用于应急车辆的安全方法和控制装置与流程

文档序号:25997713发布日期:2021-07-23 21:13阅读:200来源:国知局
用于应急车辆的安全方法和控制装置与流程

本发明涉及一种由应急车辆的控制装置执行的安全方法。更具体地,本发明涉及一种用于缓解紧急情况的方法。本发明还涉及一种控制装置、车辆、计算机程序和计算机可读介质。



背景技术:

当发生火灾等紧急情况时,紧急车辆(救火车/消防车)尽可能快地到达现场是至关重要的。通常,救火车包括机载的水储罐,但此类水储罐中所容纳的水量可能不足以扑灭大火。然后,可以将救火车或水软管连接到消防栓上,以取用无限量的水。找到并连接此类消防栓可能需要时间。时间本可以用来挽救生命。如果消防栓位于距实际火灾远距离处,则可能必须使用被配置成用于将水从水源输送到火灾现场的专用车辆。这会使救援人员的工作复杂化。

此外,根据紧急情况的严重性,对救援人员可能或多或少有风险。例如,如果燃烧的建筑物内有爆炸物的风险,甚至可能无法靠近建筑物以扑灭火。



技术实现要素:

尽管现场有已知解决方案,但期望实现用于应急车辆的安全方法,其解决或至少减轻现有技术的至少一些缺点。

因此,本发明的一个目的是实现一种新型且有利的应急车辆安全方法,该方法有助于针对紧急情况采取安全动作。本发明的另一个目的是实现一种针对应急车辆的新型的和有利的安全方法,该方法能够以时间有效且安全的方式实现安全动作。本发明的另一个目的是实现新型和有利的控制装置、车辆、计算机程序和计算机可读介质。

本文提及的目标通过根据独立权利要求的安全方法、控制装置、车辆、计算机程序和计算机可读介质来实现。

因此,根据本发明的一个方面,提供一种由应急车辆的控制装置执行的安全方法。所述应急车辆被配置成借助于所述控制装置自主操作,并且包括:能量储存单元,所述能量储存单元被布置成供应功率以用于推进所述车辆和/或用于执行安全功能;传感器装置,所述传感器装置被布置成监测周围环境和所述车辆;水泵;用于外部水源和/或水软管的至少一个连接单元;导管,所述导管被布置成与所述水泵和/或至少一个连接单元流体连通;阀装置,所述阀装置被布置成与所述水泵、所述至少一个连接单元和所述导管流体连通;其中所述阀装置被配置成调节所述导管和所述至少一个连接单元中的流量和/或压力。所述方法包括:从控制中心接收将所述车辆操作到与发生的紧急情况相关联的位置的命令;将车辆操作到所述位置;以及控制所述车辆以执行安全功能从而缓解所述紧急情况。

根据本发明的另一方面,提供一种应急车辆的控制装置。所述应急车辆被配置成借助于所述控制装置自主操作,并且包括:能量储存单元,所述能量储存单元被布置成供应功率以用于推进车辆和/或用于执行安全功能;被布置成监测周围环境和所述车辆的传感器装置;水泵;用于外部水源和/或水软管的至少一个连接单元;被布置成与所述水泵和/或所述至少一个连接单元流体连通的导管;阀装置,所述阀装置被布置成与所述水泵、所述至少一个连接单元和所述导管流体连通;其中所述阀装置被配置成调节所述导管和所述至少一个连接单元中的流量和/或压力,所述控制装置被配置成:从控制中心接收将车辆操作到与发生的紧急情况相关联的位置的命令;操作车辆到所述位置;以及控制所述车辆执行安全功能从而缓解紧急情况。

根据本发明的又一方面,提供一种应急车辆。所述车辆被配置成自主操作,并且包括:能量储存单元,所述能量储存单元被布置成供应功率以用于车辆的推进和/或用于执行安全功能;传感器装置,所述传感器装置被布置成监测周围环境和所述车辆;水泵;用于外部水源和/或水软管的至少一个连接单元;被布置成与所述水泵和/或所述至少一个连接单元流体连通的导管;以及阀装置,所述阀装置被布置成与所述水泵流体、所述至少一个连接单元和所述导管连通;其中所述阀装置被配置成调节所述导管和所述至少一个连接单元中的水的流量和/或压力,所述车辆还包括如本文所公开的控制装置。

发生紧急情况时,时间是一个关键因素。专注于紧急情况,以及或许专注于挽救生命时,确保救援人员的安全也很重要。通过使用根据本发明的自主操作的应急车辆,车辆可以例如以时间效率的方式找到消防栓并与其连接,从而允许救援人员专注于火灾现场并拯救生命。此外,尽管有巨大的热量和危险的烟雾,自主操作的车辆可以在非常接近火灾的情况下操作。这样,就有利于扑灭火的工作。自主操作的应急车辆是有利的另一实例是当在火灾现场存在爆炸的风险时。尽管存在风险,自主应急车辆可更靠近火灾现场操作。因此,通常对救援人员来说风险太大的紧急情况可以通过根据本发明的应急车辆来缓解。从而提高了安全性。此外,包括水泵的自主应急车辆意味着车辆可以充当供应水的救火车,并且应急车辆也可以用于从例如洪水区抽水。此外,应急车辆可用于首先从池塘、池子或类似物中汲取水,然后将水运输到火灾现场。

根据下述细节,并且还通过将本发明付诸实践,本发明的其他目的、优点和新颖特征对于本领域技术人员将变得显而易见。虽然下文描述了本发明的实例,但应注意,其不限于所描述的具体细节。能够获得本文的教导的专家将认识到在本发明范围内的其它领域内的进一步应用、修改和并入。

附图说明

为了更全面地理解本发明以及本发明的其他目的和优点,下文阐述的详细描述应与附图一起阅读,附图中相同的附图标记表示各图中的类似项目,并且其中:

图1示意性地示出了根据实例的应急车辆;

图2示意性地示出了根据实例的应急车辆;

图3示意性地示出了根据实例的应急车辆;

图4示意性地示出了根据实例的控制装置;

图5示意性地示出了根据实例的系统;

图6a-c示出了根据实例的方法的流程图;以及

图7示意性地示出了根据实例的控制装置或计算机。

具体实施方式

为了提高安全性并以更有效的方式处理紧急情况,已经开发了根据本公开的安全方法和应急车辆。本公开适用于所有类型的公路车辆。然而,本公开可以涉及重型车辆,例如公共汽车、卡车等。具体地说,本公开可涉及用于公用道路上的模块化车辆。

根据本公开的一个方面,提供一种由应急车辆的控制装置执行的安全方法。所述应急车辆被配置成借助于所述控制装置自主操作,并且包括:能量储存单元,所述能量储存单元被布置成供应功率以用于推进所述车辆和/或用于执行安全功能;传感器装置,所述传感器装置被布置成监测周围环境和所述车辆;水泵;用于外部水源和/或水软管的至少一个连接单元;导管,所述导管被布置成与所述水泵和/或至少一个连接单元流体连通;阀装置,所述阀装置被布置成与所述水泵、所述至少一个连接单元和所述导管流体连通;其中所述阀装置被配置成调节所述导管和所述至少一个连接单元中的流量和/或压力。所述方法包括:从控制中心接收将所述车辆操作到与发生的紧急情况相关联的位置的命令;将车辆操作到所述位置;以及控制所述车辆以执行安全功能从而缓解所述紧急情况。

阀装置包括电螺线管,以用于控制所有导管、软管和连接单元中的水流量和压力。控制装置被布置成与阀装置通信,并且控制阀装置以提供必要的/所需的水压/流量。传感器装置可包括超声波传感器、激光雷达、摄像机、雷达、激光、rfid读取器和类似装置。通过此类传感器装置,可以高精度操作应急车辆。

应理解,执行所公开的方法的控制装置可以实施为单独实体或分布在两个或更多个物理实体中。控制装置可包括一个或多个控制单元和/或计算机。因此,控制装置可以由包括处理器和存储器的控制装置实施或实现,存储器包括指令,所述指令在由处理器执行时使控制装置执行本文中公开的方法步骤。控制装置包括于车辆中,并且可以被配置成自主地操作车辆。控制装置因此可以被配置成将控制信号传输到车辆的各种系统和部件,以用于控制例如车辆的转向和推进。控制装置因此可适于基于从控制中心接收的命令且基于关于其周围环境和定位的传感器输入而自主地操作车辆。控制装置因此可以被配置成从远程定位的控制中心接收命令,并且将命令转换成用于控制车辆的各种系统和部件的控制信号。控制装置可以被配置成从各种传感器装置接收关于周围环境的数据,并且基于该数据控制车辆。控制装置还可以被配置成使用例如操纵杆或类似装置的远程控件从远程定位的操作者接收控制信号,并且基于这些控制信号控制车辆的系统和部件。

控制中心可被称为车外系统。控制中心可以在地理上与车辆有一定距离。控制中心可以实施为单独实体或分布在两个或更多物理实体中。控制中心可包括被配置成与车辆的控制装置通信的一个或多个计算机。控制中心可以被配置成给应急车辆指派不同任务。来自控制中心的命令可以包括关于紧急情况的信息,使得应急车辆在到达紧急情况的位置之前知道哪些安全功能将与执行有关。

根据实例,当紧急情况涉及洪水时,控制车辆以执行安全功能的步骤包括控制阀装置和水泵以经由连接到至少一个连接单元的水软管从洪水中抽吸水。来自控制中心的命令可包括关于与洪水有关的紧急情况的信息。控制装置可以从控制中心接收抽吸水的命令。所述方法可包括在控制阀装置和水泵以抽吸水之前验证水软管连接到所述至少一个连接单元。验证水软管连接到至少一个连接单元可包括从布置在至少一个连接单元处的传感器接收信号。所述传感器可以被配置成确定水软管何时连接到所述至少一个连接单元。适当地,传感器将向控制装置发送指示水软管与至少一个连接单元之间的正确连接的信号。控制装置可以将水软管连接到至少一个连接单元的信息传输到控制中心。然后,控制装置可以基于从控制中心接收的命令,控制阀装置和水泵以启动水抽吸。

控制车辆以执行安全功能还可以包括控制阀装置以将所抽吸的水收集在车辆上的储罐中或将所抽吸的水排放到车辆外部。控制装置可以从控制中心接收将所抽吸的水收集在储罐中或将所抽吸的水排放到车辆外部的命令,并基于该命令控制车辆。替代地,控制装置可以基于储罐中的水的当前体积来确定是否应将所抽吸的水收集在储罐中还是应排出。控制装置可以基于来自储罐内部的液位计的数据来确定储罐中的当前水体积。控制装置可以知道储罐的体积,并且基于储罐体积和当前水体积来确定储罐是否可以容纳更多水。因此,当控制装置确定储罐可以容纳更多水时,阀装置可以被控制以将所抽吸的水收集在储罐中。当控制装置确定储罐不能容纳更多水时,阀装置可以被控制以排出所抽吸的水。车辆因此可包括用于容纳水的储罐。储罐可以被配置成容纳约500-3000升水。通过将水收集在车辆上的储罐中,水随后可用于火灾扑灭。替代地,水通过车辆的出口排出。水可以在其不造成任何风险的位置排出,和/或水可以被排出以扑灭火。

水软管可以手动连接到至少一个连接单元。替代地,水软管永久地连接到至少一个连接单元。替代地,控制车辆以执行安全功能的步骤包括借助于车辆上的机器人臂将水软管自主地连接到至少一个连接单元。控制装置因此可以控制机器人臂以抓握水软管并将水软管的一端与至少一个连接单元连接。控制装置可以基于来自传感器装置的信息来控制机器人臂。例如,控制装置可以基于摄像机信息和来自接近传感器的数据来确定水软管的位置。控制装置随后可以将机器人臂控制到水软管的位置。

车辆的机器人臂可以是常规的可编程机器人臂。因此,机器人臂可以是机械臂,其包括由至少一个关节连接的多个连杆。至少一个关节可以允许旋转运动和/或平移运动。机器人臂在一端处连接到车辆,并且可包括在另一端处的末端执行器。末端执行器可包括抓握构件,使得机器人臂能够抓握/保持不同的物体。替代地,末端执行器包括快速联接件,该快速联接件被配置成将机器人臂与不同工具连接。机器人臂可以被配置成具有长可及范围(reach)。机器人臂可以被配置成达到对应于车辆的长度的距离。机器人臂可包括多个传感器装置以能够精确地控制机器人臂。此类传感器装置可包括激光器、雷达、摄像机等。控制装置可以基于来自布置在机器人臂上的传感器装置的数据并且基于来自布置在车辆侧上的传感器装置的数据来控制机器人臂。所述车辆可包括多个机器人臂。

根据实例,当紧急情况涉及火灾时,控制车辆以执行安全功能的步骤包括控制阀装置和水泵以从通过车辆的第一出口从连接到至少一个连接单元的外部水源排出水以灭火。来自控制中心的命令可包括关于与火灾有关的紧急情况的信息。该命令可包括将至少一个连接单元与外部水源连接的指令。因此,控制装置可以基于来自控制中心的命令控制车辆以将至少一个连接单元与外部水源连接。

控制车辆以执行安全功能可包括在控制阀装置和水泵以经由第一出口排出来自外部水源的水之前验证外部水源连接到至少一个连接单元。验证外部水源连接到至少一个连接单元可包括从布置在至少一个连接单元处的传感器接收信号。传感器可以被配置成确定外部水源何时连接到至少一个连接单元。适当地,传感器将向控制装置发送指示外部水源与至少一个连接单元之间的正确连接的信号。

外部水源可以是消防栓或任何其他公共水源。外部水源可以被配置成无线通信。该方法因此可以包括与外部水源建立无线通信。外部水源可以经由适配器、联接单元、连接软管或类似装置连接到至少一个连接单元。外部水源可以布置在车辆正在其上运行的地面下方,或者外部水源可以布置在地面上方。外部水源可以手动连接到至少一个连接单元。替代地,控制车辆以执行安全功能的步骤包括借助于车辆上的机器人臂将外部水源自主地连接到至少一个连接单元。控制装置可以基于来自机器人臂上和车辆上的传感器装置的信息来控制机器人臂。例如,控制装置可以基于摄像机信息和来自接近传感器的数据来确定外部水源的位置。控制装置可以随后控制机器人臂到外部水源的位置。

在外部水源位于地下的情况下,控制装置可以控制机器人臂打开地面中的舱口,以接近外部水源。此后,控制装置可控制机器人臂以将外部水源连接到至少一个连接单元。在此实例中,至少一个连接单元可以定位在车辆的底侧处。因此,控制车辆以执行安全功能可包括控制车辆到至少一个连接单元定位在外部水源上方的位置。替代地,控制车辆以执行安全功能包括在控制机器人臂将外部水源与至少一个连接单元连接之前控制车辆到邻近外部水源的位置。在这种情况下,至少一个连接单元可以定位在车辆的左、右、前或后侧上。控制车辆以执行安全功能因此可包括控制车辆到至少一个连接单元与外部水源对准的位置。控制车辆以执行安全功能还可以包括控制机器人臂以移除布置在至少一个连接单元上的保护盖。控制车辆以执行安全功能还可以包括控制机器人臂以将联接单元/适配器和/或连接软管连接到外部水源,并且经由联接单元/适配器和/或连接软管将至少一个连接单元与外部水源连接。联接单元/适配器和连接软管可以布置在车辆上,使得机器人臂可以被控制以抓取联接单元/适配器/连接软管并将其连接到外部水源。控制装置可以从控制中心接收关于特定外部水源需要哪个联接单元/适配器和/或连接软管的信息。替代地,控制装置可以通过读取外部水软管上的rfid或基于来自传感器装置的数据来确定外部水源需要哪个联接单元/适配器和/或连接软管。控制机器人臂以将连接软管连接到外部水源可包括控制机器人臂以旋转连接软管。机器人臂可包括被配置成检测借助于机器人臂施加的力(扭矩)的传感器装置。这样,可以控制机器人臂以将连接软管连接到外部水源,同时降低损坏连接软管和/或外部水源的风险。当外部水源连接到至少一个连接单元时,控制装置可以将该信息传送至控制中心。

根据实例,当紧急情况涉及火灾时,第一出口包括水炮,其中控制车辆以执行安全功能包括控制水炮。控制装置可以从控制中心接收借助于水炮排出来自外部水源的水的命令。替代地,所述方法包括基于来自传感器装置的数据确定应借助于水炮排出来自外部水源的水。例如,当没有可用的救援人员来控制水软管时,控制装置可以确定用水炮排出水。水炮可以布置在应急车辆的车顶上。可以基于关于要熄灭的火灾的信息来控制水炮。例如,水炮可以由控制装置基于来自指示火灾位于何处的热传感器或摄像机的数据自主地控制,使得水炮在火灾方向上排出水。替代地,水炮可以由操作者远程控制,使得水炮在火灾的方向上排出水。控制车辆以执行安全功能可包括控制机器人臂以连接水炮上的合适喷嘴或喷口。喷嘴/喷口可以基于与要熄灭的火灾有关的信息来确定。控制装置可以基于从控制中心接收的信息来确定合适的喷嘴/喷口。控制水炮可包括基于来自传感器装置的数据连续地确定排放的水指向何处,并且连续地调整水炮的方向和水流量/压力以优化扑火。

车辆可包括第一连接单元和第二连接单元,以用于将外部水源和/或水软管连接到车辆。车辆可包括用于将外部水源和/或水软管连接到车辆的任何数目的连接单元。每个连接单元可以被布置成与导管、阀装置和水泵流体连通。

根据另一实例,当紧急情况涉及火灾时,第一出口包括连接到水软管的第二连接单元,其中控制车辆以执行安全功能包括控制阀装置和水泵以通过水软管排出来自外部水源的水。在此实例中,第一连接单元连接到外部水源,第二连接单元连接到水软管以用于排出来自外部水源的水。控制装置可以从控制中心接收借助于第二连接单元和水软管排出来自外部水源的水的命令。替代地,控制装置基于来自传感器装置的数据确定水应通过水软管排出。控制装置可以例如确定当救援人员可以处理水软管时,用水软管排出水。控制车辆以执行安全功能可包括借助于机器人臂将水软管自主地连接到第二连接单元。控制装置因此可以控制机器人臂以抓握水软管,并且将水软管的一端与第二连接单元连接。替代地,水软管永久地连接到第二连接单元。在控制阀装置和水泵以经由第二连接单元和水软管排出来自外部水源的水之前,控制装置可以接收救援人员准备好处理水软管的验证。此验证可通过救援人员操纵车辆上的操纵装置来接收。操纵装置可包括按钮、开关、杠杆或类似装置。因此,可以通过救援人员按下按钮或操纵杆或类似装置来接收验证。操纵装置可以形成车辆的控制面板的一部分。对操纵装置的操纵将向控制装置发送信号,指示救援人员准备好处理连接到车辆的水软管。然后,控制装置可以控制阀装置和水泵以通过水软管排出水。

在另一实例中,第二连接单元连接到消防车,由此来自外部水源的水经由第二连接单元排放到消防车。消防车可以经由连接软管连接到第二连接单元。因此,控制车辆以执行安全功能可包括当第一出口是第二连接单元时,控制机器人臂将连接软管连接到第二连接单元以连接到消防车。

当紧急情况涉及火灾时,控制车辆以执行安全功能的步骤可包括控制车辆上的机器人臂以激活外部水源使得水能够从外部水源流动到车辆。外部水源可包括致动器/控制装置,例如杠杆、闩锁或水龙头,其需要被致动以允许水从外部水源流动。可以控制机器人臂以致动此控制装置,并且由此激活外部水源。因此,机器人臂可以被控制以机械地影响致动器,并且由此激活外部水源。控制装置可以在验证外部水源正确连接到至少一个连接单元之后控制机器人臂以激活外部水源。控制装置可以从控制中心接收激活外部水源的命令。

根据一个实例,该方法还包括:从传感器装置采集与紧急情况有关的数据,其中基于所采集的数据控制车辆以执行安全功能。所采集的数据可包括紧急情况的位置/方向、到紧急情况的距离、温度、水压、风向和/或风力。基于该数据,控制装置可以控制车辆到合适的位置,控制水炮以沿合适的方向和类似方式排出水。

控制车辆以执行安全功能的步骤还可以包括选择用于执行安全功能的工具;以及控制机器人臂以与工具连接。作为实例,控制装置可以在数据库中包括预定紧急情况和安全功能所需的对应预定工具的列表。控制装置因此可以确定当前紧急情况,并与列表进行比较以选择合适的工具。车辆可包括布置在机器人臂的可及范围内的多个不同工具。工具可包括锤子、钩子、磁体、扳手或类似物。控制装置可以基于来自不同传感器装置的数据来选择用于执行安全功能的工具。控制装置可以基于来自控制中心的信息来选择用于执行安全功能的工具。例如,控制装置可以检测车辆内部的火灾。然后,控制装置可以确定应打破窗户以进入火灾现场。因此,控制装置可以控制机器人臂以与锤子连接。在另一实例中,控制装置可控制机器人臂以与扳手连接以致动外部水源的致动器。在另一实例中,控制装置控制机器人臂以与磁体连接以借助于磁体打开舱口。在一个实例中,工具包括用于刺穿可能在火灾中爆炸的物体的武器,例如充气管或类似物。因此,在控制装置识别可能由于火灾而爆炸的物体的情况下,控制装置可以控制机器人臂以与武器连接并在物体的方向上激发武器。

工具可以布置在车辆上的舱口后面。舱口可以由控制装置自动打开或关闭。机器人臂可以借助于机器人臂的快速联接件连接到工具。机器人臂可以借助于电快速联接件连接到工具。替代地,机器人臂可以通过用末端执行器抓握工具而连接到工具。

根据实例,当紧急情况涉及火灾时,控制车辆以执行安全功能的步骤包括控制阀装置和水泵以通过车辆的第二出口排出车辆中的储罐中所容纳的水以灭火。第二出口可包括至少一个连接单元或水炮。在车辆包括第一连接单元和第二连接单元的情况下,第二出口可包括水炮、第一连接单元或第二连接单元。第二出口可不同于第一出口。控制装置可以基于来自传感器装置的数据确定储罐中的水应当借助于连接到至少一个连接单元的水软管排出和/或水是否应当借助于水炮排出。控制装置可例如基于可用于处理水软管的救援人员的请求确定用水软管排出储罐中的水。控制装置可以从控制中心接收经由水炮排出储罐中的水的命令。控制车辆以执行安全功能可包括控制水炮以排出来自储罐的水。控制车辆以执行安全功能可替代地包括借助于机器人臂将水软管自主地连接到至少一个连接单元(第一连接单元或第二连接单元)。上文描述了水软管可如何连接到不同的连接单元。

控制装置可以控制阀装置和水泵以经由第一出口排出来自外部水源的水,并且同时经由第二出口排出来自车辆上的储罐的水,反之亦然。这样,在经由救援人员处置的水软管排出水的同时,水可以通过水炮排出。控制装置可以从控制中心接收经由第一出口排出来自外部水源的水以及经由第二出口排出来自储罐的水的命令。来自控制中心的命令还可以包括关于第一出口和第二出口的信息。然后,控制装置将相应地控制阀装置。

控制车辆以执行安全功能的步骤可另外或替代地包括,当紧急情况涉及火灾时,控制阀装置和水泵以通过车辆的第二出口排出(容纳在储罐中或来自外部水源)水和车辆的储罐中所容纳的发泡剂,以灭火。发泡剂可以与水混合以产生灭火泡沫。发泡剂可借助于压缩空气与水混合。这样,泡沫中的气泡数量增加,并且可以产生灭火泡沫,该灭火泡沫是干燥器,从而降低水损害的风险。车辆因此可包括用于容纳发泡剂的储罐。车辆还可以包括空气压缩机和用于压缩空气的储集器。用于发泡剂的储罐和用于压缩空气的储集器可以被布置成与导管、第一出口和/或第二出口流体连通。控制车辆以执行安全功能的步骤因此可包括:当紧急情况涉及火灾时,控制阀装置和水泵以通过车辆的第二出口排出水、车辆中的储罐中所容纳的发泡剂和车辆中的储集器中所容纳的压缩空气以灭火。

本公开还涉及一种包括指令的计算机程序,在所述程序由计算机执行时,所述指令使所述计算机执行上文公开的方法。本公开还涉及一种包括指令的计算机可读介质,所述指令在由计算机执行时使所述计算机执行上文公开的方法。

根据本公开的另一方面,提供一种应急车辆的控制装置。所述控制装置被配置成自主地操作所述应急车辆。所述应急车辆包括:能量储存单元,所述能量储存单元被布置成供应功率以用于推进车辆和/或用于执行安全功能;被布置成监测周围环境和所述车辆的传感器装置;水泵;用于外部水源和/或水软管的至少一个连接单元;被布置成与所述水泵和/或所述至少一个连接单元流体连通的导管;以及阀装置,所述阀装置被布置成与所述水泵、所述至少一个连接单元和所述导管流体连通;其中所述阀装置被配置成调节所述导管和所述至少一个连接单元中的流量和/或压力,所述控制装置被配置成:从控制中心接收将车辆操作到与发生的紧急情况相关联的位置的命令;操作车辆到该位置;以及控制所述车辆执行安全功能以缓解紧急情况。控制装置可以被配置成基于来自控制中心的命令,基于来自远程控制的控制信号,基于来自传感器装置的数据或基于手动输入,控制车辆以执行安全功能。

应当理解,对于由控制装置执行的本公开的方法方面描述的所有实施例也适用于本公开的控制装置方面。也就是说,控制装置可以被配置成根据上述各种实例执行所述方法的任何一个步骤。因此,控制装置可以被配置成当紧急情况涉及洪水时,控制阀装置和水泵以经由连接到至少一个连接单元的水软管从洪水中抽吸水。控制装置可以被配置成从控制中心接收抽吸水的命令。控制装置可以被配置成在控制阀装置和所述水泵以抽吸水之前检测水软管连接到至少一个连接单元。控制装置可以被配置成控制车辆上的机器人臂以将水软管自主地连接到至少一个连接单元。此外,控制装置可以被配置成控制阀装置以将水收集到车辆上的储罐中或将水排放到车辆外部。控制装置可以被配置成从控制中心接收将所抽吸的水收集在储罐中或将所抽吸的水排放到车辆外部的命令,并且基于该命令控制车辆。控制装置可以被配置成基于储罐中的水的当前体积确定是否应将所抽吸的水收集在储罐中或是否应排出所抽吸的水。

根据实例,控制装置被配置成当紧急情况涉及火灾时,控制阀装置和水泵以通过车辆的第一出口排出来自连接到至少一个连接单元的外部水源的水。控制装置可以被配置成从控制中心接收将至少一个连接单元连接到外部水源的命令,并且基于此命令控制车辆以将至少一个连接单元与外部水源连接。控制装置可以被配置成在控制阀装置和水泵以排出来自外部水源的水之前验证外部水源连接到至少一个连接单元。控制装置可以被配置成通过从布置在至少一个连接单元处的传感器接收信号来验证外部水源连接到至少一个连接单元。控制装置可以被配置成控制车辆上的机器人臂以将外部水源自主地连接到至少一个连接单元。控制装置可以被配置成确定外部水源的位置,并将机器人臂控制到所确定的位置。在外部水源位于地下的情况下,控制装置可以被配置成控制机器人臂打开地面中的舱口以接近外部水源。控制装置可以被配置成控制机器人臂以将联接单元/适配器和/或连接软管连接到外部水源,并且经由联接单元/适配器和/或连接软管将至少一个连接单元与外部水源连接。

在一个实例中,第一出口包括水炮,并且控制装置被配置成控制水炮以排出水。控制装置可以被配置成从控制中心接收借助于水炮排出来自外部水源的水的命令。替代地,控制装置可以被配置成基于来自传感器装置的数据来确定水应借助于水炮排出。控制装置可以例如被配置成当没有可用的救援人员来控制水软管时确定用水炮排出水。在另一实例中,第一出口包括连接到水软管的第二连接单元,控制装置被配置成控制阀装置和水泵以通过第二连接单元和水软管排出水。控制装置可以被配置成从控制中心接收借助于第二连接单元和水软管排出来自外部水源的水的命令。替代地,控制装置可以被配置成基于来自传感器装置的数据来确定水应借助于水软管排出。控制装置可以例如被配置成基于援救人员的请求确定用水软管排出水。控制装置可以被配置成控制机器人臂以抓握水软管并将水软管的一端与第二连接单元连接。控制装置可以被配置成在控制阀装置和水泵以经由第二连接单元和水软管排出来自外部水源的水之前,接收救援人员准备好处置水软管的验证。

控制装置还可以被配置成控制车辆上的机器人臂以激活外部水源使得水能够从外部水源流动到车辆。控制装置可以被配置成控制机器人臂以致动外部水源的致动器,以便允许水从外部水源流动。控制装置可以被配置成在验证外部水源正确连接到至少一个连接单元之后控制机器人臂以激活外部水源。

控制装置可以被配置成从传感器装置采集与紧急情况有关的数据;并基于所采集的数据控制车辆以执行安全功能。控制装置可以被配置成采集包括紧急情况的位置/方向、到紧急情况的距离、温度、水压、风向和/或风力的数据。

根据实例,控制装置被配置成选择用于执行安全功能的工具,并控制机器人臂以与工具连接。作为实例,控制装置可以在数据库中包括预定紧急情况和安全功能所需的对应预定工具的列表。控制装置因此可以被配置成确定当前紧急情况,并且与列表进行比较以选择合适的工具。控制装置可以被配置成基于来自不同传感器装置的数据来选择用于执行安全功能的工具。

控制装置可以被配置成当紧急情况涉及火灾时,控制阀装置和水泵以通过车辆的第二出口排出车辆中的储罐中所容纳的水。控制装置可以被配置成控制阀装置和水泵以经由第一出口排出来自外部水源的水,同时经由第二出口排出来自车辆上的储罐的水。

根据本公开的另一方面,提供一种被配置成自主操作的应急车辆。所述车辆包括能量储存单元,所述能量储存单元被布置成供应功率以用于车辆的推进和/或用于执行安全功能;被布置成监测周围环境和所述车辆的传感器装置;水泵;用于外部水源和/或水软管的至少一个连接单元;被布置成与所述水泵和/或所述至少一个连接单元流体连通的导管;以及阀装置,所述阀装置被布置成与所述水泵、所述至少一个连接单元和所述导管流体连通;其中所述阀装置被配置成调节所述导管和所述至少一个连接单元中的水的流量和/或压力,所述车辆还包括如本文所公开的控制装置。

应急车辆可包括用于连接到外部水源的第一连接单元。应急车辆还可以包括用于连接到水软管的第二连接单元。第二连接单元还可以用于经由附接到第二连接单元的连接软管连接到消防车。连接软管可被称为水软管。应急车辆还可以包括用于连接到外部水源的第三连接单元。车辆还可以包括第一出口和第二出口。第一出口和第二出口可包括水炮。水炮可以布置在车辆的车顶上。第一出口和第二出口可替代地包括第二连接单元。因此,连接到第二连接单元的水软管/连接软管可用于排出水,在这种情况下,第二连接单元可被称为出口。在此实例中,第一连接单元和第三连接单元可以被配置成适配典型的外部水源,而第二连接单元被配置成适配水软管的端部。替代地,车辆包括第一连接单元、第二连接单元和第三连接单元,其中所有三个连接单元可连接到外部水源和水软管。第一连接单元、第二连接单元和第三连接单元因此可以相同地配置。在此实例中,适配器或联接单元可用于将外部水源或水软管连接到不同的连接单元。适当地,车辆包括若干适配器,该适配器被配置成在一端处适配车辆的连接单元,并且在另一端处适配外部水源或水软管。车辆的所有连接单元被布置成与导管、水泵和阀装置流体连通。被配置成与外部水源连接的连接单元可以被布置在车辆下方或车辆的任一侧(左、右、前或后)上。用于与水软管连接的连接单元可以被布置在车辆的任一侧(左、右、前或后)上。车辆可包括多个水软管(连接软管)。水软管可以被配置成连接到连接单元中的任一个以用于排出水、用于抽吸水和/或用于连接到外部水源或消防车。

车辆可包括布置在车辆的车顶上的至少一个传感器装置、布置在车辆下方的至少一个传感器装置和/或位于车辆的每一侧上的至少一个传感器装置。

如上文所描述,应急车辆可包括被配置成由控制装置控制的机器人臂。机器人臂可以布置在车辆的外部或可打开舱口后方。机器人臂可以被布置成使得其可从车辆的外部接近。车辆还可以包括被配置成连接到机器人臂的多个工具。因此,工具被布置在机器人臂的可及范围内,例如在舱口或类似物后方。应急车辆还可以包括用于容纳水的储罐和/或用于容纳发泡剂的储罐。储罐可以被布置成与第一出口和/或第二出口流体连通。第一出口和第二出口因此可以被配置成用于排出水和/或泡沫。储罐被布置成经由导管与第一出口和第二出口流体连通。应急车辆还可以包括空气压缩机和用于压缩空气的储集器。压缩空气可用于将发泡剂与水混合以产生灭火泡沫。

应急车辆还可以包括用于手动控制车辆的各种功能的控制面板。手动控制将覆盖车辆的自主控制。因此,如果控制装置从控制面板接收信号,那么控制装置将基于这些信号而不是基于来自控制中心的命令来控制车辆。在一个实例中,应急车辆是远程控制的。因此,控制装置可以被配置成基于从远程定位的远程控制器例如操纵杆或类似物接收到的控制信号来控制应急车辆。在一个实例中,水炮可以是远程控制的。当应急车辆到达与紧急情况相关联的位置时,可以手动控制或远程控制应急车辆。因此,可以基于来自控制中心的命令将车辆自主地操作到紧急情况的位置,并且当车辆到达该位置时,救援人员可以远程地或经由控制面板向控制装置提供控制信号。

应急车辆还可以包括用于外部电源的电缆。在应急车辆在长时间内操作的情况下,能量储存单元可能不足以向车辆的电驱动部件例如机器人臂、推进单元、水泵、阀装置、水炮等供电。应急车辆接着可连接到电力网络由此获得电力以执行所有必要的安全功能。在一个实例中,控制装置被配置成控制机器人臂以将电缆连接到外部电源,例如电力网络/电网。所述安全方法因此可包括将电缆连接到外部电源。控制装置因此可以被配置成确定能量储存单元的电荷状态,并且基于电荷状态确定是否需要外部电源。替代地,将电缆手动连接到外部电源。

根据实例,所述车辆从一组模块组装,并且包括:功能模块;以及连接到所述功能模块的至少一个驱动模块,其中所述至少一个驱动模块包括一对轮和推进单元,并且被配置成自主操作和驱动所述车辆。根据该实例从一组模块组装车辆使得可以根据待执行的当前任务或功能动态地组装模块化车辆。这样,可以从相同组的模块组装例如卡车、垃圾车、公共汽车或雪犁。这不仅会提高灵活性,而且与具有用于不同应用的多个不同车辆相比,车辆所有者的成本将显著降低。车辆借助于至少一个驱动模块自主操作。

从其组装应急车辆的一组模块可包括多个驱动模块和多个功能模块。该组模块的不同驱动模块可以相同,或者驱动模块可以例如具有不同类型/大小的轮、不同悬架、不同功率容量和/或不同电荷容量。每个驱动模块可包括主体。在一个实例中,至少一对轮布置在驱动模块的主体的相对侧上。在一个实例中,驱动模块仅具有一对轮。驱动模块的推进单元可以是连接到轮的电机。驱动模块的一对轮因此可被称为驱动轮。在一个实例中,驱动模块包括两个电机,每个电机连接至一个轮。电机可以布置在轮的轮缘中。因此,驱动模块的轮可以彼此独立地驱动。电机还可以充当发电机,并且在制动轮时产生电功率。驱动模块还可以包括连接到轮的转向系统。这样,驱动模块是可转向的。驱动模块还可以包括用于制动轮的制动系统。适当地,制动系统包括驱动模块的每个轮的轮制动器。冗余的实现在于,驱动模块可以在转向系统发生故障时借助于电机和/或轮制动器来转向。在一个实例中,应急车辆的能量储存单元包括在至少一个驱动模块中。能量储存单元因此可以被布置成用于向至少一个驱动模块的推进单元提供能量。应急车辆可包括多个能量储存单元,每个模块中一个能量储存单元。因此,至少一个驱动模块可包括能量储存单元,功能模块可包括能量储存单元。一个或多个能量储存单元可以是电池。电池可以是可再充电的。被布置成监测周围环境和车辆的传感器装置可以被布置在至少一个驱动模块和/或功能模块上。至少一个驱动模块被配置成自主操作,这意味着驱动模块包括多个传感器和系统,以用于根据常规方法将驱动模块作为独立单元自动转向和驱动。根据实例,驱动模块包括导航系统和用于检测驱动模块周围环境内的物体的传感器。驱动模块在其允许在公用道路上操作的意义上可以被称为自主操作的车辆。

该组模块中的每个功能模块被配置成在作为组装车辆的一部分的同时执行预定功能。该组模块的功能模块可以被配置成容纳或支撑负载。功能模块可以被配置成用于容纳乘客,因此可以在与至少一个驱动模块组装时形成公共汽车。功能模块可替代地被配置成用于运输商品,因此可以在与至少一个驱动模块组装时形成卡车。在此实例中,功能模块被配置成当连接到至少一个驱动模块时充当应急车辆。功能模块因此可以包括水泵、至少一个连接单元、导管、机器人臂和阀装置。功能模块还可以包括空气压缩机和用于压缩空气的储集器。功能模块可包括不被驱动或不可转向的后轮。功能模块不能靠自身移动,而是需要连接到至少一个驱动模块才能移动,功能模块和驱动模块由此一起形成车辆。

根据一个实例,应急车辆的每个模块可包括控制单元。控制装置因此可包括应急车辆的每个模块的控制单元。适当地,车辆的所有模块被配置成与控制中心通信。控制中心可适于接收关于待执行的任务或功能的信息,并且基于此任务/功能启动车辆的组装/拆卸。

根据实例,当从一组模块组装应急车辆时,控制装置被配置成在紧急情况的位置处将至少一个驱动模块与车辆断开连接,并且控制至少一个驱动模块移动远离紧急情况的位置。类似地,所述方法可以包括当车辆从一组模块组装时,在紧急情况的位置处使至少一个驱动模块与车辆断开连接,并且控制至少一个驱动模块移动远离紧急情况的位置。这样,功能模块将留在紧急情况的位置处,并且将被控制以执行安全功能。至少一个驱动模块将转而移动远离极热和冒烟区域。这样,至少一个驱动模块不必被配置成承受极热。控制装置可以被配置成在物理上将至少一个驱动模块与车辆的其余部分断开连接。使至少一个驱动模块物理断开连接可包括控制至少一个驱动模块的物理接口。至少一个驱动模块可以通过对应的物理接口物理连接到功能模块。此类物理接口可以不同方式配置,并且例如可包括适于接合的联接单元、快速联接件、钩子、协作突起和凹部或类似物。因此,使至少一个驱动模块物理断开连接可包括控制联接单元、快速联接件、钩子或类似物。控制装置还可以被配置成将至少一个驱动模块从车辆断开电连接。组装车辆的模块可以经由对应的电接口彼此电连接。使至少一个驱动模块断开电连接可包括停用至少一个驱动模块中的通信装置。至少一个驱动模块的通信装置可包括在至少一个驱动模块的电接口中。电接口可以被配置成传递电能和/或发送和/或接收电信号。电接口可以是无线接口和/或导电接口。至少一个驱动模块中的通信装置因此是用于向车辆的其它模块和/或从车辆的其它模块传递电能和/或发送/接收电信号的装置。通信装置可包括内部通信网络,例如canj1939、flexray、以太网、光纤或类似物。通信装置可替代地或另外包括用于无线通信的发射器和/或接收器。通信装置可借助于控制开关、接触器或类似物来停用。除了用于与另一模块通信的通信装置之外,至少一个驱动模块还包括用于与控制中心通信的无线通信装置。

根据本公开的另一方面,提供一种与应急车辆相关联的系统。所述系统包括:应急车辆和控制中心,其中所述应急车辆被配置成基于来自所述控制中心的命令而自主操作。所述车辆可从一组模块组装,因此可包括至少一个驱动模块;以及至少一个功能模块,其中所述至少一个驱动模块包括一对轮并且被配置成自主操作且驱动所述组装车辆。

现在将参考附图进一步说明本公开。

图1示意性地示出了根据实例的应急车辆1。应急车辆1被配置成自主操作。应急车辆1包括:至少一个推进单元2;能量储存单元4,该能量储存单元被布置成供应功率以用于推进车辆1和/或用于执行安全功能;传感器装置6,该传感器装置被布置成监测周围环境和车辆1;水泵8;用于外部水源20和/或水软管30的至少一个连接单元10;被布置成与水泵8和/或至少一个连接单元10流体连通的导管12;和被布置成与水泵8、至少一个连接单元10和导管12流体连通的阀装置14。阀装置14被配置成调节导管12和至少一个连接单元10中的水的流量和/或压力。应急车辆1还包括控制装置100。应急车辆1可以借助于控制装置100自主地操作。控制装置100可以被布置成与控制中心200通信。控制中心200可以将命令传送至控制装置100,由此控制装置100基于这些命令自主地控制应急车辆1。控制装置100可以被配置成控制至少一个推进单元2、水泵8和阀装置14。控制装置100可以被布置成与至少一个推进单元2、能量储存单元4、传感器装置6、水泵8、至少一个连接单元10和阀装置14通信。通过控制阀装置14,控制装置100可以控制导管12和至少一个连接单元10中的水流量和压力。下文将结合图4进一步描述控制装置100。

应急车辆1可包括用于与外部水源20连接的第一连接单元10’和用于与水软管30连接的第二连接单元10”。第一连接单元10’可被布置成在应急车辆1下方以与布置在地面下方的外部水源20连接。应急车辆1还可以包括用于排出水的第一出口16。第一出口16可包括布置在车辆1的车顶上的水炮18。第一出口16可替代地包括第二连接单元10”。因此,可以借助于水炮18或借助于水软管30从应急车辆1排出水。应急车辆1可包括连接到至少一个连接单元10的水软管30。水软管30可用于从洪水区抽取/抽吸水,并且水随后可通过导管12和阀装置14引导,以经由包括水炮18的第一出口16排出。水软管30可替代地用于排出来自连接到第一连接单元10’的外部水源20的水。因此,在这种情况下,来自外部水源20的水经由第一连接单元10’进入车辆1,并且通过导管12和阀装置14引导以经由第二连接单元10”和水软管30排出。

车辆1可包括布置在车辆1的车顶上的至少一个传感器装置6、布置在车辆1下方的至少一个传感器装置6和/或位于车辆1的每一侧上的至少一个传感器装置6。

图2示意性地示出了根据实例的应急车辆1。应急车辆1可以如图1中所公开的配置。在此实例中,应急车辆1包括用于连接到外部水源20的第一连接单元10’和第三连接单元10’”。第一连接单元10’可布置在车辆1下方,并且第三连接单元10’”可布置在车辆1的后侧上。应急车辆1还包括用于连接到水软管30的第二连接单元10”。应急车辆1还可以包括第一出口16和第二出口19。第一出口16可包括水炮18,或者第二出口19可包括水炮18。

第一出口16可替代地包括第二连接单元10”,或者第二出口19可替代地包括第二连接单元10”。应理解,车辆1可包括用于与外部水源20或水软管30连接的任何数目的连接单元10。

应急车辆1还可以包括用于容纳水的储罐40。储罐40可以被配置成容纳约500-3000升水。应急车辆1还可包括用于容纳发泡剂的储罐42。储罐40、42被布置成与第一出口16和/或第二出口19流体连通。第一出口16和第二出口19因此可以被配置成用于排出水和/或发泡剂。储罐40、42被布置成与导管12、阀装置14和水泵8流体连通。发泡剂可以在通过第一出口16或第二出口19排出之前与水混合。发泡剂可以与来自储罐40的水或来自外部水源20的水混合。应急车辆1还可以包括空气压缩机43和用于容纳压缩空气的储集器44。用于容纳压缩空气的储集器44可以被布置成与导管12流体连通。压缩空气可用于将发泡剂与水混合,从而实现干燥器灭火泡沫。

在此实例中,应急车辆1可以经由第一出口16排出来自储罐40、42的水和/或发泡剂,并且可经由第二出口19排出来自外部水源20的水,反之亦然。例如,外部水源20可以连接到第一连接单元10’,并且该水经由包括第二连接单元10”和水软管30的第一出口16排出,并且来自储罐40、42的水和/或发泡剂可以经由包括水炮18的第二出口19排出。

应急车辆1还可以包括控制面板50,其用于手动控制车辆1的各种功能。手动控制将覆盖车辆1的自主控制。因此,如果控制装置100从控制面板50接收信号,那么控制装置100将基于这些信号而不是基于来自控制中心200的信号来控制车辆1。通过控制面板50,救援人员可请求经由水炮18或经由水软管30排出水。控制装置100接着可根据请求控制阀装置14和水泵8以提供水。另外,通过控制面板50,救援人员可以请求借助于水软管30吸水,并且收集在水储罐40中,由此控制装置100将控制阀装置14和水泵8以抽吸水并将其收集在储罐40中。在另一实例中,应急车辆1是远程控制的。当应急车辆1到达与紧急情况相关联的位置时,可以手动控制或远程控制应急车辆1。

图3示意性地示出了根据实例的应急车辆1。应急车辆1可以如图1或图2中所公开的配置。在此实例中,应急车辆1包括第一连接单元10’、第二连接单元10”和第三连接单元10”’,其中所有三个连接单元10’、10”、10”’可连接到外部水源20和水软管30。适配器/联接单元66可用于连接外部水源20或水软管30。适当地,车辆1包括若干适配器66,该适配器被配置成在一端处适配车辆1的连接单元10’、10”、10’”,并且在另一端处适配外部水源20或水软管30。所有连接单元10’、10”、10’”被布置成与导管12、水泵8和阀装置14流体连通。

应急车辆1还可以包括被配置成由控制装置100控制的机器人臂60。机器人臂60在一端处连接到车辆1,并且可包括在另一端处的末端执行器62。末端执行器62可包括抓握装置,使得机器人臂60能够抓握/保持不同物体。替代地,末端执行器62包括快速联接件,该快速联接件被配置成将机器人臂60与不同工具64连接。机器人臂60可包括多个传感器装置68以使得能够精确地控制机器人臂60。此类传感器装置68可包括激光、雷达、摄像机等。控制装置100可以被配置成基于来自布置在机器人臂60上的传感器装置68的数据和基于来自布置在车辆侧上的传感器装置6的数据来控制机器人臂60。机器人臂60可以布置在车辆1的外部或可打开舱口(未示出)后方。应急车辆1还可以包括被配置成连接到机器人臂60的多个工具64。因此,工具64布置在机器人臂60的可及范围内。工具64可包括锤子、钩子、磁体、扳手或类似件。

图4示意性地示出了根据实例的应急车辆的控制装置100。控制装置100可包括在图1、图2或图3中所公开的应急车辆1中。控制装置100可以实施为单独实体,或者可以包括多个实体,例如控制单元150或计算机,如图中的虚线框所示。控制装置100被配置成自主地操作应急车辆1。

控制装置100可以被配置成:从控制中心200接收将车辆1操作到与发生的紧急情况相关联的位置的命令;将车辆1操作到该位置;以及控制车辆1以执行安全功能从而缓解紧急情况。控制装置100可以被配置成基于来自控制中心200的命令控制车辆1以执行安全功能。

控制装置100可以被配置成当紧急情况涉及洪水时,控制阀装置14和水泵8以经由连接到至少一个连接单元10、10’、10”、10”’的水软管30从洪水中抽吸水。控制装置100可以被配置成从控制中心200接收抽吸水的命令。控制装置100可以被配置成在控制阀装置14和水泵8抽吸水之前检测水软管30连接到至少一个连接单元10。

控制装置100可以被配置成控制车辆1上的机器人臂60以将水软管30自主地连接到至少一个连接单元10、10’、10”、10’”。此外,控制装置100可以被配置成控制阀装置14以将水收集在车辆1上的储罐40中或将水排放到车辆1外部。控制装置100可以被配置成从控制中心200接收将所抽吸的水收集在储罐40中或者将所抽吸的水排放到车辆1外部的命令并基于该命令控制车辆1。控制装置100可以被配置成基于储罐40中的水的当前体积确定所抽吸的水是否应收集在储罐40中或者是否应排出。

控制装置100可以被配置成当紧急情况涉及火灾时,控制阀装置14和水泵8以通过车辆1的第一出口16排出来自连接到至少一个连接单元10、10’、10”、10’”的外部水源20的水,从而灭火。控制装置100可以被配置成从控制中心200接收将至少一个连接单元10,10’、10”、10’”连接到外部水源20的命令,并且基于该命令控制车辆1以将至少一个连接单元10、10’、10”、10’”与外部水源20连接。控制装置100可以被配置成在控制阀装置14和水泵8以排出来自外部水源20的水之前验证外部水源20连接到至少一个连接单元10、10’、10”、10’”。控制装置100可以被配置成控制机器人臂60以将外部水源20自主地连接到至少一个连接单元10、10’、10”、10’”。控制装置100可以被配置成控制机器人臂60以将联接单元/适配器66连接到外部水源20,并且经由联接单元/适配器66将至少一个连接单元10、10’、10”、10’”与外部水源20连接。

控制装置100可以被配置成控制车辆1以借助于水炮18排出来自外部水源20的水。控制装置100可以被配置成从控制中心200接收借助于水炮18排出来自外部水源20的水的命令。替代地,控制装置100可以被配置成基于来自传感器装置6的数据确定应借助于水炮18排出水。

控制装置可以被配置成控制阀装置14和水泵8以通过第二连接单元10、10”和连接到第二连接单元10、10”的水软管30排出水。控制装置100可以被配置成从控制中心200接收借助于第二连接单元10”和水软管30排出来自外部水源20的水的命令。替代地,控制装置100可以被配置成基于来自传感器装置6的数据来确定应借助于水软管30排出水。控制装置100可以被配置成控制机器人臂60以抓握水软管30并且将水软管30的一端与第二连接单元10、10”连接。控制装置100可以被配置成在控制阀装置14和水泵8以经由第二连接单元10、10”和水软管30排出来自外部水源20的水之前,接收救援人员准备好处置水软管30的验证。

控制装置100还可以被配置成控制机器人臂60以激活外部水源20并且能够使水从外部水源20流动到车辆1。控制装置100可以被配置成控制机器人臂60以致动外部水源20的致动器(未示出),以便允许水从外部水源20流动。

控制装置100可以被配置成从传感器装置6采集与紧急情况有关的数据;并基于所采集的数据控制车辆1以执行安全功能。控制装置100可以被配置成采集包括紧急情况的位置/方向、到紧急情况的距离、温度、水压、风向和/或风力的数据。

根据实例,控制装置100被配置成选择用于执行安全功能的工具64,并且控制机器人臂60以与工具64连接。例如,控制装置100可在数据库中包括预定紧急情况和安全功能所需的对应预定工具64的列表。控制装置100因此可以被配置成确定当前紧急情况,并且与列表进行比较以选择合适的工具64。控制装置100可以被配置成基于来自不同传感器装置6的数据选择用于执行安全功能的工具64。

控制装置100可以被配置成当紧急情况涉及火灾时,控制阀装置14和水泵8以通过车辆1的第二出口19排出车辆1中的储罐40中所容纳的水以灭火。控制装置100可以被配置成当紧急情况涉及火灾时,控制阀装置14和水泵8以通过车辆1的第二出口19排出车辆1中的储罐42中所容纳的发泡剂以灭火。控制装置100可以被配置成基于来自传感器装置6的数据确定水和/或发泡剂应借助于连接到至少一个连接单元10、10’、10”、10’”的水软管30排出,或者水和/或发泡剂应借助于水炮18排出。

控制装置100可以被配置成控制阀装置14和水泵8以经由第一出口16排出来自外部水源20的水,并且同时经由第二出口19排出来自车辆1上的储罐40、42的水和/或发泡剂。

图5示意性地示出了根据实例的与应急车辆1相关联的系统10。系统10涉及如图1、图2或图3中所公开的应急车辆1。在此实例中,系统10包括从一组模块20组装的应急车辆1和被布置成与组装车辆1和该组模块20通信的控制中心200。因此,系统10包括如图4中所公开的控制装置100。

该组模块20包括多个驱动模块30和多个功能模块40。应急车辆1包括至少一个驱动模块30和至少一个功能模块40,其中至少一个驱动模块30包括主体31、一对轮32和推进单元2,并且被配置成自主操作和驱动应急车辆1。该组模块20中的每个模块30、40包括至少一个接口70,该接口可释放地连接到另一模块30、40上的对应接口70。模块30、40适当地包括至少一个物理接口和至少一个电接口。

应急车辆1的至少一个驱动模块30和功能模块40可各自包括控制单元150。在该实例中,控制装置100可包括不同模块30、40中包括的多个控制单元150。

在此实例中,功能模块40被配置成当连接到至少一个驱动模块30时充当应急车辆。功能模块40因此可包括水泵8、至少一个连接单元10、10’、10”、10’”、导管12、阀装置14、储罐40、42和机器人臂60。功能模块40还可以包括空气压缩机43和用于容纳压缩空气的储集器44。车辆1的能量储存单元4可包括在至少一个驱动模块30或功能模块40中。至少一个推进单元2可布置在至少一个驱动模块30中。被布置成监测周围环境和车辆1的传感器装置6可被布置在至少一个驱动模块30和/或功能模块40上。

取决于功能模块40的结构配置,应急车辆1可包括一个驱动模块30或两个驱动模块30。每个驱动模块30可包括用于与其它模块30、40可释放连接的多个接口70。驱动模块30的(若干)接口70可以布置在驱动模块30的不同侧上,因此使得能够与驱动模块30的多个侧上的其它模块30、40连接。驱动模块30和功能模块40上的接口70分别适当地布置在对应位置上,以实现模块30、40之间的连接。每个模块30、40包括用于与另一模块30、40通信的通信装置。通信装置可以形成每个模块30、40的至少一个接口70的一部分。每个模块30、40的通信装置由模块30、40的控制单元150控制。通信装置可包括内部通信网络,例如canj1939、flexray、以太网、光纤或类似物。通信装置可以另外或替代地包括发射器和接收器,以用于模块30、40之间的无线通信。通信装置可以通过控制开关、接触器或类似装置来激活。每个模块30、40还可以包括至少一个传感器装置75,该至少一个传感器装置被配置成感测何时已执行两个模块30、40之间的物理连接或连接断开。

图6a示出了根据实例的由应急车辆1的控制装置100执行的安全方法的流程图。应急车辆1可以如图1、图2、图3或图5中所公开进行配置。该方法包括:从控制中心200接收s101将操作车辆1到与发生的紧急情况相关联的位置的命令;操作s102车辆1到该位置;以及控制s103车辆1执行安全功能以缓解紧急情况。

控制s103车辆1以执行安全功能的步骤可包括,当紧急情况涉及洪水时,控制阀装置14和水泵8以经由连接到至少一个连接单元10、10’、10”、10’”的水软管30从洪水中抽吸水。来自控制中心200的命令可包括关于与洪水有关的紧急情况的信息。所述方法可包括从控制中心200接收抽吸水的命令。控制s103车辆1以执行安全功能的步骤可包括在控制阀装置14和水泵8以抽吸水之前检测水软管30连接到至少一个连接单元10,10’、10”、10’””。

控制s103车辆1以执行安全功能还可以包括控制阀装置14以将所抽吸的水收集在车辆1上的储罐40中或将所抽吸的水排放到车辆1外部。该方法可包括从控制中心200接收命令,以将所抽吸的水收集在储罐40中或将所抽吸的水排出车辆1外部。控制s103车辆1以执行安全功能可包括基于储罐40中的水的当前体积确定是否应将所抽吸的水收集在储罐40中或是否应将其排放到车辆1外部。控制装置100可以根据常规方法基于来自储罐40内部的液位计的数据来确定储罐40中的当前水体积。

控制s103车辆1执行安全功能的步骤可包括借助于车辆1上的机器人臂60将水软管30自主地连接到至少一个连接单元10、10’、10”、10’”。所述方法因此可包括控制机器人臂60以抓握水软管30并且将水软管30的一端与至少一个连接单元10、10’、10”、10’”连接。控制装置100可以基于来自机器人臂60上的传感器装置68和车辆侧上的传感器装置6的信息来控制机器人臂60。

控制s103车辆1以执行安全功能的步骤可包括,当紧急情况涉及火灾时,控制阀装置14和水泵8以通过车辆1的第一出口16排出来自连接到至少一个连接单元10、10’、10”、10’”的外部水源20的水以灭火。来自控制中心200的命令可包括关于与火灾有关的紧急情况的信息。该命令可包括将至少一个连接单元10、10’、10”、10’”与外部水源20连接的指令。

控制s103车辆1以执行安全功能可包括在控制阀装置14和水泵8以排出来自外部水源20的水之前验证外部水源20连接到至少一个连接单元10、10’、10”、10’”。验证外部水源连接到至少一个连接单元可包括从布置在至少一个连接单元10、10’、10”、10’”处的传感器接收信号。传感器可以被配置成确定外部水源20何时连接到至少一个连接单元。适当地,传感器将向控制装置100发送指示外部水源20与至少一个连接单元10、10’、10”、10’”之间正确连接的信号。

控制s103车辆1以执行安全功能的步骤可包括借助于机器人臂60将外部水源20自主地连接到至少一个连接单元10、10’、10”、10’”。在外部水源位于地下的情况下,所述方法可包括控制机器人臂60打开地面中的舱口以接近外部水源20。控制s103车辆1以执行安全功能还可以包括将车辆1控制到至少一个连接单元与外部水源20对准的位置。控制s103车辆1以执行安全功能还可以包括控制机器人臂60以将联接单元/适配器66和/或连接软管连接到外部水源20,并且经由联接单元/适配器66和/或连接软管将至少一个连接单元10、10’、10”、10’”与外部水源20连接。

当第一出口16包括水炮18时,控制s103车辆1以执行安全功能可包括控制水炮18以排出来自外部水源20的水。控制装置100可以从控制中心200接收命令以借助于水炮18排出来自外部水源20的水。替代地,该方法包括基于来自传感器装置6的数据,确定来自外部水源20的水是否应借助于水炮18排出。

当第一出口16包括连接到水软管30的第二连接单元10”时,控制s103车辆1以执行安全功能可包括控制阀装置14和水泵8以通过水软管30排出来自外部水源20的水。控制装置100可以从控制中心200接收命令以借助于第二连接单元10”和水软管30排出来自外部水源20的水。替代地,该方法包括基于来自传感器装置6的数据,确定来自外部水源的水是否应借助于水软管30排出。

控制s103车辆1以执行安全功能的步骤可包括,当紧急情况涉及火灾时,控制车辆1上的机器人臂60以激活外部水源20,由此使水能够从外部水源20流动到车辆1。

控制s103车辆1以执行安全功能的步骤还可以包括选择用于执行安全功能的工具64;以及控制机器人臂60以与工具64连接。控制装置100可在数据库中包括预定紧急情况和安全功能所需的对应预定工具64的列表。控制装置100因此可以确定当前紧急情况,并与列表进行比较以选择合适的工具64。控制装置100可以基于来自不同传感器装置6的数据选择用于执行安全功能的工具64。

控制s103车辆1以执行安全功能的步骤可包括,当紧急情况涉及火灾时,控制阀装置14和水泵8以通过车辆1的第二出口19排出车辆1中的储罐40中所容纳的水以灭火。第二出口19可包括水炮18或第二连接单元10”。控制s103车辆1以执行安全功能的步骤可包括确定是否应经由第二连接单元10”或水炮18排出来自储罐40的水。控制s103车辆1以执行安全功能可包括借助于机器人臂60将水软管30自主地连接到第二连接单元10”。

图6b示出了根据实例的由应急车辆1的控制装置执行的安全方法的流程图。应急车辆1可以如图1、图2、图3或图5中所公开进行配置。安全方法包括如图6a中所公开的步骤,其中增加了从传感器装置6采集s104与紧急情况有关的数据的步骤,其中基于所采集的数据控制s103车辆1以执行安全功能。所采集的数据可包括紧急情况的位置/方向、到紧急情况的距离、温度、水压、风向和/或风力。在控制s103车辆1以执行安全功能之前和/或同时可以执行从传感器装置6采集s104与紧急情况有关的数据。

图6c示出了根据实例的由应急车辆1的控制装置执行的安全方法的流程图。应急车辆1可以如图5中所公开的配置。因此,在此实例中,应急车辆1从一组模块20组装,并且包括至少一个驱动模块30和功能模块40。安全方法包括如图6a中所公开的步骤。所述方法还包括在紧急情况的位置处使至少一个驱动模块30与车辆1断开连接s105;以及控制s106至少一个驱动模块30以移动远离紧急情况的位置。这样,功能模块40将留在紧急情况的位置,并且将被控制s103以执行安全功能。在此实例中,控制装置100可包括至少一个驱动模块中的控制单元150和功能模块40中的控制单元150。使至少一个驱动模块30与车辆1断开连接s105可包括使至少一个驱动模块30物理地断开连接。使至少一个驱动模块30物理断开连接可包括控制至少一个驱动模块30的物理接口70。因此,使至少一个驱动模块30物理断开连接可包括控制联接单元、快速联接件、钩子或类似物。使至少一个驱动模块30与车辆1断开连接s105还可以包括将至少一个驱动模块30与车辆1断开电连接。使至少一个驱动模块30断开电连接可包括停用至少一个驱动模块30中的通信装置。

图7是装置500的一种形式的图。参考图4描述的控制装置100和/或控制单元150可以在一种形式中包括装置500。装置500包括非易失性存储器520、数据处理单元510和读/写存储器550。非易失性存储器520具有第一存储器元件530,其中存储例如操作系统的计算机程序以用于控制装置500的功能。装置500还包括总线控制器、串行通信端口、i/o装置、a/d转换器、时间和日期输入和传输单元、事件计数器和中断控制器(未描绘)。非易失性存储器520还具有第二存储器元件540。

提供一种计算机程序p,其包括用于自主地控制应急车辆以缓解紧急情况的例程。计算机程序p还包括用于从控制中心接收命令以操作车辆到与发生的紧急情况相关联的位置的例程;将车辆操作到该位置的例程;以及控制车辆以执行安全功能从而缓解紧急情况的例程。程序p可以以可执行形式或压缩形式存储在存储器560和/或读/写存储器550中。

当数据处理单元510被描述为执行某一功能时,这意味着数据处理单元510影响存储在存储器560中的程序的特定部分或存储在读/写存储器550中的程序的特定部分。

数据处理装置510可以经由数据总线515与数据端口599通信。非易失性存储器520旨在经由数据总线512与数据处理单元510通信。单独的存储器560旨在经由数据总线511与数据处理单元510通信。

读/写存储器550适于经由数据总线514与数据处理单元510通信。

当在数据端口599上接收数据时,数据被暂时存储在第二存储器元件540中。当所接收的输入数据已被临时存储时,数据处理单元510准备好实现如上所述的代码执行。

本文所述方法的一部分可以由装置500借助于数据处理单元510来实现,所述数据处理单元运行存储在存储器560或读/写存储器550中的程序。当装置500运行程序时,执行本文描述的方法。

提供本发明的优选实施例的前述描述,用于说明和描述性目的。其并不意图是穷尽的或将本发明限于所描述的变体。本领域的技术人员显然将明白许多修改和变化。已经选择和描述这些实施方案,以便最好地解释本发明的原理及其实际应用,并且因此使得专业人员有可能理解本发明用于各种实施方案并且进行适合于预期用途的各种修改。

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