一种自卸车防撞控制装置及方法与流程

1.本发明涉及自卸车领域，具体涉及一种自卸车防撞控制装置及方法。


背景技术：

2.矿用自卸车主要是运输矿石，在露天矿石开采中发挥着重要作用。但矿用自卸车体积庞大，在行驶过程中存在很大的盲区，且驾驶员的工作强度大，长时间处于疲劳驾驶，极易导致安全事故的发生。
3.目前，在一些大型露天矿中，采用人员、车辆携带v2x(vehicle to everything，车辆对外界的信息交换)设备，通过设备之间的通讯，实现人员、车辆位置的判断，进而实现自卸车在运用过程中的防撞预警，但对于未携带v2x设备的车辆、人员无法进行判断，具有一定的局限性。此外，也有基于摄像头的图像采集技术或通过红外热成像技术对自卸车周围的空间环境进行感知，但物体辐射红外线的强度受温度影响较大，受环境影响大，不能很好的发挥作用；利用摄像头采集周围图像时，若遇到大雾等能见度较低的天气时，该技术同样受到环境影响，无法充分发挥其性能。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种自卸车防撞控制装置及方法，装置简单且不受环境因素影响，实现自卸车的防撞，避免安全事故的发生，延长自卸车部件的使用寿命。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
6.本发明实施例提供一种自卸车防撞控制装置，包括：超声波采集模块，用于感知周围环境及路面状况，并形成感知数据进行传输；超声波计算模块，用于通过接收所述超声波采集模块的感知数据和自卸车的车速，确定障碍物信息，所述障碍物信息包括所述障碍物的方位、形状及与自卸车的相对距离信息，还用于在满足预设防撞干预条件时，根据所述障碍物信息生成用于控制自卸车运行的防撞控制指令；以及提示模块，用于在所述超声波计算模块确定障碍物信息后语音播报或显示障碍物的信息，以及在所述超声波计算模块生成防撞控制指令后语音播报或显示防撞控制装置介入的提示。
7.在一些实施例中，所述超声波采集模块包括超声换能器，所述自卸车的前后左右侧各至少安装有一个超声换能器。
8.在一些实施例中，所述提示模块包括语音播报模块，所述语音播报模块通过第一隔离开关与所述自卸车的电源连接，断开所述第一隔离开关后所述语音模块关闭。
9.在一些实施例中，所述超声波计算模块通过第二隔离开关与所述自卸车的电源连接，断开所述第二隔离开关后所述超声计算集模块关闭。
10.在一些实施例中，还包括控制模块，用于接收所述防撞控制指令来控制自卸车的运行，所述防撞控制指令包括油门踏板干预指令、制动踏板干预指令和防撞控制装置介入的指令，所述控制模块还用于实时在线监测所述超声波计算模块的运行状态。
11.在一些实施例中，所述提示模块包括显示单元，所述显示单元用于接收所述超声波计算模块计算得到的障碍物信息，通过三维的形式在显示单元上进行显示。
12.在一些实施例中，所述超声波计算模块还用于实时在线监测所述超声波采集模块的运行状态，并在监测到所述超声波采集模块故障后，将故障信息传递给所述显示单元，所述显示单元显示所述超声波采集模块的故障信息。
13.在一些实施例中，采用如上所述的自卸车防撞控制装置，该方法包括如下步骤：
14.所述超声波采集模块，感知周围环境及路面状况，并形成感知数据进行传输；
15.所述超声波计算模块通过接收所述超声波采集模块的感知数据和自卸车的车速，确定障碍物信息，所述障碍物信息包括所述障碍物的方位、形状及与自卸车的相对距离信息；
16.所述提示模块语音播报或显示障碍物的信息；
17.在满足预设防撞干预条件时，所述超声波计算模块根据所述障碍物信息生成防撞控制指令；
18.所述提示模块语音播报或显示防撞控制装置介入的提示。
19.在一些实施例中，所述装置还包括控制模块，在满足预设防撞干预条件时，所述超声波计算模块根据所述障碍物信息生成防撞控制指令，包括如下步骤：
20.所述超声波计算模块根据所述障碍物信息判断所述障碍物与所述自卸车的相对距离是否小于预设阈值；
21.如果是，则所述超声波计算模块根据所述障碍物信息生成防撞控制指令，所述防撞控制指令包括油门踏板干预指令、制动踏板干预指令和防撞控制装置介入的指令；
22.所述控制模块根据所述防撞控制指令控制自卸车的运行。
23.在一些实施例中，所述提示模块包括语音模块和/或显示模块；所述提示模块语音播报或显示障碍物的信息，包括如下步骤：
24.所述语音模块语音播报障碍物的信息；和/或所述显示模块根据所述障碍物的信息以三维的形式显示障碍物。
25.在一些实施例中，所述超声波计算模块通过接收所述超声波采集模块的感知数据和自卸车的车速，确定障碍物信息之后，如果不满足预设防撞干预条件，该方法还包括步骤：
26.所述控制模块接收油门踏板和制动踏板的控制指令；
27.所述控制模块根据所述油门踏板和制动踏板的控制指令控制所述自卸车。
28.在一些实施例中，所述装置还包括控制模块，所述方法还包括如下步骤：
29.所述控制模块实时在线监测所述超声波计算模块的运行状态；
30.所述控制模块判断所述超声波计算模块故障时，接收油门踏板和制动踏板的控制指令；
31.所述控制模块根据所述油门踏板和制动踏板的控制指令控制所述自卸车。
32.本发明所提供的自卸车防撞控制装置及方法具有如下优点：本发明提供的自卸车防撞控制装置简单，受环境因素制约小，实现控制自卸车的防撞，为车辆提供一个良好的运行环境，延长其使用部件的寿命。
附图说明
33.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
34.图1是本发明一实施例的自卸车防撞控制装置的示意图；
35.图2是本发明一实施例的自卸车防撞控制方法的流程图；
36.图3是本发明一具体实现方式中的自卸车防撞控制方法的流程图。
具体实施方式
37.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。说明书中的“或”、“或者”均可能表示“和”或者“或”。
38.图1是本发明一实施例的自卸车防撞控制装置的示意图。从图1中可得，自卸车防撞控制装置包括：超声波采集模块m100，用于感知周围环境及路面状况，并形成感知数据进行传输；超声波计算模块m200，用于通过接收所述超声波采集模块m100的感知数据和自卸车的车速，确定障碍物信息，所述障碍物信息包括所述障碍物的方位、形状及与自卸车的相对距离信息，还用于在满足预设防撞干预条件时，根据所述障碍物信息生成用于控制自卸车运行的防撞控制指令；以及提示模块，用于在所述超声波计算模块m200确定障碍物信息后语音播报或显示障碍物的信息，以及在所述超声波计算模块m200生成防撞控制指令后语音播报或显示防撞控制装置介入的提示。本发明自卸车防撞控制装置增加超声波采集模块、超声波计算模块，超声波采集模块利用超声编码调制方法感知路面及其周围环境，避免了摄像头、红外热成像采集路况信息时受环境因素影响；仅需在自卸车车辆增加超声波采集模块和超声波计算模块，简化了防撞控制装置，降低了防撞控制装置成本；提示模块显示和语音播报障碍物的方位、形状和与自卸车的距离，在遇到较危险障碍物时，超声波计算模块向自卸车发送防撞控制介入指令，控制自卸车运行，实现障碍物的避让；语音播报提示能够很好的避免安全事故的发生，为车辆提供良好的运行环境，延长车辆部件的使用寿命。
39.具体地，所述超声波采集模块m100包括超声换能器，所述自卸车的前后左右侧各至少安装有一个超声换能器。优选方案中，矿用自卸车超声换能器安装位置和个数为：前侧3个、后侧2个、左右两侧各3个。所述提示模块包括语音播报模块m302，所述语音播报模块m302通过第一隔离开关m501与所述自卸车的电源m600连接，断开所述第一隔离开关m501后所述语音播报模块m302关闭。当语音播报模块m302故障时，可以关闭第一隔离开关m501切断与所述电源m600的连接，关闭所述语音播报模块m302。所述超声波计算模块m200通过第二隔离开关m502与所述自卸车的电源m600连接，断开所述第二隔离开关m502后所述超声波计算m200模块关闭，当所述超声波计算模块m200故障，可以通过第二隔离开关m502断开与所述电源m600连接，关闭超声波计算模块m200。
40.所述自卸车防撞控制装置还包括控制模块m400，用于接收所述防撞控制指令来控制自卸车的运行，所述防撞控制指令包括油门踏板干预指令、制动踏板干预指令和防撞控制装置介入的指令，所述控制模块m400还用于实时在线监测所述超声波计算模块m200的运
行状态。如果所述超声波计算模块m200故障，则整个防撞系统失效。所述提示模块还包括显示单元m301，所述显示单元m301用于接收所述超声波计算模块m200计算得到的障碍物信息，通过三维的形式在显示单元m301上进行显示。当所述语音播报模块m302故障后，通过断开第一隔离开关m501关闭所述语音播报模块m302，此时驾驶员可以通过所述显示单元m301观察障碍物具体位置。所述超声波计算模块m200故障后，所述显示单元m201提示所述超声波计算模m200块故障，此时驾驶员只能通过观测窗观察外部环境，进而采取相应措施避免与障碍物发生碰撞。
41.进一步地，所述超声波计算模块m200还用于实时在线监测所述超声波采集模块m100的运行状态，进行超声波信号发射、回拨信号检测以及数据处理等功能，以及判断所述超声波采集模块m100的状态，在监测到所述超声波采集模块m100故障后，将故障信息传递给所述显示单元m301，所述显示单元m301显示所述超声波采集模块m100的故障信息，且不再采集所述超声波采集模块m100的数据。
42.图2为本发明一实施例的自卸车防撞控制方法的流程图。从图2中可得，包括如图1上所述的自卸车防撞控制装置，该方法步骤包括：
43.s100：所述超声波采集模块，感知周围环境及路面状况，并形成感知数据进行传输；
44.s200：所述超声波计算模块通过接收所述超声波采集模块的感知数据和自卸车的车速，确定障碍物信息，所述障碍物信息包括所述障碍物的方位、形状及与自卸车的相对距离信息；
45.s300：所述提示模块语音播报或显示障碍物的信息；
46.s400：在满足预设防撞干预条件时，所述超声波计算模块根据所述障碍物信息生成防撞控制指令；
47.s500：所述提示模块语音播报或显示防撞控制装置介入的提示。
48.图3是本发明一具体实现方式中的自卸车防撞控制方法的流程图。如图3所示，在一具体实施方式中，所述提示模块包括语音模块和/或显示模块；所述提示模块语音播报或显示障碍物的信息，包括如下步骤：
49.s102：所述语音模块语音播报障碍物的信息；和/或所述显示模块根据所述障碍物的信息以三维的形式显示障碍物。
50.所述自卸车防撞控制装置还包括控制模块，在满足预设防撞干预条件时，所述超声波计算模块根据所述障碍物信息生成防撞控制指令，包括如下步骤：
51.s101：所述控制模块判断所述超声波计算模块工作状态正常，所述超声波计算模块计算所述障碍物的信息；
52.s102：所述提示模块语音播报障碍物的信息；和/或所述显示模块根据所述障碍物的信息以三维的形式显示障碍物；
53.s103：所述超声波计算模块根据所述障碍物信息判断所述障碍物与所述自卸车的相对距离是否小于预设阈值；
54.s104：如果是，则所述超声波计算模块根据所述障碍物信息生成防撞控制指令，所述防撞控制指令包括油门踏板干预指令、制动踏板干预指令和防撞控制装置介入的指令；
55.s300：所述控制模块根据所述防撞控制指令控制自卸车的运行。
56.驾驶员确认外部环境安全后，可通过触摸显示单元按键，退出防撞系统介入。
57.所述超声波计算模块通过接收所述超声波采集模块的感知数据和自卸车的车速，确定障碍物信息之后，如果不满足预设防撞干预条件，该方法还包括步骤：
58.s200：所述控制模块接收油门踏板和制动踏板的控制指令；
59.s300：所述控制模块根据所述油门踏板和制动踏板的控制指令控制所述自卸车。
60.当所述超声波计算模块故障时，所述方法包括如下步骤：
61.s100：所述控制模块实时在线监测所述超声波计算模块的运行状态；
62.s200：所述控制模块判断所述超声波计算模块故障，接收油门踏板和制动踏板的控制指令；
63.s300：所述控制模块根据所述油门踏板和制动踏板的控制指令控制所述自卸车，实现自卸车的防撞控制。
64.综上所述，本发明提供的自卸车防撞控制装置及方法具有如下有益效果：本发明的自卸车防撞控制装置通过超声波采集模块和超声波计算模块感知周围环境及路面的状况，装置简单，避免了采用摄像头、红外热成像等受环境因素制约的缺点，并通过语音播报提示车辆避让障碍物，能够很好的避免障碍物的发生，为车辆提供了良好的运行环境，延长其部件的使用寿命。
65.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。