一种工程车辆控制器的故障预警系统及方法与流程

1.本技术涉及工程车的技术领域，特别涉及一种工程车辆控制器的故障预警系统及方法。


背景技术：

2.工程车是一个建筑工程的主干力量，在工程项目中被用于运载，挖掘，抢修，甚至作战等。由于工程车辆的使用性质，决定了工程车与普通车辆相比体型较大和动力更强。
3.针对上述相关技术，发明人发现，工程车辆在工作时，若控制器内部元器件损伤或损害，将导致控制器输出功能异常，从而影响正常车辆行驶甚至危及工作安全，造成严重的损失。


技术实现要素：

4.为了及时发现控制器异常，减少由控制器异常带来的损失，本技术提供了一种工程车辆控制器的故障预警系统及方法。
5.第一方面，本技术提供了一种工程车辆控制器的故障预警系统，采用如下技术方案：一种工程车辆控制器的故障预警系统，包括；车辆操控信息检测模块，用于实时检测车辆操控信息；控制模块，连接于所述车辆操控信息检测模块，用于基于所述车辆操控信息生成对应的预设控制信号；控制信号输出模块，用于根据所述车辆操控信息输出相应的控制信号；控制信号检测模块，连接于所述控制信号输出模块，用于检测所述控制信号输出模块输出的控制信号；所述控制模块还连接于所述控制信号检测模块，用于基于所述预设控制信号，判断所述控制信号是否存在异常情况，若是，则根据判断结果生成相应的告警信息。
6.通过采用上述技术方案，在驾驶员操作工程车辆时，由控制模块基于车辆操控信息检测模块实时检测的操控信息生成对应的预设控制信号，判断控制信号输出模块输出的控制信号是否输出异常，控制信号由控制信号检测模块检测，并根据判断结果生成相应的告警信息，从而能够及时异常情况做出预警，提示驾驶员停止操作或熄火，因此在一定程度上能够减少工程车辆发生安全事故。
7.可选的，所述车辆操控信息包括踏板开度；所述控制模块包括行进映射单元，所述行进映射单元，用于基于预设映射表，根据所述踏板开度确定对应的预设行进电压阈值；所述预设映射表包括多组踏板开度区间与所述预设行进电压阈值的对应关系。
8.通过采用上述技术方案，由于踏板开度与工程车辆的行驶速度密切相关，控制模块中的映射单元由检测到的踏板开度对应生成预设行进电压阈值。
9.可选的，所述控制信号包括行进控制信号；所述控制模块还包括行进异常判断单元，用于接收所述行进控制信号的电压数据，并基于所述行进控制信号的电压数据与所述预设行进电压阈值之间的差值，判断所述行进控制信号是否存在异常。
10.通过采用上述技术方案，当行进控制信号的电压数据与预设行进电压阈值之间的差值超过预设的差值阈值时，行进异常判断单元即判断车辆行驶速度可能不受踏板的控制，从而判断行进控制信号存在异常。
11.可选的，所述车辆操控信息包括操作杆偏转角度；所述控制模块还包括操作映射单元，所述操作映射单元，用于基于预设映射表，根据所述操作杆偏转角度确定对应的预设操作电压阈值；所述预设映射表包括多组操作杆偏转角度区间与所述预设操作电压阈值的对应关系。
12.通过采用上述技术方案，由于操作杆与工程车辆施工机构的动作（例如挖机铲斗的升降）密切相关，控制模块中的映射单元由检测到的操作杆偏转角度对应生成预设操作电压阈值。
13.可选的，所述控制信号还包括操作控制信号；所述控制模块还包括操作异常判断单元，用于接收所述操作控制信号的电压数据，并基于所述操作控制信号的电压数据与所述预设操作电压阈值之间的差值，判断所述操作控制信号是否存在异常。
14.通过采用上述技术方案，当操作控制信号的电压数据与预设操作电压阈值之间的差值超过预设的差值阈值时，操作异常判断单元即判断工程车辆施工机构的动作可能不受操作杆的控制，从而判断操作控制信号存在异常。
15.可选的，所述控制模块还包括告警信息生成单元；所述告警信息生成单元分别连接于所述行进异常判断单元和所述操作异常判断单元，用于在所述行进异常判断单元判断存在行进异常时，生成行进告警信息；和/或，用于在所述操作异常判断单元判断存在操作异常时，生成操作告警信息。
16.通过采用上述技术方案，告警信息生成单元在行进异常判断单元判断存在行进异常和/或操作异常判断单元判断存在操作异常时生成对应的告警信号。
17.可选的，所述工程车辆控制器的故障预警系统还包括外部通讯模块，所述外部通讯模块连接于所述告警信息生成单元，用于向外部输出所述行进告警信息和/或所述操作告警信息；所述外部通讯模块还用于接收用户输入的预设映射表标定数据，并通过所述控制模块将所述预设映射表标定数据写入用于存储所述预设映射表的数据存储模块内。
18.通过采用上述技术方案，外部通讯模块可以向远程上报工程车辆的故障情况，也可以控制安装于工程车内的报警器发出明显的告警提示，使驾驶员得知控制器故障。
19.第二方面，本技术提供了一种工程车辆控制器的故障预警方法，采用如下技术方案：一种工程车辆控制器的故障预警方法，包括；实时检测车辆操控信息；基于所述车辆操控信息生成对应的预设控制信号；基于所述车辆操控信息输出相应的控制信号；检测所述控制信号；
基于所述预设控制信号，判断所述控制信号是否存在异常情况，若是，则根据所述异常情况生成相应的告警信息。
20.通过采用上述技术方案，在驾驶员操作工程车辆时，实时检测车辆的操控信息，并基于操控信息生成对应的预设控制信号，判断输出的控制信号判断控制信号是否输出异常，并根据判断结果生成相应的告警信息，从而能够及时异常情况做出预警，提示驾驶员停止操作或熄火，因此在一定程度上能够减少工程车辆发生安全事故。
21.第三方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述第二方面中所述方法的计算机程序。
22.第四方面，本技术提供了一种工程车辆，采用如下技术方案：一种工程车辆，包括上述第一方面中所述的控制器故障预警系统。
23.综上所述，本技术至少包括以下有益效果：1.通过设置车辆操控信息检测模块、控制模块、控制信号输出模块和控制信号检测模块的目的是，在驾驶员操作工程车辆时，由控制模块基于操控信息生成对应的预设控制信号，判断输出的控制信号是否输出异常，并根据判断结果生成相应的告警信息，从而能够及时异常情况做出预警，提示驾驶员停止操作或熄火，因此在一定程度上能够减少工程车辆发生安全事故。
附图说明
24.图1是本技术工程车辆控制器的故障预警系统的一种实施方式的整体结构框图；图2是本技术控制模块的一种实施方式的整体结构框图；图3是本技术工程车辆控制器的故障预警方法的一种实施方式的整体流程示意图。
25.附图标记说明：100、车辆操控信息检测模块；200、控制模块；210、行进映射单元；220、行进异常判断单元；230、操作映射单元；240、操作异常判断单元；250、告警信息生成单元；300、控制信号输出模块；400、控制信号检测模块；500、外部通讯模块。
具体实施方式
26.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-3及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
27.本技术实施例提供了一种工程车辆控制器的故障预警系统。
28.如附图1所示，一种工程车辆控制器的故障预警系统，包括：车辆操控信息检测模块100，用于实时检测车辆操控信息，车辆操控信息检测模块100可以包括角度传感器，角度传感器能够检测操作杆、踏板的倾斜角度，本实施例采用双轴角度传感器，能够对操作杆任意操作的角度进行检测；控制模块200，连接于车辆操控信息检测模块100，用于基于车辆操控信息生成对应的预设控制信号；控制信号输出模块300，用于根据车辆操控信息输出相应的控制信号；
控制信号检测模块400，连接于控制信号输出模块300，用于检测控制信号输出模块300输出的控制信号；控制模块200还连接于控制信号检测模块400，用于基于预设控制信号，判断控制信号是否存在异常情况，若是，则根据判断结果生成相应的告警信息。
29.上述实施方式中，在驾驶员操作工程车辆时，由控制模块200基于车辆操控信息检测模块100实时检测的操控信息生成对应的预设控制信号，判断控制信号输出模块300输出的控制信号是否输出异常，控制信号由控制信号检测模块400检测，并根据判断结果生成相应的告警信息，从而能够及时异常情况做出预警，提示驾驶员停止操作或熄火，因此在一定程度上能够减少工程车辆发生安全事故。
30.如附图2所示，作为控制模块200具体的实施方式，控制模块200包括，车辆操控信息包括踏板开度；控制模块200包括行进映射单元210，行进映射单元210，用于基于预设映射表，根据踏板开度确定对应的预设行进电压阈值；预设映射表包括多组踏板开度区间与预设行进电压阈值的对应关系。
31.控制信号还包括行进控制信号；控制模块200还包括行进异常判断单元220，用于接收行进控制信号的电压数据，并基于行进控制信号的电压数据与预设行进电压阈值之间的差值，判断行进控制信号是否存在异常。
32.上述实施方式中，由于踏板开度与工程车辆的行驶速度密切相关，行进映射单元210由车辆操控信息检测模块100检测到的踏板开度对应生成预设行进电压阈值，从而根据驾驶员踩踏工程车辆踏板的情况，生成不同幅值的预设行进电压阈值，通常情况下踏板开度越大，生成的预设行进电压阈值也越大；当行进控制信号的电压数据与预设行进电压阈值之间的差值超过预设的差值阈值时，行进异常判断单元220即判断车辆行驶速度可能不受踏板的控制，从而判断行进控制信号存在异常。
33.作为控制模块200具体的实施方式，控制模块200还包括，车辆操控信息包括操作杆偏转角度；控制模块200还包括操作映射单元230，操作映射单元230，用于基于预设映射表，根据操作杆偏转角度确定对应的预设操作电压阈值；预设映射表包括多组操作杆偏转角度区间与预设操作电压阈值的对应关系。
34.控制信号还包括操作控制信号；控制模块200还包括操作异常判断单元240，用于接收操作控制信号的电压数据，并基于操作控制信号的电压数据与预设操作电压阈值之间的差值，判断操作控制信号是否存在异常。
35.上述实施方式中，由于操作杆与工程车辆施工机构的动作（例如挖机铲斗的升降）密切相关，操作映射单元230由车辆操控信息检测模块100检测到的操作杆偏转角度对应生成预设操作电压阈值；当操作控制信号的电压数据与预设操作电压阈值之间的差值超过预设的差值阈值时，操作异常判断单元240即判断工程车辆施工机构的动作可能不受操作杆的控制，从而判断操作控制信号存在异常。
36.需要说明的是，行进映射单元210和操作映射单元230额的数量可以是多个的，例如挖掘机通常设置有两个行进踏板，分别用于控制左右两个履带，挖掘机通常还设置有两根操作杆，一操作杆用于控制挖掘机左右的转向和大臂的升降，另一操作杆用于控制挖掘机的铲斗的收放和小臂升降，又例如，装载机通常设置有挡位操作杆和铲斗操作杆。
37.作为控制模块200的进一步设置，控制模块200还包括告警信息生成单元250；
告警信息生成单元250分别连接于行进异常判断单元220和操作异常判断单元240，用于在行进异常判断单元220判断存在行进异常时，生成行进告警信息；和/或，用于在操作异常判断单元240判断存在操作异常时，生成操作告警信息。
38.本实施方式中，告警信息生成单元250在行进异常判断单元220判断存在行进异常和/或操作异常判断单元240判断存在操作异常时，生成对应的告警信号。
39.作为工程车辆控制器的故障预警系统的进一步实施方式，工程车辆控制器的故障预警系统还包括外部通讯模块500，外部通讯模块500连接于告警信息生成单元250，用于向外部输出行进告警信息和/或操作告警信息；外部通讯模块500还用于接收用户输入的预设映射表标定数据，并通过控制模块200将预设映射表标定数据写入用于存储预设映射表的数据存储模块内。
40.本实施方式中，外部通讯模块500可以向远程上报工程车辆的故障情况，也可以控制安装于工程车内的报警器发出明显的告警提示，使驾驶员得知控制器出现故障，从而驾驶员将工程车辆熄火停车，并对工程车辆的控制器进行检查。
41.本技术实施例提供了一种工程车辆控制器的故障预警方法。
42.如附图3所示，一种工程车辆控制器的故障预警方法，包括步骤s100-s600：s100，实时检测车辆操控信息；具体的，车辆操控信息可以通过传感器设备实时采集得到，例如角度传感器，其中双轴角度传感器能够对操作杆横向和纵向两个方向的偏转角度进行检测；实时检测的车辆操控信息包括多个踏板的开度，多个操作杆的偏转角度。
43.s200，基于车辆操控信息生成对应的预设控制信号；具体的，根据标定的预设映射表，预设映射表中的参数根据历史操控经验进行标定；驾驶员在操控工程车辆时，基于预设映射表和车辆操控信息，将确定对应的预设控制信号，例如，当车辆操控信息检测模块100检测到驾驶员向左推动挖掘机的左侧操作杆偏转5
°
时，根据预设映射表中操控信息与预设控制信号的映射关系，生成电压幅值为5v的预设操作电压阈值。
44.s300，基于车辆操控信息输出相应的控制信号；s400，检测控制信号；s500，基于预设控制信号，判断控制信号是否存在异常情况，若是，则根据异常情况生成相应的告警信息；s600，输出告警信息。
45.具体的，输出的告警信息由具有告警功能的设备接收，例如蜂鸣器、语音报警器和车载显示屏中的一种或多种。
46.本实施方式中，在驾驶员操作工程车辆时，实时检测车辆的操控信息，并基于操控信息生成对应的预设控制信号，判断输出的控制信号判断控制信号是否输出异常，并根据判断结果生成相应的告警信息，从而能够及时异常情况做出预警，提示驾驶员停止操作或熄火，因此在一定程度上能够减少工程车辆发生安全事故。
47.本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质。
48.一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述方法的计算机程序。
49.其中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用；计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
50.本技术实施例提供了一种工程车辆。
51.一种工程车辆，工程车辆包括上述故障预警系统。
52.需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
53.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所提供的方法、系统可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的；例如，某个模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。
54.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。