工业车辆行驶控制装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械设备领域，尤其涉及一种工业车辆行驶控制装置及方法。
【背景技术】
[0002]搬运类的工业车辆在搬运行驶过程中，能够根据操作手柄的不同角度位置，自动调节车辆的行驶或者刹车。如图1所示，通过在操作手柄的手柄杆与手柄座的连接处设置微动开关或者接近开关触发。利用开关与机械凹凸结构将操作手柄的摆动范围划分为不同的角度区域对应操作手柄的各状态区。当操作手柄转动到指定角度位置时，机械凹凸结构触发开关从而控制车辆进入车辆行驶状态或者车辆停止状态。
[0003]如图2所示，通常情况下将操作手柄的扇形摆动范围的两端设置为刹车状态区(A区)，两端的车辆停止状态区之间的角度区域设置为快速状态区(B区)。操作人员将操作手柄转动到B区以驱动车辆行驶，将操作手柄转动到A区以对车辆制动。一般来说停止状态区域越大，紧急刹车过程越迅速，但是在狭小空间的通过性会下降。然而，搬运类的工业车辆大多用于仓库之中货物的搬运。为了最大程度的利用货物存放空间，仓库中工车辆运行、操作的空间十分有限。有限的操作空间有时会限制操作手柄的运动，导致车辆不能通过。如果通过重新划分操作手柄的角度区域，可以使得手柄的操作在有限空间内可实现。但是，操作手柄开关的触发是依靠手柄上的凹凸结构与开关组合实现的，因此是固定的。操作手柄角度区域的划分有赖于操作手柄上机械凹凸结构位置的改变，实现成本高、难度大。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种工业车辆行驶控制装置及方法，主要应用于搬运类的工业车辆。其手柄杆的角度区域可以通过个性化参数设置，以解决操作手柄在狭小空间中操作受到限制的技术问题。
[0005]一种工业车辆行驶控制装置，其特征在于包括:检测装置，用于检测操作手柄摆动角度并转换成唯一对应的模拟电信号。以及车辆控制器，其电连接车辆的电机制动器和牵引电机，所述车辆控制器电连接所述检测装置，根据检测装置输出的模拟电信号控制电机制动器和牵引电机的工作状态。检测装置将操作手柄的角度位置转换成唯一对应的模拟电信号，车辆控制器可以通过所述检测装置感受到操作手柄在其摆动范围内的任何位置信息。操作手柄的摆动角度与电机制动器和牵引电机工作状态的对应关系通过软件方式进行设定。通过软件即可实现改写操作手柄的状态区的重新划分。
[0006]进一步地，所述操作手柄包括手柄杆和手柄底座，手柄杆的一端转动连接在手柄底座的转轴上，所述手柄杆与所述转轴为轴心在垂直平面内摆动。操作手柄以所述转轴为轴心摆动的扇形区域至少包括两个状态区，其分别为用于控制车辆刹车的刹车状态区和用于驱动车辆行驶的快速状态区，刹车状态区设置在所述快速状态区的两端。在紧急情况下，无论操作手柄往哪个方向摆动，最终都可以实现车辆的制动。
[0007]作为优选，所述操作手柄还包括有慢速度驱动车辆行驶的慢速状态区。所述慢速状态区设置在所述快速状态区上方并且与所述刹车状态区相邻，使得所述手柄处于慢速状态区时，手柄杆与垂线之间的夹角小于45度。车辆通过某些狭小的空间时，行驶速度过快会影响对距离的判断。慢速状态区可以使车辆在狭小空间时以较慢的速度通过，降低发生意外的风险。处于慢速状态区的操作手柄的手柄杆与垂线之间的夹角小于45度，此时操作手柄在水平面上的投影小于快速状态区内操作手柄在水平面上的投影，尽可能的减小操作手柄在水平面上占用的空间。
[0008]作为优选，所述快速状态区和所述慢速状态区之间设置过渡状态区，所述过渡状态区驱动车辆行驶的速度随着所述操作手柄摆动角度的变化，在慢速度和快速度之间变化。所述操作手柄在所述快速状态区和所述慢速状态区之间切换时，必然会经过所述过渡状态区。在所述过渡状态区内，车辆的行驶速度所述所述操作手柄的摆动角度缓慢变化，不会由于快速度和慢速度之间的速度差过大导致车辆行驶速度的突变，导致操作人员不适应；也降低了由于误操作引起安全事故的风险。
[0009]作为优选，所述检测装置包括安装在操作手柄上的磁敏组件、霍尔元件，所述磁敏组件用于感测所述操作手柄的位移并产生相应的磁场，所述霍尔元件用于检测所述磁场并产生相应的模拟电信号。操作手柄以转轴为轴心旋转，触发霍尔元件输出电压的变化，对车辆进行控制。
[0010]作为优选，所述转轴的一端设置所述磁敏组件，所述手柄杆与所述磁敏组件相对的位置设置所述霍尔元件。
[0011]作为优选，所述转轴的一端设置所述霍尔元件，手柄杆与所述霍尔元件相对的位置设置所述磁敏组件。
[0012]本发明还公开了应用于上述工业车辆的一种工业车辆行驶控制方法，车辆控制器根据所述操作手柄的摆动角度所处的状态区对应的车辆行驶速度驱动车辆的行驶，其特征在于:
检测装置检测操作手柄的摆动角度并转换为唯一对应的模拟电信号。
[0013]车辆控制器比较所述检测装置输出的模拟电信号值和各状态区的端点值，当模拟电信号值落入状态区的两端点范围之内时，判断操作手柄处于该状态区；车辆控制器根据该状态区对应的车辆行驶速度调整电机制动器和牵引电机的工作状态。
[0014]其中，所述状态区的端点值的确定方法为:以操作手柄在状态区两端的摆动角度对应的检测装置输出的模拟电信号值作为该状态区的端点值；所述状态区的数量可调整；各状态区的端点值可调整。
[0015]通过调整状态区的端点值，改变状态区对应的操作手柄摆动角度范围。通过调整状态区的数量增加或者减少车辆行驶状态。
[0016]进一步地，车辆控制器根据检测装置输出的模拟电信号与所述操作手柄的摆动角度之间的唯一线性关系，判断操作手柄状态区的切换；车辆控制器根据操作手柄在不同状态区之间切换，可采用不同的车辆行驶速度的切换速率。各状态区的驱动车辆行驶的速度不同，在平均车辆行驶速度较高的状态区之间切换采用较高的加速率或者减速率，而平均车辆行驶速度较低的状态区之间切换采用较低的加速率或者减速率，使得各状态区之间的过渡平滑，提高操作舒适度，同时也不减低车辆行驶效率。在对车辆行驶效率要求高的场合，也可以在平均车辆行驶速度较低的状态区之间切换采用较高的加速率或者减速率，提高状态区切换速度。
[0017]本发明具有如下有益效果:
1.采用微动开关或者接近开关进行状态区划分的方式，开关数量与状态区数量呈正比的线性关系；而本发明所要求保护的技术方案仅采用一个检测操作手柄摆动角度的传感器就可实现任意多的区域划分方式。结构简单、节约成本、维护方便。
[0018]2.多个状态区的设置，对应多种车辆行驶状态，适应度更高的同时也提高了工作效率。
[0019]3.在快速状态区和慢速状态区之间设置过渡状态区，避免了车辆速度的突变，提高了操作的舒适度，也降低了操作不当导致安全事故的风险。
[0020]4.状态区的数量在不改变车辆的硬件机械结构的情况下可调整，以满足不同的使用环境需求。
[0021]5.调整状态区的端点值来调整状态区的范围，从而调整状态区所对应的操作手柄摆动角度，以使得操作手柄的操作角度在特定的狭小空间中能够操控自如。
[0022]6.根据检测装置输出的模拟电信号与操作手柄摆动角度的唯一对应关系，可以准确识别由哪个状态区进入