[发明专利]一种基于环境感知的工业车辆门架自动控制的系统及方法

权利要求书

1.一种基于环境感知的工业车辆门架自动控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过在工业车辆的车身上设置速度传感器来获取工业车辆的行驶速度，在工业车辆的门架上设置测距传感器来获取门架距离地面的高度，在工业车辆的货叉上设置重量传感器来获取货叉所乘载的货物的重量，在工业车辆的驾驶室内设置摄像装置来获取驾驶人员是否在驾驶室内的情况，还在工业车辆的车身前部设置摄像装置来获取工业车辆与堆垛处的距离；

S2、各个不同的传感器和摄像装置将其收集到的数据上传至系统的数据分析模块，数据分析模块产生对于工业车辆的控制指令；

S3、系统的控制模块接收来自系统的数据分析模块的上述控制指令，并且依据控制指令实现对工业车辆的作业过程的自动控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于环境感知的工业车辆门架自动控制的方法，其特征在于，S2中系统的数据分析模块产生对于工业车辆的控制指令，该过程具体包括如下的步骤：

S21、判断若驾驶员离开驾驶室的时间超过系统预设的时间T1，则控制工业车辆的门架降至最低，并使其前倾至角度最大，同时使工业车辆熄火，判断若驾驶员未离开驾驶室，则执行第二步；

S22、判断工业车辆的货叉所乘载的货物的重量，若货叉上未乘载货物，则执行第三步，若货叉上乘载有货物，则执行第四步；

S23、判断若工业车辆的行驶速度不为0，则使车辆的门架处于行驶状态，禁止其发生升降，判断若工业车辆的行驶速度为0，则继续判断若车辆维持停止状态的时间超过系统预设的时间T2，则控制车辆的门架降至最低，并使其前倾至角度最大；

S24、判断工业车辆的门架高度的状态，若门架高度保持不变，则执行第五步，若门架高度不断变大，则执行第六步，若门架高度不断变小，则执行第七步；

S25、判断若工业车辆的行驶速度不为0，则控制车辆的门架向后倾斜，避免货物向前脱出，判断若工业车辆的行驶速度为0，则继续判断若车辆维持停止状态的时间超过系统预设的时间T3，则控制车辆的门架降至最低；

S26、根据工业车辆的载荷曲线，控制车辆的门架升至合适的高度，并禁止其继续升高，同时限制车辆的行驶速度；

S27、随着工业车辆的门架高度的不断降低，逐渐解除对车辆的行驶速度的限制；

S28、判断工业车辆与堆垛处的距离，若该距离小于系统预设的距离，则控制车辆使其停止前进，若该距离大于等于系统预设的距离，则控制车辆使其继续前进；

S29、判断工业车辆的门架高度与堆垛处高度的关系，若门架高度大于等于堆垛处高度，则控制车辆的门架使其停止上升，若门架高度小于堆垛处高度，则控制车辆的门架使其继续上升；

S210、判断若工业车辆的门架位于堆垛处的中心位置，则控制车辆使其停止前进，判断若工业车辆的门架未达到堆垛处的中心位置，则控制车辆使其继续前进；

S211、工业车辆开始堆垛作业，判断车辆的货叉所乘载的货物的重量，若重量为0，则控制门架使其停止下降，若重量不为0，则控制门架使其继续下降；

S212、判断工业车辆与堆垛处的距离，若该距离大于等于系统预设的距离的三倍，则控制车辆使其停止后退，反之，则控制车辆使其继续后退；

S213、控制工业车辆使其停止，并控制门架使其降至最低，同时使其前倾至角度最大。

3.根据权利要求2所述的一种基于环境感知的工业车辆门架自动控制的方法，其特征在于，系统预设的上述T3时间大于系统预设的上述T2时间，且系统预设的上述T2时间大于系统预设的上述T1时间。

4.根据权利要求2所述的一种基于环境感知的工业车辆门架自动控制的方法，其特征在于，将关于上述的工业车辆的载荷曲线的计算过程描述为如下的公式：

其中，H为工业车辆的门架距离地面的高度，α为车身质心与货物质心之间的质心连线与地面水平线的夹角，g₁为车身的质量，g₂为货物的质量，l₁为车身质心与货物质心之间的质心连线和货叉垂直段所在直线的交点与该质心连线和车身底部的交点之间的距离。

5.一种基于环境感知的工业车辆门架自动控制的系统，用于实现如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，包括如下的模块：

数据采集模块，用于在工业车辆的车身上设置速度传感器来获取工业车辆的行驶速度，在工业车辆的门架上设置测距传感器来获取门架距离地面的高度，在工业车辆的货叉上设置重量传感器来获取货叉所乘载的货物的重量，在工业车辆的驾驶室内设置摄像装置来获取驾驶人员是否在驾驶室内的情况，还用于在工业车辆的车身前部设置摄像装置来获取工业车辆与堆垛处的距离；

数据分析模块，用于对来自数据采集模块的各个传感器和摄像装置所采集到的数据进行分析，并产生对于工业车辆的控制指令；

门架控制模块，用于接收来自数据分析模块的上述控制指令，并依据控制指令实现对工业车辆的作业过程的自动控制。