一種工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。其包括：設(shè)置于車(chē)體上的取像裝置、傾角檢測(cè)裝置、第一接收器、控制器；以及遠(yuǎn)程顯像操作裝置。本實(shí)用新型中通過(guò)在車(chē)體上設(shè)置取像裝置以及傾角檢測(cè)裝置能夠獲得車(chē)體周邊的環(huán)境信息以及車(chē)體的位置姿態(tài)，同時(shí)圖像處理器能夠?qū)⒏鱾€(gè)取像裝置獲得的單景圖像處理生成全景圖像，控制器再將車(chē)體的位置姿態(tài)、單景圖像和全景圖像發(fā)送給遠(yuǎn)程顯像操作裝置，遠(yuǎn)程顯像操作裝置上的顯示器將上述單景圖像和全景圖像顯示，操作人員根據(jù)圖像信息、顯示的車(chē)體位置姿態(tài)對(duì)車(chē)體進(jìn)行控制。操作人員清晰的獲取車(chē)體周?chē)娜皥D像，保證了操作人員與工程機(jī)械距離較遠(yuǎn)時(shí)工程機(jī)械安全操作的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工程機(jī)械的遠(yuǎn)程控制一般多應(yīng)用于環(huán)境比較惡劣或者危險(xiǎn)的區(qū)域，例如大型垃圾場(chǎng)，鋼渣場(chǎng)等，為此，無(wú)線遠(yuǎn)程遙控工程機(jī)械越來(lái)越多。然而，操作人員與工程機(jī)械距離較遠(yuǎn)時(shí)，操作人員無(wú)法用肉眼觀測(cè)到被遙控的工程機(jī)械的工作情況，無(wú)法保證工程機(jī)械能夠安全操作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提出一種工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，能夠解決工程機(jī)械與操作人員距離較遠(yuǎn)時(shí)不能保證工程機(jī)械安全操作的問(wèn)題。為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0004]—種工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括:
[0005]設(shè)置于車(chē)體上的取像裝置，所述取像裝置用于獲取工程機(jī)械周邊環(huán)境信息；
[0006]設(shè)置于車(chē)體上的傾角檢測(cè)裝置，所述傾角檢測(cè)裝置用于獲取車(chē)體的位置姿態(tài)；
[0007]設(shè)置于車(chē)體上的第一接收器；
[0008]遠(yuǎn)程顯像操作裝置，所述遠(yuǎn)程操作裝置包括顯示器、第二接收器以及遙操作器，所述第二接收器與所述第一接收器之間傳遞信息；
[0009]設(shè)置于車(chē)體上的控制器，所述控制器包括圖像處理器，所述控制器用于接收取像裝置獲取的車(chē)體周邊圖像信息、傾角檢測(cè)裝置獲取的車(chē)體的位置信息，并接收?qǐng)?zhí)行遙操作器發(fā)出的指令進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，所述圖像處理器將全部所述取像裝置獲得的單景圖像生成全景圖像，并發(fā)送給遠(yuǎn)程顯像操作裝置。
[0010]作為優(yōu)選，所述第一接收器與控制器通過(guò)總線相連接。
[0011]作為優(yōu)選，所述遙操作器包括用于圖像顯示的顯示屏以及用于操作者操作的機(jī)械手柄以及按鍵。
[0012]作為優(yōu)選，所述機(jī)械手柄包括行走手柄、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制手柄。
[0013]作為優(yōu)選，所述工程機(jī)械為推土機(jī)。
[0014]作為優(yōu)選，所述取像裝置為廣角攝像頭。
[0015]作為優(yōu)選，所述廣角攝像頭數(shù)量為五個(gè)，所述廣角攝像頭分別設(shè)置在鏟刀左刀角、鏟刀右刀角、左履帶、右履帶以及駕駛室正后方。
[0016]作為優(yōu)選，所述傾角檢測(cè)裝置為傾角傳感器，所述傾角傳感器設(shè)置于車(chē)體重心位置。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果:
[0018]本實(shí)用新型中通過(guò)在車(chē)體上設(shè)置取像裝置以及傾角檢測(cè)裝置能夠獲得車(chē)體周邊的環(huán)境信息以及車(chē)體的位置姿態(tài)，同時(shí)控制器中的圖像處理器能夠?qū)⒏鱾€(gè)取像裝置獲得的單景圖像處理生成全景圖像，控制器再將車(chē)體的位置姿態(tài)、單景圖像和全景圖像發(fā)送給遠(yuǎn)程顯像操作裝置，遠(yuǎn)程顯像操作裝置上的顯示器將上述單景圖像和全景圖像顯示，操作人員根據(jù)圖像信息以及顯示的車(chē)體位置姿態(tài)對(duì)車(chē)體進(jìn)行控制。該系統(tǒng)能夠保證操作人員清晰的獲取車(chē)體周?chē)娜皥D像，保證了操作人員與工程機(jī)械距離較遠(yuǎn)時(shí)工程機(jī)械安全操作的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型提供的工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1提供的工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)取向裝置的分布示意圖。
[0021]圖中:
[0022]1、車(chē)體;2、取像裝置;21、第一攝像頭;22、第二攝像頭;23、第三攝像頭;24、第四攝像頭;25、第五攝像頭;3、傾角檢測(cè)裝置;4、第一接收器;5、第二接收器;6、遙操作器;61、機(jī)械手柄;62、按鍵;7、控制器;8、顯示器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0024]本實(shí)施例提供了一種工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括:分別設(shè)置在車(chē)體上的取像裝置2、傾角檢測(cè)裝置3、第一接收器4、控制器7，用于顯示工程機(jī)械周邊環(huán)境信息的遠(yuǎn)程顯像操作裝置，同時(shí)遠(yuǎn)程顯像操作裝置還包括顯示器8、第二接收器5以及遙操作器6。
[0025]取像裝置2用于獲取工程機(jī)械周邊環(huán)境信息；本實(shí)施例中取像裝置2為廣角攝像頭，且廣角攝像頭的數(shù)量為五個(gè);更為具體的，取像裝置2為150°廣角攝像頭;廣角鏡頭不僅能夠獲得全景效果，同時(shí)圖像畸變比較小，在視覺(jué)轉(zhuǎn)換時(shí)能看清轉(zhuǎn)換方向車(chē)身周?chē)h(yuǎn)一些的影像，操作者可根據(jù)周邊環(huán)境和車(chē)身姿態(tài)做出正確的判斷和安全的操作，進(jìn)而提升遠(yuǎn)程操作人員的判斷和視覺(jué)效果，進(jìn)而提高了工作效率。
[0026]傾角檢測(cè)裝置3用于獲取車(chē)體的位置姿態(tài);本實(shí)施例中的車(chē)體位置姿態(tài)是指車(chē)體的傾斜角度。
[0027]遠(yuǎn)程顯像操作裝置通過(guò)第二接收器5、第一接收器4的無(wú)線連接將信息與控制器7相互傳遞，同時(shí)該遠(yuǎn)程顯像操作裝置能夠?qū)⒐こ虣C(jī)械車(chē)體周邊的圖像信息顯示給操作人員，操作人員能夠?qū)崟r(shí)的了解車(chē)體周邊的環(huán)境信息。
[0028]控制器7用于接收取像裝置2獲取的車(chē)體周邊圖像信息、傾角檢測(cè)裝置3獲取的車(chē)體I的位置信息，并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后將上述信息通過(guò)第一接收器傳遞給第二接收器5，第二接收器5再將信息反映在顯示器上，然后接收?qǐng)?zhí)行遙操作器6發(fā)出的指令進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；圖像處理器將全部所述取像裝置獲得的單景圖像生成全景圖像，并且將單景圖像和全景圖像一并發(fā)送給遠(yuǎn)程顯像操作裝置。
[0029]本實(shí)施例中所述第一接收器4與控制器7通過(guò)總線相連接。具體的，總線為CAN總線。
[0030]遙操作器6包括用于操作者操作的機(jī)械手柄61以及按鍵62。其中機(jī)械手柄包括行走手柄、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制手柄。按鍵則包括工程機(jī)械啟停按鍵。行走手柄用以控制工程機(jī)械的前后左右的運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制手柄用來(lái)控制工程機(jī)械中工作部分的運(yùn)動(dòng)。
[0031]本實(shí)施例中工程機(jī)械為推土機(jī);如圖2所示，廣角攝像頭包括分別設(shè)置在推土機(jī)的鏟刀左刀角的第一攝像頭21，位于鏟刀右刀角的第二攝像頭22;位于左履帶一側(cè)的第三攝像頭23;位于右履帶一側(cè)的第四攝像頭24;以及位于駕駛室的正后方的第五攝像頭25。其中傾角檢測(cè)裝置3為傾角傳感器，傾角傳感器設(shè)置于車(chē)體重心位置。
[0032]本實(shí)施例中工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)工作狀態(tài)如下:
[0033]當(dāng)推土機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)下時(shí)，遙操作器6上行走手柄處于中位，車(chē)體上的5路廣角攝像頭將采集到的車(chē)體周邊單景圖像發(fā)送給控制器7，控制器7在圖像處理器中進(jìn)行圖像處理生成全景圖像，并且控制器7同時(shí)將傾角檢測(cè)裝置采集的車(chē)體傾斜角度信息一并處理后，通過(guò)第一接收器4與第二接收器5之間的信息傳遞將信息發(fā)送給遠(yuǎn)程顯像操作裝置，遠(yuǎn)程顯像操作裝置將全景圖像、單景圖像與車(chē)體姿態(tài)呈現(xiàn)在顯示屏上，提供給遠(yuǎn)程操作人員，操作人員通過(guò)顯示器上顯示的車(chē)體周邊的環(huán)境信息對(duì)推土機(jī)進(jìn)行操作，以實(shí)現(xiàn)安全操作的目的。
[0034]當(dāng)推土機(jī)處于前進(jìn)狀態(tài)時(shí)，遙操作器6上行走手柄處于前進(jìn)位，操作人員最為關(guān)心的視覺(jué)信息除了全景信息以外，鏟刀的刀角位置和車(chē)身姿態(tài)也是操作人員需要關(guān)注的，此時(shí)控制器7接收到遙操作器6的前進(jìn)指令后，通過(guò)總線將前進(jìn)信號(hào)傳送給車(chē)輛控制器，車(chē)輛控制器對(duì)應(yīng)控制車(chē)輛前進(jìn)電磁閥動(dòng)作，車(chē)輛前進(jìn)行駛，與此同時(shí)，控制器7發(fā)送開(kāi)關(guān)量數(shù)字信號(hào)給鏟刀左刀角、右刀角廣角攝像頭，激活攝像頭。在顯示器進(jìn)行全景顯示時(shí)，會(huì)將左刀腳、右刀腳攝像頭單景圖像放大顯示，保證操作者的安全操作。同時(shí)，傾角檢測(cè)裝置采集的車(chē)體傾斜角度一并發(fā)送至遠(yuǎn)程顯像操作裝置，遠(yuǎn)程操作人員除了有車(chē)輛四周的全景圖像以夕卜，左刀腳、右刀腳的信息會(huì)放大顯示，操作人員可以結(jié)合左刀腳、右刀腳的放大圖像和車(chē)體傾斜姿態(tài)，做出調(diào)整鏟刀的動(dòng)作，避免車(chē)輛出現(xiàn)危險(xiǎn)，接收到的全景圖像為遠(yuǎn)程操作人員提供了準(zhǔn)確的判斷，提高了工作效率，同理，前進(jìn)動(dòng)作結(jié)束后，遙操作器6上的手柄回到中位后，第二接收器5將遙操作器6的中位信息發(fā)送至第一接收器4，第一接收器4接收后通過(guò)CAN總線傳輸至控制器7，控制器7切斷前進(jìn)電磁閥信號(hào)，同時(shí)將左刀腳、右刀腳攝像頭的視覺(jué)轉(zhuǎn)換信號(hào)切換，車(chē)輛恢復(fù)正常狀態(tài)的全景影像。車(chē)輛后退時(shí)，工作原理同上所述。
[0035]當(dāng)車(chē)輛處于左轉(zhuǎn)向時(shí)，遙操作器6上的行走手柄處于左轉(zhuǎn)向位，此時(shí)，遠(yuǎn)程操作人員最為關(guān)心的信息除了車(chē)身姿態(tài)以外，左側(cè)地面環(huán)境信息及左刀腳的信息也是遠(yuǎn)程操作人員需要關(guān)注的。此時(shí)第一接收器接收到遙操作器6的“左轉(zhuǎn)向”指令后，通過(guò)CAN總線將“左轉(zhuǎn)向”信號(hào)傳送給控制器7，控制器7對(duì)應(yīng)控制車(chē)輛左轉(zhuǎn)向電磁閥動(dòng)作，車(chē)輛向左側(cè)轉(zhuǎn)向行駛，與此同時(shí)，控制器7發(fā)送開(kāi)關(guān)量數(shù)字信號(hào)給左刀腳、左方位攝像頭，激活此兩路攝像頭，在顯示器將左刀腳、左方位攝像頭影像放大顯示，同時(shí)，連同傾角檢測(cè)裝置采集的車(chē)體姿態(tài)一并通過(guò)第一接收器4，發(fā)送至遠(yuǎn)程顯像操作裝置，遠(yuǎn)程操作人員除了有車(chē)輛四周的全景圖像以夕卜，左刀腳、左方位的信息會(huì)放大顯示，實(shí)現(xiàn)視覺(jué)轉(zhuǎn)換，保證了操作者的安全操作，操作人員可以結(jié)合左刀腳、左方位的放大圖像和車(chē)體傾斜姿態(tài)，做出調(diào)整鏟刀的動(dòng)作，或者調(diào)整左轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)彎半徑，避免車(chē)輛出現(xiàn)危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)安全轉(zhuǎn)向。通過(guò)放大圖像以及全景圖像為遠(yuǎn)程操作人員提供了準(zhǔn)確的判斷依據(jù)，提高了工作效率。左轉(zhuǎn)向動(dòng)作結(jié)束后，手柄回到中位。同理，車(chē)輛右轉(zhuǎn)向時(shí)，工作原理同上所述。
[0036]注意，以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施方式的限制，上述實(shí)施方式和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)，本實(shí)用新型的要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 設(shè)置于車(chē)體(I)上的不少于兩個(gè)的取像裝置(2)，所述取像裝置(2)用于獲取工程機(jī)械周邊環(huán)境信息； 設(shè)置于車(chē)體(I)上的傾角檢測(cè)裝置(3)，所述傾角檢測(cè)裝置(3)用于獲取車(chē)體的位置姿態(tài)； 設(shè)置于車(chē)體(I)上的第一接收器(4); 遠(yuǎn)程顯像操作裝置，所述遠(yuǎn)程操作裝置包括顯示器(8)、第二接收器(5)以及遙操作器(6)，所述第二接收器(5)與所述第一接收器(4)之間傳遞信息； 設(shè)置于車(chē)體(I)上的控制器(7)，所述控制器(7)包括圖像處理器，所述圖像處理器將全部所述取像裝置獲得的單景圖像生成全景圖像，所述控制器(7)用于接收取像裝置(2)獲取的車(chē)體周邊圖像信息、傾角檢測(cè)裝置(3)獲取的車(chē)體(I)的位置信息，并將單景圖像、全景圖像一同發(fā)送給遠(yuǎn)程顯像操作裝置，并接收?qǐng)?zhí)行遙操作器(6)發(fā)出的指令進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接收器(4)與控制器(7)通過(guò)總線相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述遙操作器(6)用于操作者操作的機(jī)械手柄(61)以及按鍵(62)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械手柄(61)包括行走手柄、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作控制手柄。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述工程機(jī)械為推土機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述取像裝置(2)為廣角攝像頭。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述廣角攝像頭數(shù)量為五個(gè)，所述廣角攝像頭分別設(shè)置在鏟刀左刀角、鏟刀右刀角、左履帶、右履帶以及駕駛室正后方。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傾角檢測(cè)裝置(3)為傾角傳感器，所述傾角傳感器設(shè)置于車(chē)體重心位置。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK205485417SQ201620273556
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】王濤衛(wèi), 楊繼紅, 吳濤, 渠笑納, 陳莉, 陳超
【申請(qǐng)人】山推工程機(jī)械股份有限公司