工程车辆臂架控制器、控制系统、工程车辆、及控制方法

专利名称：工程车辆臂架控制器、控制系统、工程车辆、及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种工程车辆臂架控制技术，尤其是涉及一种工程车辆臂架控
制器；本发明还提供一种使用该工程车辆臂架控制器的工程车辆臂架控制系 统、使用该工程车辆臂架控制系统的工程车辆；本发明还提供一种工程车辆臂 架控制方法。
背景技术：
许多工程车辆都具有臂架。臂架是包括至少两个通过水平铰接轴依次铰接 的杆段组成的工作机构，所述的各个杆段能够绕铰接轴旋转相当的角度。同时， 该臂架整体通过转台固定在机座上，臂架整体在转台的带动下，可以绕垂直于 水平面的竖轴进行360度的旋转。这些臂架一般作为施工中的执行机构。例如， 混凝土泵车的臂架用于支撑输送管道，并通过臂架运动，控制输送管道末端软 管的运动轨迹，使混凝土能够被泵送到需要的位置。因此，混凝土泵车的臂架 运动控制，主要是末端运动轨迹的控制，对于实现施工要求就显得非常重要。
图l示出一种典型的四杆段臂架混凝土泵车结构图。所述泵车包括转台1、 杆段2、用于控制杆段2相对其他杆段旋转的液压油缸3、用于连接相邻杆段 的连杆4、及连接件。图1所示泵车包括四节杆段2，对应的包括四个液压油 缸3、以及三个连4干4。
转台1连接臂架2与泵车底座。通过控制转台1顺时针或逆时针转动，使 整个臂架转动。各节杆段2的展开和收拢均靠与之对应的液压油缸3来完成。 通过控制各个液压油缸3内的液压油流量，可以控制对应杆段2的运动速度， 并且通过对各个杆段2的运动速度控制，最终获得对臂架末端运动轨迹的控 制。
图2示出为现有技术提供的一种混凝土泵车臂架的控制系统结构图。 所述控制系统包括遥控器ll、臂架传感器12、接收器13、控制器14、 马区动才几构15。
遥控器11接收操作人员提供的控制量，并将接收到的控制量通过无线或 有线的方式发送给接收器13。现有技术下，遥控器11采用球形控制手柄进行控制。
所述臂架传感器12包括各种反映臂架实际状态的传感器，这些传感器检
测获得臂架的实时状态参数。其中 一个主要的实时状态参数是确定臂架各个杆
段的空间位置。 一般采用安装在各个杆段2首端的角度传感器以及臂架和转台 之间的角度传感器，实现对臂架各个杆段空间位置的感应测量。
接收器13收集来自遥控器11的控制量以及来自臂架传感器12的实时状 态参数，并发送到控制器14。
控制器14根据从接收器13获得的控制指令以及实时状态参数，通过预定 的控制算法，计算得到对应各个液压油缸3的控制指令值，并将其下发至驱动 机构15。
驱动机构15按照接收到的控制指令值，向所述液压油缸3提供对应该控 制指令的驱动电流或者驱动电压。
采用上述控制装置对泵车臂架进行控制时，由操作员通过操纵所述遥控器 11的球形操纵杆控制臂架末端的运动。 一般采用操纵杆的倾斜方向表示所期 望的臂架末端的运动方向，以倾角角度大小表示所期望的臂架末端运动速度， 操作员凭个人经验和目视方式确定臂架末端的期望位置，通过操作遥控器11 的手柄控制臂架移动至期望位置。
在使用上述操纵杆式的遥控器11进行遥控操作是，由于球形操纵杆控制 不易，并且其倾斜角度调节范围有限，而臂架末端运动速度的变化范围较大， 由于有限的操纵杆倾角变化需要对应臂架末端运动速度的大范围变化，造成操 作手柄的灵敏度过高，难以对臂架末端的运动速度进行准确调节。另外，球形 手柄的倾斜方向同样难以准确控制，也会造成难以臂架末端的运动方向进行准 确控制。

发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种工程车辆臂架控制器，该控制器提供了更 为合适的操纵设备，能够使操作者的操作意图得到更为准确的反映，从而实现 对臂架末端运动角度和运动速度的准确控制。本发明同时提供使用这种工程车 辆臂架控制器的工程车辆臂架控制系统、使用该工程车辆臂架控制系统的工程 车辆、以及一种工程车辆臂架控制方法。本发明提供一种工程车辆臂架控制器，包括由显示器和触摸感应器构成的
触摸屏、显示驱动单元、显示控制单元、控制指令形成单元；
所述触摸屏显示操纵感应标志，并接收外部的触摸，形成能够反映触摸点
在触摸屏上位置的触摸感应信号；
所述显示驱动单元才艮据所述显示控制单元的显示控制指令，向所述触:f莫屏 提供显示驱动，控制所述触摸屏的显示内容，该显示内容包括所述操纵感应标 志的形状以及在触摸屏上的位置；
所述显示控制单元接收来自触摸屏的触摸感应信号，获得触摸点在显示屏 上的位置，判断该触摸点位置是否与当前的操纵感应标志位置具有重合部分， 若是，则设定所述操纵感应标志的状态为激活；在操纵感应标志为激活状态时， 如果触摸感应信号消失，则复位操纵感应标志为休眠状态；当所述操纵感应标 志处于激活状态时，向所述显示驱动单元提供相应的显示控制指令，该显示控 制指令使所述操纵感应标志显示在触摸感应信号反映的触摸点位置上；
所述控制指令形成单元接收来自触摸屏的触摸感应信号以及来自显示驱 动单元的操纵感应标志状态信号时，当所述操纵感应标志处于激活状态时，根 据触摸感应信号表示的触摸点在触摸屏上的位置，依据预定的对应关系，形成 反映所期望的臂架末端运动速度和运动方向的控制指令，并以有线或者无线方 式向外发送。
优选地，所述操纵感应标志在休眠状态下，显示在触摸屏的几何中心。
优选地，所述#:纵感应标志为具有一定面积的圆点。
优选地，以下述方式实现触摸点在触摸屏上的位置与臂架末端运动方向之 间的对应关系以休眠状态下操纵感应标志的显示位置为坐标原点，并以预定 的方向设置互相垂直的X轴、Y轴，在触摸屏的触摸平面上形成触摸屏直角 坐标系；在对应臂架末端的运动平面上，设置以所述臂架末端开始运动的初始 位置为原点、以该运动平面上的两个相互垂直的运动方向为X轴、Y轴的位 于臂架末端运动平面上的实际运动直角坐标系；所述所期望的臂架末端运动方 向，是将所述触摸屏直角坐标系的原点到所述触摸点在触摸屏上的位置之间的 连线方向，对应到所述实际运动直角坐标系上与X、 Y轴具有同样角度关系的 方向上，就是所期望的臂架末端运动方向。说 方形或者长方形；所述触摸屏直角坐标系的X 轴平行于触摸屏上下框线，其正向指向触摸屏右方；所述Y轴平行于触4莫屏 左右框线，其正向指向触摸屏上方。
优选地，所述所期望的臂架末端运动速度，是根据所述触摸点在触摸屏上 的位置到所述触摸屏直角坐标系的原点之间的距离确定，该距离越大则速度越 高。
优选地，以下述方式实现触摸点在触摸屏上的坐标位置与臂架末端运动方 向之间的对应关系以休眠状态下操纵感应标志的显示位置为极点，并以预定 的方向为极轴，形成触摸屏极坐标系；在对应臂架末端的运动平面上，设置以 所述臂架末端开始运动的初始位置为原点、以该运动平面上的预定运动方向为 极轴的实际运动极坐标系；所述所期望的臂架末端运动方向通过如下方式获 得获得所述触摸点在触摸屏极坐标系上的极角值，在所述实际运动极坐标系 上取同样的极角值，该极角值所代表的运动方向即为所期望的臂架末端运动方 向。
优选地，所述触摸屏为正方形或者长方形；所述触摸屏直角坐标系的极轴 平行于触摸屏上下框线，其正向指向触摸屏右方。
优选地，所述所期望的臂架末端运动速度，是根据所述触摸点在触摸屏极 坐标系的极径值确定，该才及径值越大则速度越高。
本发明还提供一种工程车辆臂架控制系统，采用本发明提供的工程车辆臂 架控制装置控制器。
本发明还提供一种工程车辆，采用本发明提供的工程车辆臂架控制系统。
优选地，所述工程车辆为混凝土泵车或者起重^L。 本发明还提供一种工程车辆臂架的控制方法，所述方法包括 触摸屏显示操纵感应标志，并接收外部的触摸，形成能够反映触摸点在触 摸屏上位置的触摸感应信号；
接收来自触摸屏的触摸感应信号，获得触摸点在显示屏上的位置，判断该 触摸点位置是否与当前的操纵感应标志位置具有重合部分，若是，则设定所述 操纵感应标志的状态为激活，发送相应的显示控制指令，该显示控制指令使所 述操纵感应标志显示在触摸感应信号反映的触摸点位置上；根据所述显示控制指令，向所述触摸屏提供显示驱动，控制所述触摸屏的
显示内容，该显示内容包括所述操纵感应标志的形状以及在触4荚屏上的位置；
接收来自触摸屏的触摸感应信号以及操纵感应标志状态信号时，当所述操 纵感应标志处于激活状态时，根据触摸感应信号表示的触摸点在触摸屏上的位 置，依据预定的对应关系，形成反映所期望的臂架末端运动速度和运动方向的 控制指令，并以有线或者无线方式向外发送。
优选地，在操纵感应标志为激活状态时，如果触摸感应信号消失，则复位 操纵感应标志为休眠状态。
优选地，所述操纵感应标志在休眠状态下，显示在触摸屏的几何中心。
优选地，以下述方式实现触摸点在触摸屏上的位置与臂架末端运动方向之
间的对应关系
以休眠状态下操:纵感应标志的显示位置为坐标原点，并以预定的方向设置
互相垂直的X轴、Y轴，在触摸屏的触摸平面上形成触摸屏直角坐标系；在 对应臂架末端的运动平面上，设置以所述臂架末端开始运动的初始位置为原 点、以该运动平面上的两个相互垂直的运动方向为X轴、Y轴的位于^^架末 端运动平面上的实际运动直角坐标系；所述所期望的臂架末端运动方向，是将 所述触摸屏直角坐标系的原点到所述触摸点在触摸屏上的位置之间的连线方 向，对应到所述实际运动直角坐标系上与X、 Y轴具有同样角度关系的方向上， 就是所期望的臂架末端运动方向。
优选地，以下述方式实现触摸点在触摸屏上的坐标位置与臂架末端运动方 向之间的对应关系
以休眠状态下操纵感应标志的显示位置为极点，并以预定的方向为才及轴， 形成触4莫屏才及坐标系；在对应臂架末端的运动平面上，设置以所述臂架末端开 始运动的初始位置为原点、以该运动平面上的预定运动方向为极轴的实际运动 极坐标系；所述所期望的臂架末端运动方向通过如下方式获得获得所述触摸 点在触摸屏极坐标系上的极角值，在所述实际运动极坐标系上取同样的极角 值，该极角值所代表的运动方向即为所期望的臂架末端运动方向。
本发明提供的工程车辆臂架控制器使用触摸屏作为操控输入设备，操作者 控制触摸屏上的操纵感应标志控制臂架末端的运行方向和运动速度。操纵者对
1该控制器触摸屏上的操纵感应标志的操控，实现了对现有技术下操纵杆才喿控方 式的模仿。由于在触摸屏上进行触摸操作比控制操纵杆更为简单方便，对运动 方向和运动速度的表达更为精确，因此，该种控制器为更准确的控制臂架末 端的运动速度和运动方向提供了可能性。另外，由触摸屏产生的控制信号为数 字信号，而现有技术的操纵杆则一般为模拟信号，需要进行模数转换。因此， 该控制器的内部结构更简单。此外，由于触摸屏体积较操纵杆小，重量比操纵 杆轻，并且触摸屏易于与其他部分集成，这些都使该控制器更容易制作为便于 携带的形式。
本发明的优选实施例中，提供了采用直角坐标系或者极坐标系实现触摸屏 触摸表面和实际的臂架末端运动平面对应，这样，通过控制在坐标系上的触摸 位置，准确表达操作者期望的运动速度和运动方向，为准确控制臂架末端的运 动速度和运动方向提供了可能。


图1是一种典型的四杆段臂架混凝土泵车结构图； 图2是现有技术提供的一种混凝土泵车臂架的控制系统结构图； 图3是本发明实施例提供的工程车辆臂架控制器结构图； 图4是建立触摸屏直角坐标系并通过该坐标系实现所述预定的对应关系 的方式流程图5是建立触摸屏极坐标系并通过该坐标系实现所述预定的对应关系的 方式流程图6是本发明实施例提供的工程车辆臂架控制方法流程图。
具体实施例方式
请参看图3，该图示出本发明实施例提供的工程车辆臂架控制器，该臂架
控制器主要包括一个触摸屏，以及与相关的控制单元还包括其他各种#:纵按 钮。由于本发明仅仅涉及触摸屏替代操纵杆的改进，所以，以下介绍中仅仅涉 及该控制器通过触摸屏控制臂架末端运动的功能单元。
.,如图3所述，本实施例提供的工程车辆臂架控制器，包括由显示器和触摸 感应器构成的触摸屏31、显示驱动单元32、显示控制单元33、控制指令形成 单元34。所述触摸屏31显示操纵感应标志，并接收外部的触摸，形成能够反映触
摸点在触摸屏上位置的触摸感应信号。触摸屏31是本领域技术人员常用的电
子设备，在此不做详细介绍。
所述显示驱动单元32根据所述显示控制单元33的显示控制指令，向所述 触摸屏31提供显示驱动，控制所述触摸屏31的显示内容，该显示内容包括所 述操纵感应标志的形状以及在触摸屏上的位置。本实施例中操纵感应标志的形 状采用具有一定面积的圆点形状，该圓点的面积需要便于手指触摸操控。实际 上，操纵感应标志完全可以采用其他形状，例如十字形。所述操纵感应标志在 触摸屏上的位置则根据显示控制单元33实时输出的显示控制指令包含的位置 4言息确定。
所述显示控制单元33接收来自触摸屏31的触摸感应信号，获得触摸点在 显示屏上的位置，判断该触摸点位置是否与当前的操纵感应标志位置具有重合 部分，若是，则设定所述操纵感应标志的状态为激活；在操纵感应标志为激活 状态时，如果触摸感应信号消失，则复位操纵感应标志为休眠状态；当所述操 纵感应标志处于激活状态时，向所述显示驱动单元提供相应的显示控制指令， 该显示控制指令使所述操纵感应标志显示在触摸感应信号反映的触摸点位置 上；如果操纵感应标志为休眠状态，则输出相应的显示控制指令,该显示控制 指令使所述操纵感应标志在触摸屏上预定的位置显示。当然，也可以使其停留 在休眠前所处的位置上，下次激活时，则以该位置为触摸屏坐标的原点。显然， 前一种方案更加合理。在本实施例中，使用前一种方案，并且，该显示位置选 择在触摸屏的几何中心。
所述触摸屏31具有触摸信号感应传感器，能够在触摸屏被触摸产生触摸 感应信号，该触摸感应信号包括触摸点在触摸屏上的位置信息。另外，所述操 纵感应标志的位置是由该显示控制单元33发出的显示控制指令确定的，因此， 该显示控制单元33能够从自身发出的显示控制指令中获得所述操纵感应标志 的具体位置；获悉上述信息后，就可以对触摸点是否与操纵感应标志重合作出 判断。为了实现与使用操纵杆同样的操纵效果，该控制器需要操作者直接触摸 操纵感应标志才能进行操纵，因此，需要对当前触摸点与操纵感应标志是否重 合作出判断，在重合时，则设置操纵感应标志为激活状态，控制操纵感应标志随着触摸点的移动而移动，即将操纵感应标志显示在触摸感应信号反映的触摸 点位置上，这样，可以使操纵者获得良好及时的操纵信号反馈。 一旦触摸感应 信号消失，则说明操纵者没有触摸触摸屏表面，为了避免操纵失误，则立刻将 操纵感应标志的状态复位为休眠状态，这样，当操纵者在远离操纵感应标志的
位置触摸触摸屏时，操纵感应标志不会移动。上述显示控制单元33提供的控 制过程，实现了对操纵杆的模仿，避免了在后续的控制过程中，运动速度和运 动方向发生突变。
所述控制指令形成单元34接收来自触摸屏31的触摸感应信号以及显示控 制单元33提供的显示驱动信号中的操纵感应标志状态信号，在操纵感应标志 处于激活状态时，根据触摸感应信号表示的触摸点在触摸屏上的坐标位置，依 据预定的对应关系，形成反映所期望的臂架末端运动速度和运动方向的控制指 令，并向外发送。
控制指令形成单元34需要形成反映操作者对臂架末端运动速度和运动方 向的期望的控制指令，而操作者对臂架末端运动速度和运动方向的期望则来自 控制器操作者对操纵感应标志的触摸操控，之所以称为对操纵感应标志的操 控，是因为操作者实际上是以如下方式进行操作操作者首先触摸所述操纵感 应标志，使操纵感应标志处于激活状态；继而，操作者保持对触摸屏的触摸并 向触摸屏上的一定角度和方向移动，操纵感应标志就会随之移动。这样，操作 者就可以通过控制操纵感应标志在触摸屏上的位置、或者该操纵感应标志与其 休眠时的原始显示位置的相对位置，体现自己对臂架末端的操纵意图。操纵者 在操作过程中如果脱离了触摸屏，则操纵感应标志就会复位到休眠状态，并且 回到原始显示位置。这样，可以确保操作者操作的连续性，避免出现误操作。 需要说明，在所述操纵感应标志处于激活状态时，显示控制单元33会控制操 纵感应标志随着触摸点位置移动，此时，触摸点位置和操纵该应标志位置是一 致的。从操作者直观来说，就是操作者通过触摸方式控制操纵感应标志。
如何将触摸点(或者称为操纵感应标志位置)在触摸屏上的位置、或者该 操纵感应标志与其休眠时的原始显示位置的相对位置，依据预定转化为反映操
作者对臂架末端的移动方向和移动速度的期望的控制指令，是一个关键问题。 这种转化方式无疑有多种，但是，对于操作者而言，这种转化过程需要比较直观，使其能够方便地将对，搡纵感应标志的控制与臂架末端的实际运动状态建立 直观的联系。在此提供两种依据预定的对应关系，形成反映所期望的臂架末端 运动速度和运动方向的控制指令的转化方式。这两种方式都是在触摸屏上建立 触摸屏坐标系，以触摸点在该触摸屏坐标系上的运动方向对应到臂架末端运动 平面上预先建立的坐标系上，以实现触摸点在触摸屏坐标系上的移动方向到臂
架末端实际运动方向的对应关系；另外，以触摸点移动轨迹终点与操纵感应标
志原始位置的距离，获得对臂架末端运动速度的期望值，最终形成相应的控制 指令。这两种方式中， 一种是在触摸屏上建立触摸屏直角坐标系，另一种是在 触摸屏上建立触摸屏极坐标系。以下分别予以说明。
所述建立触摸屏直角坐标系并通过该坐标系实现所述预定的对应关系的
方式如下。请参见图4.
步骤S401,以操纵感应标志的原始位置为坐标原点，并以预定的方向设 置互相垂直的X轴、Y轴，在触摸屏的触摸平面上形成触摸屏直角坐标系。
所述操纵感应标志的原始位置，在本实施例中，就是操纵感应标志休眠状 态时的原始位置。如前所述，所述显示控制单元33会在操纵感应标志处于休 眠状态时，控制其在预定位置显示。具体来说，是在触摸屏的几何中心显示。 所述以预定方向设置互相垂直的X、 Y轴，包括确定X轴所在的正方向，以 及确定Y轴所在的正方向。常用的触摸屏多为正方形或者长方形， 一种推荐 的触摸屏直角坐标系的设置方法是所述X轴平行于触摸屏上下框线，其正 向指向触摸屏右方；所述Y轴平行于触摸屏左右框线，其正向指向触摸屏上 方。
步骤S402,在对应臂架末端的运动平面上，设置以所述臂架末端开始运 动的初始位置为原点、以该运动平面上的两个相互垂直的运动方向为X轴、Y 轴的位于臂架末端运动平面上的实际运动直角坐标系。
由于实际控制操作中，总是以臂架末端的开始运动的初始位置作为下一步 运动的起始点，为了转换方便，就以该点作为实际运动直角坐标系的原点。所 述X轴、Y轴的方向，可以以工程车辆的某一个基准方向为标准进行i殳置。 优选方案是最终形成一个从俯视上看，与所述触摸屏直角坐标系便于对应的实 际运动直角坐标系。步骤S403,将所述触摸屏直角坐标系的原点到所述触^l莫点在触摸屏上的 位置之间的连线方向，对应到所述实际运动直角坐标系上与X、 Y轴具有同样 角度关系的方向上，该方向就是所期望的臂架末端运动方向。
步骤S404,以触摸屏上触摸点与触摸屏直角坐标系的原点之间的距离确 定所述臂架末端的运动速度，优选的方案中，该距离越大，则期望的运动速度 越高，并且距离和期望的运动速度成正比。
通过上述对应关系的确立，最终使所述触摸点在触摸屏直角坐标系上的位 置，反映了操作者所期望的臂架末端运动速度和运动方向。
所述建立触摸屏极坐标系并通过该坐标系实现所述预定的对应关系的方 式如下。请参见图5。
步骤S501,以操纵感应标志的原始位置为极点，并以预定的方向设置极 轴，在触摸屏的触摸平面上形成触摸屏极坐标系。
对于大多数长方形或者正方形的触4莫屏，所述极点设置在长方形或者正方 形的几何中心，极轴设置为平行于触摸屏上下框线，其正向指向触摸屏右方。
步骤S502,在对应臂架末端的运动平面上，设置以所述臂架末端开始运 动的初始位置为原点、以该运动平面上的预定运动方向为;f及轴的实际运动才及坐 标系。
步骤S503，获得所述触摸点在触摸屏极坐标系上的极角值。
步骤S504,在所述实际运动极坐标系上取同样的极角值，该极角值即可 确定所期望的臂架末端运动方向。
步骤S505，以所述触摸点的极径值确定所期望的臂架末端运动速度，该 数值越大，则臂架末端的运动速度越大。优选方式下，触摸点的极径值与臂架 末端运动速度成正比。
本发明实施例提供的控制器，可以设置在工程车辆臂架的远端，通过远端 遥控的方式实现对臂架的控制，例如手持遥控器、远端操作台等。此时，只需 将所述显示器设置在对应的远端控制器上，所述控制指令形成单元形成遥控指 令，通过有线或无线形式向外发送。
所述控制器还可以设置在工程车辆臂架的近端，例如工程车辆操作室等。 此时，只需将所述显示器设置在工程车辆操作室的操作台上。将上述实施例提供的控制器用于工程车辆臂架控制系统中，即可获得相应 的工程车辆臂架控制系统。对于本发明的保护范围而言，该臂架控制系统可以 采用现有技术下的各种控制系统，只要使用该具有触摸屏的控制器就属于本发 明提供的工程车辆臂架控制系统。
将上述工程车辆臂架控制系统用于工程车辆，则获得使用具有上述待触摸 屏的控制器的臂架控制系统的工程车辆。该工程车辆具体为混凝土泵车或者起 重机。
对应于本发明提供的工程车辆臂架控制器，本发明还提供了一种工程车辆
臂架控制方法。参见图6，该图示出本发明实施例提供的工程车辆臂架控制方 法流程图。所述控制方法包括以下步骤
步骤S601:触摸屏显示操纵感应标志，并接收外部的触摸，形成能够反 映触摸点在触摸屏上位置的触摸感应信号；
其中，所述操纵感应标志为具有一定面积的圆点；
步骤S602:接收来自触摸屏的触摸感应信号，获得触摸点在显示屏上的 位置，判断该触摸点位置是否与当前的操纵感应标志位置具有重合部分，若是， 则设定所述操纵感应标志的状态为激活，发送相应的显示控制指令，该显示控 制指令使所述操纵感应标志显示在触摸感应信号反映的触摸点位置上；
其中，在操纵感应标志为激活状态时，如果触摸感应信号消失，则复位操 纵感应标志为休眠状态；所述操纵感应标志在休眠状态下，显示在触摸屏的几 何中心；
步骤S 603:根据所述显示控制指令，向所述触摸屏提供显示驱动，控制 所述触摸屏的显示内容，该显示内容包括所述操纵感应标志的形状以及在触摸 屏上的位置；
步骤S604:接收来自触摸屏的触摸感应信号以及操纵感应标志状态信号 时，当所述操纵感应标志处于激活状态时，根据触摸感应信号表示的触摸点在 触摸屏上的位置，依据预定的对应关系，形成反映所期望的臂架末端运动速度 和运动方向的控制指令，并以有线或者无线方式向外发送。
优选地，步骤S604中，可以釆用下述方式实现触摸点在触摸屏上的位置 与臂架末端运动方向之间的对应关系以休眠状态下操纵感应标志的显示位置为坐标原点，并以预定的方向设置互相垂直的X轴、Y轴，在触摸屏的触摸
平面上形成触摸屏直角坐标系；在对应臂架末端的运动平面上，设置以所述臂 架末端开始运动的初始位置为原点、以该运动平面上的两个相互垂直的运动方 向为X轴、Y轴的位于臂架末端运动平面上的实际运动直角坐标系；所述所 期望的臂架末端运动方向，是将所述触摸屏直角坐标系的原点到所述触摸点在 触摸屏上的位置之间的连线方向，对应到所述实际运动直角坐标系上与X、 Y 轴具有同样角度关系的方向上，就是所期望的臂架末端运动方向。
其中，所述所期望的臂架末端运动速度，是根据所述触摸点在触摸屏上的 位置到所述触摸屏直角坐标系的原点之间的距离确定，该距离越大则速度越 高。
优选地，步骤S604中，还可以采用下述方式实现触摸点在触摸屏上的坐 标位置与臂架末端运动方向之间的对应关系以休眠状态下操纵感应标志的显 示位置为极点，并以预定的方向为极轴，形成触摸屏极坐标系；在对应臂架末 端的运动平面上，设置以所述臂架末端开始运动的初始位置为原点、以该运动 平面上的预定运动方向为极轴的实际运动极坐标系；所述所期望的臂架末端运 动方向通过如下方式获得获得所述触摸点在触摸屏极坐标系上的极角值，在 所述实际运动极坐标系上取同样的极角值，该极角值所代表的运动方向即为所 期望的臂架末端运动方向。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应^L为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种工程车辆臂架控制器，其特征在于，包括由显示器和触摸感应器构成的触摸屏、显示驱动单元、显示控制单元、控制指令形成单元；所述触摸屏显示操纵感应标志，并接收外部的触摸，形成能够反映触摸点在触摸屏上位置的触摸感应信号；所述显示驱动单元根据所述显示控制单元的显示控制指令，向所述触摸屏提供显示驱动，控制所述触摸屏的显示内容，该显示内容包括所述操纵感应标志的形状以及在触摸屏上的位置；所述显示控制单元接收来自触摸屏的触摸感应信号，获得触摸点在显示屏上的位置，判断该触摸点位置是否与当前的操纵感应标志位置具有重合部分，若是，则设定所述操纵感应标志的状态为激活；在操纵感应标志为激活状态时，如果触摸感应信号消失，则复位操纵感应标志为休眠状态；当所述操纵感应标志处于激活状态时，向所述显示驱动单元提供相应的显示控制指令，该显示控制指令使所述操纵感应标志显示在触摸感应信号反映的触摸点位置上；所述控制指令形成单元接收来自触摸屏的触摸感应信号以及来自显示驱动单元的操纵感应标志状态信号时，当所述操纵感应标志处于激活状态时，根据触摸感应信号表示的触摸点在触摸屏上的位置，依据预定的对应关系，形成反映所期望的臂架末端运动速度和运动方向的控制指令，并以有线或者无线方式向外发送。
2、 根据权利要求1所述的工程车辆臂架控制器，其特征在于，所述操纵 感应标志在休眠状态下，显示在触摸屏的几何中心。
3、 根据权利要求1所述的工程车辆臂架控制器，其特征在于，所述操纵 感应标志为具有一定面积的圆点。
4、 根据权利要求l-3任一项所述的工程车辆臂架控制器，其特征在于， 以下述方式实现触摸点在触摸屏上的位置与臂架末端运动方向之间的对应关 系以休眠状态下操纵感应标志的显示位置为坐标原点，并以预定的方向设置 互相垂直的X轴、Y轴，在触摸屏的触摸平面上形成触摸屏直角坐标系；在 对应臂架末端的运动平面上，设置以所述臂架末端开始运动的初始位置为原 点、以该运动平面上的两个相互垂直的运动方向为X轴、Y轴的位于臂架末端运动平面上的实际运动直角坐标系；所述所期望的臂架末端运动方向，是将 所述触摸屏直角坐标系的原点到所述触摸点在触摸屏上的位置之间的连线方 向，对应到所述实际运动直角坐标系上与X、 Y轴具有同样角度关系的方向上， 就是所期望的臂架末端运动方向。
5、 根据权利要求4所述的工程车辆臂架控制器，其特征在于，所述触摸 屏为正方形或者长方形；所述触摸屏直角坐标系的X轴平行于触摸屏上下框 线，其正向指向触摸屏右方；所述Y轴平行于触摸屏左右框线，其正向指向 触摸屏上方。
6、 根据权利要求4所述的工程车辆臂架控制器，其特征在于，所述所期 望的臂架末端运动速度，是根据所述触摸点在触摸屏上的位置到所述触摸屏直 角坐标系的原点之间的距离确定，该距离越大则速度越高。
7、 根据权利要求1-3任一项所述的工程车辆臂架控制器，其特征在于， 以下述方式实现触摸点在触摸屏上的坐标位置与臂架末端运动方向之间的对 应关系以休眠状态下操纵感应标志的显示位置为极点，并以预定的方向为极 轴，形成触摸屏极坐标系；在对应臂架末端的运动平面上，设置以所述臂架末 端开始运动的初始位置为原点、以该运动平面上的预定运动方向为才及轴的实际 运动极坐标系；所述所期望的臂架末端运动方向通过如下方式获得获得所述 触摸点在触摸屏极坐标系上的极角值，在所述实际运动极坐标系上取同样的极 角值，该极角值所代表的运动方向即为所期望的臂架末端运动方向。
8、 根据权利要求7所述的工程车辆臂架控制器，其特征在于，所述触摸 屏为正方形或者长方形；所述触摸屏直角坐标系的极轴平行于触摸屏上下框 线，其正向指向触摸屏右方。
9、 根据权利要求7所述的工程车辆臂架控制器，其特征在于，所述所期 望的臂架末端运动速度，是根据所述触摸点在触摸屏极坐标系的极径值确定， 该极径值越大则速度越高。
10、 一种工程车辆臂架控制系统，其特征在于，采用权利要求l-权利要 求9任一项所述的工程车辆臂架控制装置控制器。
11、 一种工程车辆，其特征在于，采用权利要求10所述工程车辆臂架控 制系统。
12、 根据权利要求11所述的工程车辆，其特征在于，所述工程车辆为混凝土泵车或者起重机。
13、 一种工程车辆臂架的控制方法，其特征在于，所述方法包括 触摸屏显示操纵感应标志，并接收外部的触摸，形成能够反映触摸点在触摸屏上位置的触摸感应信号；接收来自触摸屏的触摸感应信号，获得触摸点在显示屏上的位置，判断该 触摸点位置是否与当前的操纵感应标志位置具有重合部分，若是，则设定所述 操纵感应标志的状态为激活，发送相应的显示控制指令，该显示控制指令使所 述操纵感应标志显示在触摸感应信号反映的触摸点位置上；根据所述显示控制指令，向所述触纟莫屏提供显示驱动，控制所述触4莫屏的 显示内容，该显示内容包括所述操纵感应标志的形状以及在触摸屏上的位置；接收来自触摸屏的触摸感应信号以及操纵感应标志状态信号时，当所述操 纵感应标志处于激活状态时，根据触摸感应信号表示的触摸点在触摸屏上的位 置，依据预定的对应关系，形成反映所期望的臂架末端运动速度和运动方向的 控制指令，并以有线或者无线方式向外发送。
14、 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在操纵感应标志为激活 状态时，如果触摸感应信号消失，则复位操纵感应标志为休眠状态。
15、 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述操纵感应标志在休 眠状态下，显示在触摸屏的几何中心。
16、 根据权利要求13-15任一项所述的方法，其特征在于，以下述方式实 现触摸点在触摸屏上的位置与臂架末端运动方向之间的对应关系以休眠状态下操纵感应标志的显示位置为坐标原点，并以预定的方向设置 互相垂直的X轴、Y轴，在触摸屏的触摸平面上形成触摸屏直角坐标系；在 对应臂架末端的运动平面上，设置以所述臂架末端开始运动的初始位置为原 点、以该运动平面上的两个相互垂直的运动方向为X轴、Y轴的位于臂架末 端运动平面上的实际运动直角坐标系；所述所期望的臂架末端运动方向，是将 所述触摸屏直角坐标系的原点到所述触摸点在触摸屏上的位置之间的连线方 向，对应到所述实际运动直角坐标系上与X、Y轴具有同样角度关系的方向上， 就是所期望的臂架末端运动方向。
17、根据权利要求13-15任一项所述的方法，其特征在于，以下述方式实 现触摸点在触摸屏上的坐标位置与臂架末端运动方向之间的对应关系以休眠状态下操纵感应标志的显示位置为极点，并以预定的方向为极轴， 形成触摸屏极坐标系；在对应臂架末端的运动平面上，设置以所述臂架末端开 始运动的初始位置为原点、以该运动平面上的预定运动方向为^L轴的实际运动 极坐标系；所述所期望的臂架末端运动方向通过如下方式获得获得所述触摸 点在触摸屏极坐标系上的极角值，在所述实际运动极坐标系上取同样的极角 值，该极角值所代表的运动方向即为所期望的臂架末端运动方向。
全文摘要
本发明提供一种工程车辆臂架控制器，包括触摸屏、显示驱动单元、显示控制单元、控制指令形成单元；触摸屏形成触摸感应信号；显示驱动单元控制触摸屏的显示内容；显示控制单元在操纵感应标志为激活状态时，向显示驱动单元提供显示控制指令；控制指令形成单元接收到触摸感应信号及操纵感应标志状态信号时，根据触摸感应信号表示的触摸点在触摸屏上的位置，形成反映所期望的臂架末端运动速度和运动方向的控制指令发送。本发明同时提供使用这种工程车辆臂架控制器的工程车辆臂架控制系统、使用该工程车辆臂架控制系统的工程车辆、以及一种工程车辆臂架控制方法。采用本发明实施例，能够实现对臂架末端运动角度和运动速度的准确控制。
文档编号E04G21/04GK101604153SQ200910158819
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者吴智勇, 吴罕奇, 周继辉 申请人:三一重工股份有限公司