;响应于载货信号和货叉抬起信号,控制器控制前向障碍探测器进行工作;若位置传感器检测到货叉的高度小于第二高度,说明货叉会阻挡前向障碍探测器,则位置传感器向控制器发送货叉未抬起信号,响应于货叉未抬起信号,所述控制器控制所述叉车停止前进或对叉车进行限速控制,目的是为了强制实现行驶的时候,必须提升货叉,确保前向传感器感应范围内没有货叉作为障碍物体。

另外可以直接利用前向障碍探测器的测距功能,以及角度判断功能,当探测到障碍物处于正前方角度内,且距离小于一定值,可以判断该障碍物为货叉,且货叉低于预设高度。根据货叉没有提升的情况,在检测到叉车行驶后,控制器控制警示模块发出报警信号;在这种情况中,前向障碍传感器同时也相当于位置传感器。

前向障碍探测器不仅能检测叉车前方有无障碍物,还能检测障碍物的距离;在一些实施例中,控制器接收前向障碍探测器的前向距离检测信号,并根据前向距离检测值的大小等级发出不同紧急程度的控制指令。在叉车靠近障碍物的过程中,先使得叉车发出提示灯,再使得叉车减速,障碍物距离小于预设的距离时控制叉车停止前进。控制器采用这样的控制策略,能使得叉车的行驶更加灵活、更好地适应作业环境。

车辆行驶安全防护系统还包括用于识别障碍物类型是否为人的障碍物类型识别传感器。作为前向障碍探测器的一种,障碍物类型识别传感器能够识别障碍物种类,控制器根据障碍物距离信息和种类信息实行不同的控制策略而对响应装置进行相应的控制,既能保障叉车的行驶安全,又不至于对叉车的正常工作产生太大的干扰。

具体地,障碍物类型识别传感器为能采集障碍物图形信息的光学设备,优选相机,或者为红外探测器,优选其包括能够识别人的视觉识别AI;障碍物类型识别传感器能够识别障碍物是货物还是行人。若障碍物是行人,由于行人可以自发移动避开叉车,控制器选择的控制策略对叉车行驶干扰较小,比如先发出警示音、若继续靠近该障碍(行人)则减速,优选发出警示并同时控制叉车减速,可参见图2;若障碍物是地上的货物,特别是具有一定高度而不能从叉车底下通过的货物,由于货物是不动的,控制器会选择对叉车行驶干扰更大的方案,使得叉车停留原地或后退。

在具体设置上,即:

控制器接收并分析障碍物类型识别传感器的识别结果,若识别结果为障碍物类型为人,则控制器发出第四控制指令,否则控制器发出第五控制指令,第四控制指令的紧急程度低于第五控制指令;响应于第四控制指令,叉车的提示模块发出提示,和/或,叉车的车载控制系统控制叉车的前进速度减速至小于或等于第二预设速度;响应于第五控制指令,叉车的车载控制系统控制叉车停留原地或后退。

实施例三

本实施例中的车辆行驶安全防护系统除了实施例一中的设置以外,还包括一个测距基站,引导叉车前进的人员身上有特定的标签,或者标签在车上、引导的人员身上设置测距基站。测距基站测量到标签在预设的距离内时,测距基站发送一个反馈信号,控制器响应这个反馈信号而控制叉车前进;当测距基站测量到的标签不在预设距离内,控制器控制叉车停留原地或后退。因此地面人员可以根据路况引导叉车前进或不前进。

具体设置可以为,在引导人员身上安装用于存储可被读取的标签信号的标签装置,叉车上设置能够读取标签装置的标签信号的读取装置,并且所述读取装置能够判断其与所述标签装置之间的距离,读取装置与控制器的输入端电连接。响应于读取装置与标签装置之间的距离小于或等于预设值,则控制器直接控制叉车前进,或者,控制器控制车载控制器来间接地控制叉车前进;否则,控制器控制叉车停止或后退。标签信号可以为超声波信号或电磁波信号。

进一步地,所述标签装置上还可以设置紧急控制按钮,用于在紧急情况下人工触发以向控制器发送停止指令或后退指令,控制器接收到所述停止指令或所述后退指令后,控制叉车停止前进或控制叉车后退。

实施例四

参见图1,本实施例中,车辆行驶安全防护系统的设置基本与前述的实施例一致,不同之处在于,本例中的车辆行驶安全防护系统还包括用于检测叉车后方的障碍物信息的后向障碍探测器。前方有较近的障碍物时,控制器对叉车的前向行驶作出限制,叉车只停留原地或能向后行驶;后向行驶时,后向障碍探测器检测到叉车后方的障碍物时,控制器根据障碍物的距离来选择控制策略:障碍物较远时只发出警报声、提醒驾驶员小心驾驶;障碍物较近时,控制叉车自动减速,给驾驶员以充足的反应时间;障碍物很近时,控制叉车自动停下,不再后退。这样的控制策略既能够避免叉车撞到后方的障碍物而发生事故,也给叉车留有灵活行驶的余地。

后向障碍探测器可以如前向障碍探测器一样为超声波测距传感器、激光测距传感器或红外测距传感器。

具体设置为:

控制器接收并分析行驶方向传感器的探测信号和后向障碍探测器的后向距离检测信号,若行驶方向传感器的探测信号为后向行驶信号,且后向距离检测值小于预设的预警距离阈值,则控制器发出第三控制指令,第三控制指令根据所述第一信号中障碍物距离信息的不同而不同。

或者为:控制器接收并分析后向障碍探测器的后向距离检测信号,若后向距离检测值小于预设的预警距离阈值,则控制器发出第三控制指令。即,控制器不参考叉车的行驶方向,直接根据后向障碍物的距离控制叉车的行驶。

实施例五

参见图1,本实施例中,车辆行驶安全防护系统中还设置有统计单元,用来统计搬运次数(载货次数),便于统计工作量、清点货物。统计单元与控制器的输出端电连接,控制器接收并分析载货传感器的探测信号,若载货传感器的探测信号由叉车载货转换为叉车空载,则控制器触发统计单元更新载货次数,使得统计单元在载货次数上做加一处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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