防碰撞方法、防碰撞系统及工程机械与流程

本发明涉及工程机械监控领域，具体而言，涉及一种防碰撞方法、防碰撞系统及工程机械。

背景技术：

目前，在施工场地进行多台起重机联合作业时，只能由有经验的总指挥进行指挥，每台起重机均需人工操作和观察，须遵守的安全规范较为严格繁琐，人力消耗大，并且操作失误或观察不到位等风险也会引起起重机相碰撞损坏，造成较大损失。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种防碰撞方法、防碰撞系统及工程机械，以解决现有技术中起重机之间容易发生碰撞的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种防碰撞方法，防碰撞方法用于防止多个工程机械的臂架之间出现碰撞，防碰撞方法包括以下步骤：步骤s10：获取多个工程机械中第一工程机械的臂架的旋转中心和第二工程机械的臂架的旋转中心之间的距离d；步骤s20：获取第一工程机械的臂架的姿态信息和第二工程机械的臂架的姿态信息；步骤s30：根据距离d、第一工程机械的臂架的姿态信息以及第二工程机械的臂架的姿态信息确定第一工程机械的臂架和第二工程机械的臂架是否存在碰撞风险，当存在碰撞风险时，确定第一工程机械的臂架与第二工程机械的臂架会发生碰撞的范围，根据发生碰撞的范围确定停机范围；步骤s40：当第一工程机械的臂架进入至停机范围时，使第一工程机械的臂架停止运动。

进一步地，步骤s10包括：步骤s11：通过gps/gprs模块获取第一工程机械的臂架的旋转中心a的经纬坐标和第二工程机械的臂架的旋转中心b的经纬坐标步骤s12：将第一工程机械的臂架的旋转中心a和第二工程机械的臂架的旋转中心b转换到预定平面坐标系内；步骤s13：通过计算得到第一工程机械的臂架的旋转中心a和第二工程机械的臂架的旋转中心b之间的距离d。

进一步地，步骤s12具体操作为通过高斯投影将经纬坐标转换为平面坐标(x,y)，步骤s13具体操作为通过以下公式得到第一工程机械的臂架的旋转中心a和第二工程机械的臂架的旋转中心b之间的距离d：其中，xa为第一工程机械的臂架的旋转中心a在平面坐标中的横坐标，ya为第一工程机械的臂架的旋转中心a在平面坐标中的纵坐标，xb为第二工程机械的臂架的旋转中心b在平面坐标中的横坐标，yb为第二工程机械的臂架的旋转中心b在平面坐标中的纵坐标。

进一步地，步骤s20包括：步骤s21：获取第一工程机械的臂架相对于水平面的仰角β1和第二工程机械的臂架相对于水平面的仰角β2；步骤s22：获取第一工程机械的臂架的臂长h1和第二工程机械的臂架的臂长h2；步骤s23：通过以下公式得到第一工程机械的臂架在水平面中的投影长度r1和第二工程机械的臂架在水平面中的投影长度r2：r＝h×cosβ，其中，r为工程机械的臂架在水平面中的投影长度，h为工程机械的臂架的臂长，β为工程机械的臂架相对于水平面的仰角。

进一步地，步骤s20还包括：步骤s24：得到第一工程机械的臂架在水平面中的方位角和第二工程机械的臂架在水平面中的方位角。

进一步地，步骤s24包括：步骤s241：获取第一工程机械的臂架与车体之间的夹角αa和第二工程机械的臂架与车体之间的夹角αb，臂架摆向车体左侧为负，臂架摆向车体右侧为正；步骤s242：获取第一工程机械的车体在水平面中的方位角υ1和第二工程机械的车体在水平面中的方位角υ2；步骤s243：通过以下公式得到第二工程机械的臂架的末端点c的位置(xc，yc)以及第一工程机械的臂架的旋转中心a与第二工程机械的臂架的末端点c之间的距离ac：xc＝xb+r2×cos(υb-αb)，yc＝yb+r2×sin(υb-αb)；其中，xb为第二工程机械的臂架的旋转中心b在平面坐标系中的横坐标，yb为第二工程机械的臂架的旋转中心b在平面坐标系中的纵坐标。

进一步地，步骤s242中的第一工程机械的车体在水平面中的方位角υ1和第二工程机械的车体在水平面中的方位角υ2通过以下公式得到：其中，υ为工程机械的车体在水平面中的方位角，yn为工程机械的车体在第一时刻的纬度，yn+1为工程机械的车体在第二时刻的纬度，xn为工程机械的车体在第一时刻的经度，xn+1为工程机械的车体在第二时刻的经度。

进一步地，步骤s30包括：比较d与r1+r2之间的大小关系，其中，d为第一工程机械的臂架的旋转中心和第二工程机械的臂架的旋转中心之间的距离，r1为第一工程机械的臂架在水平面中的投影长度，r2为第二工程机械的臂架在水平面中的投影长度，当d＞r1+r2时，确定不存在碰撞风险，当d≤r1+r2时，存在碰撞风险；当存在碰撞风险时，得到第一工程机械的臂架的末端点与第二工程机械的臂架相接触时第一工程机械的臂架的方位角θ；得到第二工程机械的臂架的末端点与第一工程机械的臂架相接触时第一工程机械的臂架的方位角δ；根据方位角θ和方位角δ确定发生碰撞的角度范围为：θ～δ；根据发生碰撞的角度范围确定停机范围为：θ-ε～δ+ε，其中ε为预设常数。

进一步地，防碰撞方法还包括：步骤s50：当控制第一工程机械的臂架停止运动时或者之后，进行报警操作。

根据本发明的另一方面，提供了一种防碰撞系统，利用上述的防碰撞方法对多个工程机械的臂架进行控制，防碰撞系统包括：多个gps/gprs模块，与多个工程机械一一对应的连接；控制装置，与多个gps/gprs模块均连接，并接收来自多个gps/gprs模块的信息，并能够向各工程机械的控制器发出控制信号，以在任一工程机械的臂架进入至停机范围时，使该工程机械的臂架停止运动。

根据本发明的另一方面，提供了一种工程机械，包括车体、设置在车体上的臂架以及用于监控臂架的防碰撞系统，防碰撞系统为上述的防碰撞系统。

应用本发明的技术方案，首先获取第一工程机械的臂架的旋转中心和第二工程机械的臂架的旋转中心之间的距离d，然后分别获取第一工程机械的臂架的姿态信息和第二工程机械的臂架的姿态信息，根据上述数据计算第一工程机械的臂架和第二工程机械的臂架之间可能发生碰撞的范围。为确保两个工程机械之间安全稳定的运行，根据上述可能发生碰撞的范围进一步确定第一工程机械的停机范围。最后当第一工程机械的臂架进入至停机范围时，停止第一工程机械的臂架，以避免第一工程机械的臂架与第二工程机械的臂架发生碰撞，减少事故发生，保障工地中工作人员人身安全。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的防碰撞方法的实施例的流程示意图；

图2示出了图1的防碰撞方法的步骤s242的计算原理示意图；

图3示出了d＞r1+r2时第一工程机械与第二工程机械的状态示意图；

图4示出了d＝r1+r2时第一工程机械与第二工程机械的状态示意图；

图5示出了d＜r1+r2、ac＞r1时第一工程机械与第二工程机械的状态示意图；

图6示出了d＜r1+r2、ac＜r1时第一工程机械与第二工程机械的状态示意图；以及

图7示出了d＜r1时第一工程机械与第二工程机械的状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，本实施例的防碰撞方法用于防止多个工程机械的臂架之间出现碰撞，防碰撞方法包括以下步骤：步骤s10：获取多个工程机械中第一工程机械的臂架的旋转中心a和第二工程机械的臂架的旋转中心b之间的距离d。步骤s20：获取第一工程机械的臂架的姿态信息和第二工程机械的臂架的姿态信息。步骤s30：根据距离d、第一工程机械的臂架的姿态信息以及第二工程机械的臂架的姿态信息确定第一工程机械的臂架和第二工程机械的臂架是否存在碰撞风险，当存在碰撞风险时，确定第一工程机械的臂架与第二工程机械的臂架会发生碰撞的范围，根据发生碰撞的范围确定停机范围。步骤s40：当第一工程机械的臂架进入至停机范围时，使第一工程机械的臂架停止运动。

应用本实施例的技术方案，首先获取第一工程机械的臂架的旋转中心a和第二工程机械的臂架的旋转中心b之间的距离d，然后分别获取第一工程机械的臂架的姿态信息和第二工程机械的臂架的姿态信息，根据上述数据计算第一工程机械的臂架和第二工程机械的臂架之间可能发生碰撞的范围。为确保两个工程机械之间安全稳定的运行，根据上述可能发生碰撞的范围进一步确定第一工程机械的停机范围。最后当第一工程机械的臂架进入至停机范围时，停止第一工程机械的臂架，以避免第一工程机械的臂架与第二工程机械的臂架发生碰撞，减少事故发生，保障工地中工作人员人身安全。

具体地，如图1所示，本实施例的步骤s10包括：步骤s11：通过gps/gprs模块获取第一工程机械的臂架的旋转中心a的经纬坐标和第二工程机械的臂架的旋转中心b的经纬坐标步骤s13：通过计算得到第一工程机械的臂架的旋转中心a和第二工程机械的臂架的旋转中心b之间的距离d。

在具体计算过程中，由于施工的作业面相对于整个地球而言较小，可以近似看做平面，因此步骤s12的具体操作可以通过高斯投影以将经纬坐标转换成平面坐标(x，y)。

本申请的可以利用excel进行了上述计算，具体计算方法如下：

a2＝中央子午线(以度分秒形式输入，如115度30分则输入115.30起算数据l0)

b2＝int(a2)+(int(a2*100)-int(a2)*100)/60+(a2*10000-int(a2*100)*100)/3600(把l0化成度)；

c2＝纬度值(以度小数形式输入纬度值，如38°14′20〃则输入38.1420起算数据b)

d2＝经度值(以度小数形式输入经度值起算数据l)；

e2＝int(c2)+(int(c2*100)-int(c2)*100)/60+(c2*10000-int(c2*100)*100)/3600把纬度值化成度；

f2＝int(d2)+(int(d2*100)-int(d2)*100)/60+(d2*10000-int(d2*100)*100)/3600把经度值化成度；

g2＝f2-b2*l-l0；

h2＝g2/57.2957795130823化作弧度；

i2＝tan(radians(e2))tan(b)；

j2＝cos(radians(e2))cos(b)；

k2＝0.006738525415*j2*j2；

l2＝i2*i2；

m2＝1+k2；

n2＝6399698.9018/sqrt(m2)；

o2＝h2*h2*j2*j2；

p2＝i2*j2；

q2＝p2*p2；

r2＝(32005.78006+q2*(133.92133+q2*0.7031))。

则该经纬度相应的平面坐标为：

x＝6367558.49686*e2/57.29577951308-p2*j2*r2+((((l2-58)*l2+61)*o2/30+(4*k2+5)*m2-l2)*o2/12+1)*n2*i2*o2/2；

y＝((((l2-18)*l2-(58*l2-14)*k2+5)*o2/20+m2-l2)*o2/6+1)*n2*(h2*j2)。

其中，a2、b2等表示excel表中a列2行、b列2行表格中对应的数据，c2、d2……同理，“int”表示取整公式，“sqrt”表示开方。

根据传感器得到的a和b的经纬坐标并带入上述计算方法中，可得到a和b对应的平面坐标(xa，ya)、(xb，yb)。再通过下列公式即可得到第一工程机械的臂架的旋转中心a和第二工程机械的臂架的旋转中心b之间的距离d：

其中，gps/gprs模块为同时拥有全球定位功能和无限网络通讯功能的模块，该模块能够识别自身在地球的经纬坐标中的位置，并将位置信息上传到一个统一的平台上进行分析计算，例如车联网平台。在一般的工作状态下，工程机械的臂架的尺寸规格远大于工程机械的车体的尺寸规格，因此可以忽略两台工程机械的车体大小，仅考虑臂架的活动范围。进而，此处gps/gprs模块获取的经纬坐标为臂架旋转中心的经纬坐标。在理想条件下，地球为一个完美的球体，因此，根据高斯投影和公式(1)就可以出第一工程机械的臂架的旋转中心a和第二工程机械的臂架的旋转中心b之间的距离d。

进一步地，本实施例的技术方案还将工程机械臂架的运动轨迹降低到二维平面中进行分析，具体如图1所示，本实施例的步骤s20包括：步骤s21：获取第一工程机械的臂架相对于水平面的仰角β1和第二工程机械的臂架相对于水平面的仰角β2。步骤s22：获取第一工程机械的臂架的臂长h1和第二工程机械的臂架的臂长h2。步骤s23：通过以下公式得到第一工程机械的臂架在水平面中的投影长度r1和第二工程机械的臂架在水平面中的投影长度r2：

r＝h×cosβ(2)

其中，r为工程机械的臂架在水平面中的投影长度，h为工程机械的臂架的臂长，β为工程机械的臂架相对于水平面的仰角。需要说明的是，此处的水平面优选为上述平面坐标系所在平面。

通过工程机械自身的感应器或控制器能够获得工程机械的臂架的臂长以及仰角，根据公式(2)算得各工程机械的臂架在平面中的长度，将臂架实际在三维空间中的运动转换到二维平面中，减少了分析计算时需要考虑的因素，降低了计算难度。

进一步地，如图1所示，本实施例的步骤s20还包括：步骤s24：得到第一工程机械的臂架在水平面中的方位角和第二工程机械的臂架在水平面中的方位角。在本申请中，此处的方位角为臂架的旋转中心到臂架端点的方向向量到上述平面直角坐标系的横坐标之间的顺时针夹角。可替换地，方位角也可以定义为臂架的旋转中心的指北方向线到臂架之间的顺时针夹角。

具体地，如图1所示，本实施例的步骤s24包括：步骤s241：获取第一工程机械的臂架与车体之间的夹角αa和第二工程机械的臂架与车体之间的夹角αb，臂架摆向车体左侧时αa、αb为负，臂架摆向车体右侧时αa、αb为正。步骤s242：获取第一工程机械的车体在水平面中的方位角υ1和第二工程机械的车体在水平面中的方位角υ2。步骤s243：通过以下公式得到第二工程机械的臂架的末端点c位置(xc，yc)：

xc＝xb+r2×cos(υb-αb)；(3)

yc＝yb+r2×sin(υb-αb)。(4)

同理可得第一工程机械的臂架的末端点d位置(xd，yd)：

xd＝xa+r1×cos(υa-αa)；(5)

yd＝ya+r1×sin(υa-αa)。(6)

臂架的方位角由车体在水平面中的方位角υ和臂架与车体之间的夹角α组成。其中臂架与车体之间的夹角α可以通过工程机械本身的感应器或控制器直接获得，车体在水平面中的方位角υ则可通过计算获得。

具体地，如图2所示，在本实施例的步骤s242中的第一工程机械的车体在水平面中的方位角υ1和第二工程机械的车体在水平面中的方位角υ2通过以下公式得到：

其中，υ为工程机械的车体在水平面中的方位角，yn为工程机械的车体在第一时刻的纬度，yn+1为工程机械的车体在第二时刻的纬度，xn为工程机械的车体在第一时刻的经度，xn+1为工程机械的车体在第二时刻的经度。

根据工程机械在两个时刻的位置变化可以计算出该工程机械的位移方向，当这两个时刻取得非常近时，位移方向可以理解成车头的朝向。当工程机械在高速移动时意味着该工程机械在调整位置，当工程机械开始减速时意味着其可能进入预定工作位置。因此为减少不必要的计算，优选地，当车速小于某一阈值(如10km/h)时开始计算上述方位角，当车速将为0时终止计算并得出车体在水平面中的方位角υ，而此时臂架的方位角为υ－α。如图3所示的状态下，第一工程机械的车头朝向正北，其臂架的方位角为υ1；由于臂架摆向车体的右侧，所以第一工程机械的臂架与车体之间的夹角αa记为正数，则υ1－αa即为此时第一工程机械的臂架的方位角。同理，第二工程机械的车头朝向正北偏西，其臂架的方位角为υ2；由于臂架摆向车体的左侧，所以第二工程机械的臂架与车体之间的夹角αb记为负数，则υ2－αb即为此时第二工程机械的臂架的方位角。

进一步地，如图1所示，本实施例的步骤s30包括：比较d与r1+r2之间的大小关系，其中，d为第一工程机械的臂架的旋转中心a和第二工程机械的臂架的旋转中心b之间的距离，r1为第一工程机械的臂架在水平面中的投影长度，r2为第二工程机械的臂架在水平面中的投影长度，当d＞r1+r2时，确定不存在碰撞风险，当d≤r1+r2时，可能存在碰撞风险。当存在碰撞风险时，得到第一工程机械的臂架可能与第二工程机械的臂架相接触的范围的两个边界线的方位角θ和δ，则可以确定可能发生碰撞的角度范围为：θ～δ。

在d＝r1+r2的情况下，如图4所示时刻，只有当第二工程机械的臂架的末端点c位于a和b连线上时第一工程机械的臂架的末端点d会在c(xc，yc)处与第二工程机械的臂架相碰，

此时，

当第二工程机械的臂架的末端点c不在a和b连线上时，第一工程机械的臂架的末端点d不会与第二工程机械的臂架相碰，不存在碰撞风险。

在d＜r1+r2的情况下，如图5所示时刻，此时在此情况下第一工程机械的臂架的末端点d也不会与第二工程机械的臂架相碰，不存在碰撞风险。而在如图6所示时刻，此时ac＜r1，认为第二工程机械的臂架静止、b(xb，yb)点固定，则

即第一工程机械的臂架与第二工程机械的臂架的可能发生碰撞的角度范围为：θ～δ。

上述情况均建立在d＞r1的条件下，而在一种特殊情况下，如图7所示时刻，当d＜r1第一工程机械的臂架与第二工程机械的臂架的可能发生碰撞的角度范围为第一工程机械的臂架与第二工程机械的臂架的末端点c接触的位置至第一工程机械的臂架与第二工程机械的旋转中心b接触的位置，即

上述计算均建立在理想条件下，在实际操作过程中由于臂架具有厚度，而不是如图3至图7所示的直线，并且考虑到计算中的误差等因素，需要增大上述发生碰撞的角度范围并确定停机范围为：θ-ε～δ+ε，其中ε为预设常数，优选地3°≤ε≤5°。ε对θ～δ的计算结果进行修约，进一步确保第一工程机械的臂架和第二工程机械的臂架不会发生碰撞。

具体地，如图3所示，当d＞r1+r2时，第一工程机械的臂架的旋转中心a和第二工程机械的臂架的旋转中心b之间的距离d大于第一工程机械的臂架在水平面中的投影长度r1与第二工程机械的臂架在水平面中的投影长度r2之和，意味着第一工程机械的臂架不会与第二工程机械的臂架发生碰撞，确定不存在碰撞风险，不对第一工程机械的臂架进行干预，并继续获取上述姿态信息。

如图4所示，当d＝r1+r2时，第一工程机械的臂架的旋转中心和第二工程机械的臂架的旋转中心之间的距离d等于第一工程机械的臂架在水平面中的投影长度r1与第二工程机械的臂架在水平面中的投影长度r2之和，意味着当且仅当第一工程机械的臂架与第二工程机械的臂架均在第一工程机械的臂架的旋转中心和第二工程机械的臂架的旋转中心的连线上时第一工程机械的臂架可能与第二工程机械的臂架发生碰撞，此时上述θ＝δ，对应的停机范围为：θ-ε～θ+ε。当第二工程机械的臂架不在第一工程机械的臂架的旋转中心和第二工程机械的臂架的旋转中心的连线上时，则确定不存在碰撞风险，不对第一工程机械的臂架进行干预，并继续获取上述姿态信息。

如图5至图7所示，当d＜r1+r2时，第一工程机械的臂架与第二工程机械的臂架之间可能存在多个交叉位置，根据步骤s30的计算结果，当第一工程机械的臂架进入θ-ε～δ+ε的范围时停止第一工程机械的臂架，否则不对第一工程机械的臂架进行干涉并继续获取第一台工程机械的臂架和第二工程机械的臂架的姿态信息。

进一步地，如图1所示，本实施例的防碰撞方法还包括：步骤s50：当控制第一工程机械的臂架停止运动时或者之后，进行报警操作。报警操作可以通过声音或灯光的方式对工程机械的驾驶员起到警示作用，通过多种感官提示驾驶员工程机械的臂架进入停机范围，以及时调整工程机械的姿态以避免危险发生。

本申请还提供了一种防碰撞系统，利用上述防碰撞方法对多个工程机械的臂架进行控制，本实施例的防碰撞系统(图中未示出)包括：多个gps/gprs模块和控制装置。其中，多个gps/gprs模块与多个工程机械一一对应的连接。控制装置与多个gps/gprs模块均连接，并接收来自多个gps/gprs模块的信息，并能够向各工程机械的控制器发出控制信号，以在任一工程机械的臂架进入至停机范围时，使该工程机械的臂架停止运动。

本申请还提供了一种工程机械，根据本申请的工程机械的实施例(图中未示出)包括车体、臂架及防碰撞系统。其中，臂架设置在车体上，防碰撞系统用于监控臂架以防止臂架与其他工程机械的臂架发生碰撞，防碰撞系统为上述的防碰撞系统。本实施例的工程机械具有安全可靠、多个工程机械的臂架之间不易发生碰撞的特点。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

首先获取第一工程机械的臂架的旋转中心和第二工程机械的臂架的旋转中心之间的距离d，然后分别获取第一工程机械的臂架的姿态信息和第二工程机械的臂架的姿态信息，根据上述数据计算第一工程机械的臂架和第二工程机械的臂架之间可能发生碰撞的范围。为确保两个工程机械之间安全稳定的运行，根据上述可能发生碰撞的范围进一步确定第一工程机械的停机范围。最后当第一工程机械的臂架进入至停机范围时，停止第一工程机械的臂架，以避免第一工程机械的臂架与第二工程机械的臂架发生碰撞，减少事故发生，保障工地中工作人员人身安全。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。