[發明專利]用于軌道物料輸送車的安全保護方法及安全保護系統

有效

• 申請號: 202110288151.1
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112666955B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 楊躒;何建和;史緒英;許楠
• 申請（專利權）人: 中科新松有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B65G43/00;G06F17/11
• 代理公司: 北京科石知識產權代理有限公司 11595
• 代理人: 李艷霞

1.一種用于軌道物料輸送車的安全保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

確定軌道物料輸送車的前進方向；當軌道物料輸送車的前進方向為軌道物料輸送車的前端面向其前方運行的方向時，在軌道物料輸送車的前端面上設置第一探測器；當軌道物料輸送車的前進方向為軌道物料輸送車的后端面向其前方運行的方向時，在軌道物料輸送車的后端面上設置第二探測器；當軌道物料輸送車的前進方向為軌道物料輸送車的前端面向其前方運行的方向和軌道物料輸送車的后端面向其前方運行的方向時，在軌道物料輸送車的前端面和后端面上分別對應設置第一探測器和第二探測器；其中，第一探測器用于對軌道物料輸送車所運載物料前方斜向上區域的障礙物進行檢測，第二探測器用于對軌道物料輸送車所運載物料后方斜向上區域的障礙物進行檢測；

設置控制器，第一探測器和/或第二探測器將探測到的數據均發送給控制器；

控制器根據接收到的探測數據控制輸送車的運動，防止輸送車與障礙物碰撞，以對輸送車進行安全保護；

還包括在軌道物料輸送車的一側面上設置第三探測器，在軌道物料輸送車相對的另一側面上設置第四探測器；所述第三探測器和第四探測器的探測方向均沿輸送車的高度方向向上；

所述第三探測器采用激光傳感器，激光傳感器用于檢測輸送車在運行時其左側前方上空的障礙物，所述控制器根據接收到的探測數據控制輸送車的運動的具體過程為：

激光傳感器根據激光飛行時間測距，測量得到在時刻激光傳感器與障礙物的距離，并發送給控制器；

控制器中記錄有時刻激光傳感器的探測面與輸送車側面輪廓平面的夾角；

控制器根據時刻激光傳感器與障礙物之間的距離和激光傳感器的探測面與輸送車側面輪廓平面的夾角，計算得到時刻障礙物與輸送車之間垂直于軌道方向的距離以及時刻障礙物與輸送車之間沿軌道方向的距離；

激光傳感器根據激光飛行時間測距，測量得到在時刻激光傳感器與障礙物的距離，并發送給控制器；

控制器中記錄有時刻激光傳感器的探測面與輸送車側面輪廓平面的夾角；

控制器根據時刻激光傳感器與障礙物的距離和激光傳感器的探測面與輸送車側面輪廓平面的夾角，計算得到時刻障礙物與輸送車之間垂直于軌道方向的距離以及時刻障礙物與輸送車之間沿軌道方向的距離；

控制器根據距離差和時間差，計算得到障礙物的移動速度和障礙物將與物料輪廓發生碰撞的時刻；

控制器計算得到輸送車的車頭到達可能的碰撞點的時刻，輸送車的車尾到達可能的碰撞點的時刻，以及輸送車以正常運行速度制動至停止的時間；

控制器對時刻的大小進行判斷，并根據判斷結果控制輸送車的運動，其具體過程為：

判斷是否成立；

如果，則判定輸送車在障礙物到達物料輪廓線前已經離開，控制輸送車維持現有的運動速度運行；

如果，則進一步判斷是否成立；

如果，則判定障礙物先于輸送車的車頭出現在輸送車行進方向上的物料的輪廓上，控制器控制輸送車以不小于加速度進行減速制動并最終停止；其中，；

如果則進一步判斷是否成立；

如果則控制輸送車以加速度減速至停止；如果且，則控制輸送車以不小于加速度加速以避開障礙物；其中，，，L表示輸送車的車身長度；

如果，則判定障礙物將在輸送車的車頭和車尾之間的車身與輸送車發生碰撞。

2.根據權利要求1所述的用于軌道物料輸送車的安全保護方法，其特征在于，所述第一探測器采用超聲波傳感器時，超聲波傳感器用于檢測輸送車前方上空的障礙物；所述控制器根據接收到的探測數據控制輸送車的運動的具體過程為：

超聲波傳感器測量超聲波的飛行時間，并將測量結果發送給控制器；

控制器根據測量結果計算出輸送車上超聲波傳感器與障礙物的距離：

，

式中，表示聲速，表示超聲波傳感器的超聲波發射和接收的時間間隔；

根據超聲波傳感器的探測軸線與水平面的夾角計算得到物料與障礙物的距離：

，

控制器控制輸送車以加速度減速至停止，其中，加速度為：

，

式中，表示輸送車的正常運行速度。

3.根據權利要求1所述的用于軌道物料輸送車的安全保護方法，其特征在于，所述控制器根據發送安全警報信號的探測器對應的輸入輸出接口位置判斷障礙物的方向。