本实用新型涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种工程机械倒车智能刹车系统及设置有该工程机械倒车智能刹车系统的工程机械。
背景技术：
：近年来，随着物流经济的快速发展，港口或物流作业堆场大型流动机械逐渐增加。设备及人身安全问题亟待解决。港口大型机械设备的倒车视野盲区是导致港口、物流堆场发生安全事故的重要隐患。一旦发生故障，企业与员工都会蒙受巨大经济损失与人身伤害。以正面吊为例，现有技术提供克服上述问题的技术方案，第一种是对机身进行改造，在正面吊后侧配重处安装防护缆，使其环绕正面吊的转向轮，在正面吊进行倒车时，避免人或物进入轮胎下方，以加强安全防护性能。另一种在正面吊的后防安装倒车雷达报警装置，如果后方有障碍物，驾驶室内蜂鸣器发出报警，提醒司机后方有障碍物，应减速行驶或停机。在上述技术方案中，虽然设置了防护装置，但是存在过度保护影响工作效率的问题。因此，提供一种工程机械倒车智能刹车系统，保障安全的同时兼顾工作效率，减少因车速过度限制或区域过度保护造成倒车作业效率降低，是本实用新型要解决的技术问题。技术实现要素：本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种工程机械倒车智能刹车系统，保障安全的同时兼顾工作效率，减少因车速过度限制保护或区域过度保护造成倒车作业效率降低。本实用新型还提供了一种工程机械。本实用新型提供了一种工程机械倒车智能刹车系统，包括障碍物检测单元，整机动态参数检测单元，倒车控制器，刹车执行单元及警报单元，所述倒车控制器包括存储单元，计算单元，控制单元，所述障碍物检测单元为超声波传感器或激光传感器，所述超声波传感器或激光传感器为3组，分别为位于所述工程机械左转向轮处的第一传感器、位于所述工程机械车架体尾部的第二传感器、位于所述工程机械右转向轮处的第三传感器；所述第一传感器用于探测左轮与障碍物的距离L1，所述第一传感器的探测距离为左轮探测距离L10；所述第二传感器用于探测正后方与障碍物的距离L2，所述第二传感器的探测距离为正后方探测距离L20；所述第三传感器用于探测右轮与障碍物的距离L3，所述第三传感器的探测距离为右轮探测距离L30；所述整机动态参数检测单元，包括整机车速检测单元和转向角度检测单元，所述整机车速检测单元实时检测整机车速v，所述转向角度检测单元实时检测整机的当前转向角度θ；存储单元，存储有转向角度θ0，第一探测半径R1、第二探测半径R2、第三探测半径R3，最小紧急制动距离Dmin，制动距离安全余量△D；计算单元，根据所述检测单元检测到的整机车速v计算整机当前状态下的许用制动安全距离D0，D0＝f(v)；判断单元，当θ≤-θ0时，判断单元判断整机目前处于左转状态，所述左轮探测距离L10≥R1，所述正后方探测距离L20≥R2，所述右轮探测距离L30＝∞；当-θ0＜θ＜θ0，判断单元判断整机目前处于直行状态，所述左轮探测距离L10＝R3，所述正后方探测距离L20≥R2，所述右轮探测距离L30＝R3；当θ≥θ0时，判断单元判断整机目前处于右转状态，所述左轮探测距离L10＝∞，所述正后方探测距离L20≥R2，所述右轮探测距离L30≥R1；所述判断单元还判断障碍物与整机的距离L等于所述左轮与障碍物的距离L1、所述正后方与障碍物的距离L2、所述右轮与障碍物的距离L3中的最小值；当L≤Dmin时，所述判断单元判断整机当前处于紧急制动状态，所述控制单元输出紧急制动命令给所述刹车执行单元，使整机紧急刹车制动；当Dmin＜L≤D0+△D时，所述判断单元判断整机当前处于安全隐患状态，所述控制单元输出控制命令给所述警报单元报警；当L＞D0+△D时，所述判断单元判断整机当前处于安全状态，所述控制单元不输出控制命令给所述刹车执行单元和所述警报单元。该实用新型所提供的工程机械倒车智能刹车系统，在整机后方和左右转向轮两侧均进行障碍物检测，整个探测区域覆盖整机倒车工作半径，同时区分倒车转向角度，细分安全保护区域，保障安全的同时兼顾工作效率，减少因车速过度限制或区域过度保护造成倒车作业效率低，提高工作效率的同时确保安全性。优选地，所述第三探测半径R3小于所述第一探测半径R1；所述第三探测半径R3小于所述第二探测半径R2。优选地，所述刹车执行单元包括刹车控制系统，所述刹车控制系统包括刹车控制单元、与所述刹车控制单元连接的刹车电机，与所述刹车电机连接的电动推杆，与所述电动推杆连接的刹车踏板，所述控制单元根据所述判断单元的判断结果发送控制命令给所述刹车控制单元，所述刹车控制单元通过软硬件H桥电路控制刹车电机。优选地，还包括变速箱控制器，所述刹车控制系统还包括检测刹车压力P的刹车压力检测单元、刹车压力信号采集单元、存储有刹车压力阈值P0的阈值存储单元，刹车压力判断单元，所述刹车压力信号采集单元将采集到的刹车压力信号发送给所述刹车压力判断单元，所述刹车压力判断单元判断所述刹车压力P是否大于刹车压力阈值P0，当P＞P0时，所述刹车控制单元发送控制命令给所述变速箱控制器，使整机行走动力脱档。优选地，所述刹车执行单元还包括独立的液压刹车系统，所述液压刹车系统为与刹车控制系统并联的高压液压刹车系统、包括刹车制动电磁阀，所述控制单元根据所述判断单元的判断结果发送控制命令给所述刹车制动电磁阀。优选地，所述液压刹车系统根据所述控制单元发送的控制命令执行两级刹车；当所述判断单元判断整机当前处于紧急制动状态时，所述液压刹车系统执行一级刹车，紧急制动；当所述判断单元判断整机当前处于安全隐患状态时，所述液压刹车系统执行二级刹车。优选地，所述刹车执行单元包括变速箱控制器，当所述判断单元判断整机当前处于紧急制动状态时，所述控制系统还发出控制命令给所述变速箱控制器，使整机行走动力脱档刹车。优选地，所述刹车执行单元还包括发动机转速控制器，当所述判断单元判断整机当前处于紧急制动状态时，所述控制单元还发出控制命令给所述发动机转速控制器，使发动机降速。优选地，所述警报单元包括声警报器和/或光警报器。本实用新型还提供了一种工程机械，包括上述任一技术方案所述的工程机械倒车智能刹车系统。显而易见，该工程机械具有上述工程机械倒车智能刹车系统的全部有益效果，在此不再赘述。综上所述，本实用新型提供的工程机械倒车智能刹车系统，细分安全保护单元，保障安全的同时兼顾工作效率，减少因车速过度限制或区域过度保护造成倒车作业效率低，提高工作效率的同时确保安全性。本实用新型还提供了一种工程机械。附图说明图1是本实用新型所提供的一种工程机械倒车智能刹车系统一实施例结构示意图；图2是本实用新型所提供的一种工程机械倒车智能刹车系统又一实施例结构示意图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。图1、图2示出了本实用新型提供的工程机械倒车智能刹车系统的一个实施例。如图1和图2中所示，本实用新型提供了一种工程机械倒车智能刹车系统，包括障碍物检测单元，整机动态参数检测单元，倒车控制器，刹车执行单元及警报单元，所述倒车控制器包括存储单元，计算单元，控制单元，所述障碍物检测单元为超声波传感器或激光传感器，所述超声波传感器或激光传感器为3个，分别为位于所述工程机械左转向轮处的第一传感器、位于所述工程机械车架体尾部的第二传感器、位于所述工程机械右转向轮处的第三传感器；所述第一传感器用于探测左轮与障碍物的距离L1，所述第一传感器的探测距离为左轮探测距离L10；所述第二传感器用于探测正后方与障碍物的距离L2，所述第二传感器的探测距离为正后方探测距离L20；所述第三传感器用于探测右轮与障碍物的距离L3，所述第三传感器的探测距离为右轮探测距离L30；所述整机动态参数检测单元，包括整机车速检测单元和转向角度检测单元，所述整机车速检测单元实时检测整机车速v，所述转向角度检测单元实时检测整机的当前转向角度θ；存储单元，存储有转向角度θ0，第一探测半径R1、第二探测半径R2、第三探测半径R3，最小紧急制动距离Dmin，制动距离安全余量△D；计算单元，根据所述检测单元检测到的整机车速v计算整机当前状态下的许用制动安全距离D0，D0＝f(v)；判断单元，当θ≤-θ0时，判断单元判断整机目前处于左转状态，所述左轮探测距离L10≥R1，所述正后方探测距离L20≥R2，所述右轮探测距离L30＝∞；当-θ0＜θ＜θ0，判断单元判断整机目前处于直行状态，所述左轮探测距离L10＝R3，所述正后方探测距离L20≥R2，所述右轮探测距离L30＝R3；当θ≥θ0时，判断单元判断整机目前处于右转状态，所述左轮探测距离L10＝∞，所述正后方探测距离L20≥R2，所述右轮探测距离L30≥R1；所述判断单元还判断障碍物与整机的距离L等于所述左轮与障碍物的距离L1、所述正后方与障碍物的距离L2、所述右轮与障碍物的距离L3中的最小值；当L≤Dmin时，所述判断单元判断整机当前处于紧急制动状态，所述控制单元输出紧急制动命令给所述刹车执行单元，使整机紧急刹车制动；当Dmin＜L≤D0+△D时，所述判断单元判断整机当前处于安全隐患状态，所述控制单元输出控制命令给所述警报单元报警；当L＞D0+△D时，所述判断单元判断整机当前处于安全状态，所述控制单元不输出控制命令给所述刹车执行单元和所述警报单元。本实用新型所提供的工程机械倒车智能刹车系统的工作原理如下：整机后方、转向轮左右两侧安装超声波障碍物检测感器或激光障碍物检测感器，对正面吊正后方及转向轮两侧的障碍物进行有效识别；同时转向桥上还设置了编码器，实时测定转向角度θ，刹车系统根据当前转向角度判定当前工况，给每个障碍物检测传感器设定适宜的探测距离，分区域选择性探测障碍物，具体如下表中所示。当工程机械的倒车轨迹为左(右)转弯，则不再检测右(左)转向轮附近区域。转向角度θ状态左轮探测距离L10正后方探测距离L20右轮探测距离L30θ≤-θ0左转≥R1≥R2∞-θ0<θ<θ0直行≥R3≥R2≥R3θ≥θ0右转∞≥R2≥R1各障碍物检测传感器检测到的与障碍物的距离依次为：左轮与障碍物的距离L1、正后方与障碍物的距离L2、右轮与障碍物的距离L3。为安全考虑，取障碍物与整机的距离L等于所述左轮与障碍物的距离L1、所述正后方与障碍物的距离L2、所述右轮与障碍物的距离L3中的最小值，即L＝min(L1,L2,L3)。同时，系统根据实检测单元检测到的整机车速v计算整机当前状态下的许用制动安全距离D0，D0＝f(v)；即不同车速下，制动距离不同，车速越高，许用安全制动车距D0越大。判断单元再根据安全状态判别模型判断整机当前工况下所处的安全状态：当L≤Dmin，即障碍物与整机的距离L不大于最小紧急制动距离Dmin时，所述判断单元判断整机当前处于紧急制动状态，所述控制单元输出紧急制动命令给所述刹车执行单元，使整机紧急刹车制动；当Dmin＜L≤D0+△D，即障碍物与整机的距离L大于最小紧急制动距离Dmin但不大于许用制动安全距离D0与制动距离安全余量△D之和时，所述判断单元判断整机当前处于安全隐患状态，所述控制单元输出控制命令给所述警报单元报警；当L＞D0+△D，即障碍物与整机的距离L大于许用制动安全距离D0与制动距离安全余量△D之和时所述判断单元判断整机当前处于安全状态，所述控制单元不输出控制命令给所述刹车执行单元和所述警报单元。该实施例所提供的技术方案，在整机后方和左右转向轮两侧均进行障碍物检测，整个探测区域覆盖整机倒车工作半径，同时区分倒车转向角度，细分安全保护区域，保障安全的同时兼顾工作效率，减少因车速过度限制或区域过度保护造成倒车作业效率低，提高工作效率的同时确保安全性。上述实施例中，作为一种优选的技术方案，所述第三探测半径R3小于所述第一探测半径R1；所述第三探测半径R3小于所述第二探测半径R2。该实施例所提供的技术方案中，第三探测半径R3是整机倒车直行时左右转向轮的障碍物探测距离，第三探测半径R3小于第一探测R1和第二探测半径R2，也就是根据实际工况，提高整机倒车直行时在狭窄区域的通过能力，进一步提高本实用新型所提供技术方案的实用性。上述实施例中，作为一种优选的技术方案，所述刹车执行单元包括刹车控制系统，所述刹车控制系统包括刹车控制单元、与所述刹车控制单元连接的刹车电机，与所述刹车电机连接的电动推杆，与所述电动推杆连接的刹车踏板，所述控制单元根据所述判断单元的判断结果发送控制命令给所述刹车控制单元，所述刹车控制单元通过软硬件H桥电路控制刹车电机。上述实施例中，作为一种优选的技术方案，还包括变速箱控制器，所述刹车控制系统还包括检测刹车压力P的刹车压力检测单元、刹车压力信号采集单元、存储有刹车压力阈值P0的阈值存储单元，刹车压力判断单元，所述刹车压力信号采集单元将采集到的刹车压力信号发送给所述刹车压力判断单元，所述刹车压力判断单元判断所述刹车压力P是否大于刹车压力阈值P0，当P＞P0时，所述刹车控制单元发送控制命令给所述变速箱控制器，使整机行走动力脱档。该实施例所提供的技术方案，为获得更好的制动效果，检测刹车压力，当刹车压力大于设计阀值，则脱开行车档位，动力切断，缩短制动距离，进一步提高本实用新型所提供技术方案的安全性。上述实施例中，作为一种优选的技术方案，所述刹车执行单元还包括独立的液压刹车系统，所述液压刹车系统为与刹车控制系统并联的高压液压刹车系统、包括刹车制动电磁阀，所述控制单元根据所述判断单元的判断结果发送控制命令给所述刹车制动电磁阀。该实施例所提供的技术方案，增加了一套与与刹车控制系统并联的高压液压刹车系统，两套刹车系统均可独立启动刹车，进一步确保刹车的可靠性。上述实施例中，作为一种优选的技术方案，所述液压刹车系统根据所述控制单元发送的控制命令执行两级刹车；当所述判断单元判断整机当前处于紧急制动状态时，所述液压刹车系统执行一级刹车，紧急制动；当所述判断单元判断整机当前处于安全隐患状态时，所述液压刹车系统执行二级刹车。该实施例所提供的技术方案中，根据整机所处安全状态，分级实施刹车，一级刹车为紧急制动，二级刹车为非紧急制动，进一步提高本实用新型所提供技术方案的实用性。上述实施例中，作为一种优选的技术方案，所述刹车执行单元包括变速箱控制器，当所述判断单元判断整机当前处于紧急制动状态时，所述控制系统还发出控制命令给所述变速箱控制器，使整机行走动力脱档刹车。该实施例所提供的技术方案，当判断单元判断整机当前处于紧急制动状态时，控制系统还发出控制命令给变速箱控制器，使整机行走动力自动脱档刹车，进一步提高本实用新型所提供技术方案的可靠性。上述实施例中，作为一种优选的技术方案，所述刹车执行单元还包括发动机转速控制器，当所述判断单元判断整机当前处于紧急制动状态时，所述控制单元还发出控制命令给所述发动机转速控制器，使发动机降速。该实施例所提供的技术方案，当判断单元判断整机当前处于紧急制动状态时，控制单元还发出控制命令给发动机转速控制器，使发动机自动降速，进一步提高本实用新型所提供技术方案的可靠性。上述实施例中，作为一种优选的技术方案，所述警报单元包括声警报器和/或光警报器。本实用新型还提供了一种工程机械，包括车架体，还包括上述任一技术方案所述的工程机械倒车智能刹车系统。显而易见，该工程机械具有上述工程机械倒车智能刹车系统的全部有益效果，在此不再赘述。综上所述，本实用新型提供的工程机械倒车智能刹车系统，保障安全的同时兼顾工作效率，减少因车速过度限制或区域过度保护造成倒车作业效率降低。本实用新型还提供了一种工程机械。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 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