工程机械遥控装置及具有其的工程机械的制作方法

工程机械遥控装置及具有其的工程机械的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种工程机械的遥控装置及具有其的工程机械，其中，上述装置包括：遥控单元插座，设置于工程机械的机身和所述工程机械的操作台上；遥控单元，选择性安装于所述机身上的遥控单元插座或所述操作台上的遥控单元插座上；用于产生控制执行机构执行相应动作的控制指令的控制器，与所述遥控单元插座连接，用于与所述遥控单元插座上安装的遥控单元进行单向或双向通信。采用本实用新型提供的上述技术方案，解决了工程机械的遥控操作方案存在操作位置不灵活，影响操作者的使用体验等问题，进而提高了对工程机械的遥控操作位置的灵活性，提升了操作者的使用体验。
【专利说明】工程机械遥控装置及具有其的工程机械

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程机械控制领域，具体而言，涉及一种工程机械的遥控装置及具有其的工程机械。

【背景技术】
[0002]在相关技术中，工程机械的遥控方案存在诸多问题，以摊铺机为例:对摊铺机的控制操作主要采用传统操作平台，机手在操作平台上进行手动操作。摊铺机控制都采用一个操纵台及左右两个远控盒组成的操纵系统，且左右两个远控盒均采用电缆进行控制连接。因为左右远控盒安装于可拼装的熨平板上，所以每次进行摊铺机施工前要对左右远控盒进行安装及电缆的连接，施工结束后又要进行相应的拆除，而且远控盒上的操纵只能在固定位置上进行操作，因此操纵者的视野有一定的局限性，远控盒上也只是集成摊铺机一小部分的控制功能。摊铺机输料、分料、找平、熨平板伸缩均是左右独立控制，而摊铺机左右远控盒只能实现相应侧的控制功能，操作不便。摊铺机大部分操纵功能只能在操作台上进行操控，而当前摊铺机没有架驶室，摊铺机操纵者均处于一个高温、有毒、噪声、振动等恶烈的环境中。由此可见，相关技术中，工程机械的遥控操作方案存在操作位置不灵活，影响操作者的使用体验等问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供了一种工程机械的遥控装置及具有其的工程机械，以至少解决工程机械的遥控操作方案存在操作位置不灵活，影响操作者的使用体验等问题。
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供了一种工程机械的遥控装置，包括:遥控单元插座，设置于工程机械的机身和所述工程机械的操作台上；遥控单元，选择性安装于所述机身上的遥控单元插座或所述操作台上的遥控单元插座上；用于产生控制执行机构执行相应动作的控制指令的控制器，与所述遥控单元插座连接，用于与所述遥控单元插座上安装的所述遥控单元进行单向或双向通信。
[0005]优选地，所述控制器与所述遥控单元插座通过CAN总线连接。
[0006]优选地，所述遥控单元插座包括:与所述控制器的输入端相连接的第一针脚，与电源正极连接的第二针脚；其中，在所述遥控单元插座安装于所述操作台上时，所述第一针脚悬空；在所述遥控单元插座安装于所述机身上时，所述第一针脚和所述第二针脚短接。
[0007]优选地，所述遥控单元插座为六孔插座；所述第一针脚和所述第二针脚分别为所述六孔插座中除与电源线以及CAN总线连接的针脚之外的针脚A和针脚B，其中，所述针脚A与所述控制器的输入端相连接，所述针脚B与电源正极连接。
[0008]优选地，还包括:显示屏，设置于所述遥控单元上，与所述控制器连接，用于通过所述显示屏上的虚拟按键向所述控制器发送所述控制指令，和/或接收所述控制器发送的所述工程机械的当前运行状态或所述执行机构的执行结果，并显示。
[0009]优选地，还包括:用于对所述遥控单元插座进行防水和/或防尘处理的防尘盖，设置于所述遥控单元插座的邻近位置。
[0010]优选地，设置于所述机身上的所述遥控单元插座有多个。
[0011]根据本实用新型的另一个方面，提供了一种工程机械，包括:以上任一所述的工程机械的遥控装置。
[0012]通过本实用新型，采用在工程机械的机身和工程机械的操作台上设置遥控单元插座,并且,遥控单元选择性安装于机身的遥控单元插座或操作台上的遥控单元插座的技术手段，解决了工程机械的遥控操作方案存在操作位置不灵活，影响操作者的使用体验等问题，进而提高了对工程机械的遥控操作位置的灵活性，提升了操作者的使用体验。

【专利附图】

【附图说明】
[0013]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0014]图1是根据本实用新型实施例的工程机械的遥控装置的框架图；
[0015]图2是根据本实用新型实施例的遥控单元默认安装于控制台(即操作台)的示意图一；
[0016]图3是根据本实用新型实施例的遥控单元默认安装于控制台的示意图二 ；
[0017]图4是根据本实用新型实施例的摊铺机机身上分布有若干遥控单元插座的示意图；
[0018]图5是根据本实用新型实施例的摊铺机遥控单元与遥控插座的电缆连接示意图；
[0019]图6是根据实用新型实施例的遥控单元连接俯视图；
[0020]图7是根据本实用新型实施例的遥控单元的工作示意图；
[0021]图8是根据本实用新型实施例的摊铺机的遥控单元与控制器的信号流示意图；
[0022]图9是根据本实用新型实施例的虚拟按键的示意图。

【具体实施方式】
[0023]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]在本实施例中提供了一种工程机械的遥控装置，图1是根据本实用新型实施例的工程机械的遥控装置的框架图，如图1所示，该摊铺机遥控装置包括:遥控单元10、遥控单元插座12和控制器14，其中:
[0025]遥控单元插座12，设置于工程机械的机身和所述工程机械的操作台上；
[0026]遥控单元10，选择性安装于上述机身上的遥控单元插座或上述操作台上的遥控单元插座上，并经由遥控单元插座12与控制器14连接；
[0027]用于产生控制执行机构执行相应动作的控制指令的控制器14，与遥控单元插座12连接，用于与遥控单元插座12上安装的遥控单元10进行单向或双向通信。
[0028]通过该装置，由于在工程机械的机身和工程机械的操作台上均设置了遥控单元插座，这样，遥控单元便可以选择性安装于机身的遥控单元插座或操作台上的遥控单元插座上，相对于相关技术中仅在操作台上设置相应的遥控单元进行遥控操作，实现了遥控操作位置的灵活性。
[0029]由于相关技术中仅能通过开关电路对开关室执行机构进行控制，因此，对执行机构的控制受执行机构类型以及电路本身限制，能够控制的执行机构有限。为解决该问题，在控制器14和遥控单元插座12之间设置有CAN总线，即控制器14和遥控单元插座通过CAN总线连接，这样，便可以通过数据传输的方式，不仅能实现对开关式执行结果的控制，还能实现对模拟式执行机构的控制。
[0030]由于存在采用操作台上的开关操作进行控制，以及处于工程机械机身上的遥控单元同时进行控制的情况，因此，为了避免因误操作引起故障，需要确定依据由哪种方式输入的控制信令来执行操作，实现该目的的方式有多种，例如可以在不同的安装位置上发送不同格式或类型的指令，通过指令的格式或类型识别。在一个优选实施例中，可以根据遥控单元安装位置的不同，设置控制器对遥控单元发送的指令是否有效响应，具体可以基于以下原理实现，但不限于此:控制器14，还用于识别遥控单元10的实际安装位置，其中，在识别结果为遥控单元10安装于上述机身上的遥控单元插座12时，设置通过上述操作台输入的控制指令不起作用，并且遥控单元10发送的指令有效；在识别结果为遥控单元10安装于上述操作台上的遥控单元插座12时，设置遥控单元10发送的控制指令无效或有效。
[0031]基于上述原理，遥控单元插座12在硬件结构上的进一步改进在于，遥控单元插座12包括:与控制器14的输入端相连接的第一针脚，与电源正极连接的第二针脚；其中，在遥控单元插座12安装于上述操作台上时，第一针脚悬空(即此时控制器14便可以根据该针脚的悬空状态识别出遥控单元插座12安装于操作台上)；在遥控单元插座12安装于上述机身上时，第一针脚和所述第二针脚短接(即此时控制器14便可以根据该两个引脚的短接状态识别出遥控单元插座12安装于机身上)。优选地，在遥控单元插座12为六孔插座时，第一针脚和第二针脚分别为六孔插座中除电源线以及CAN总线之外的针脚A和针脚B，其中，针脚A与控制器14的输入端相连接，针脚B与电源正极连接。在一个优选实施过程中，设置于上述机身上的遥控单元插座12有多个
[0032]对于遥控单元安装于操作台上的遥控单元插座的情况，以摊铺机为例，此时，可以实现对摊铺机的一些常规操作:
[0033]摊铺机包括一个遥控单元,该遥控单元包括显示屏及其安装支架，结构简单，轻便。通常情况下，该遥控单元安装在摊铺机操作台上，如图2、3所示，操作台上开有遥控单元安装孔(即遥控单元安装插座)，遥控单元与控制台内部线路通过一根电缆进行连接。当遥控单元安装在操作台上时，遥控单元主要起到一个设备当前参数显示、故障报警、参数设置、GPS解锁等作用，执行机构的动作由操作台面板上扳扭开关及电位计等进行控制。这样，能够实现目前摊铺机常规控制功能。
[0034]对于遥控单元安装于机身上的遥控单元插座的情况，以摊铺机为例，此时，可以实现对摊铺机的遥控操作:
[0035]图4是根据本实用新型实施例的摊铺机机身上分布有若干遥控单元插座的示意图，如图4所示，遥控单元插座都是六芯插座，在未安装有遥控单元时，这些插座由防尘盖封住，防水防尘，线路接入电控柜。这些插座相对于机身呈对称分布，图4仅表示出摊铺机左侧的遥控单元插座分布。
[0036]当驾驶员在摊铺机操作台上驾驶不方便时或者视野不够好时，驾驶员可选择遥控方式。此时，驾驶员仅需将操作台上的遥控单元取出，将遥控单元安装孔内的遥控单元插座用防尘盖封住，并将安装孔用防尘盖盖住。然后选择一个合适位置的遥控插座，将防尘盖打开，图5是根据本实用新型实施例的摊铺机遥控单元与遥控插座的电缆连接示意图，如图5所示，电缆分别连接遥控单元与遥控单元插座。
[0037]具体连接哪个遥控单元插座，驾驶员可根据自身习惯以及工作需要进行灵活选择。当遥控单元连接到分布于车身上的插座时，操作台面板上扳扭开关及电位计等将无法控制各执行部件动作，只能通过遥控单元控制，避免因误操作引起故障甚至安全事故。线路连接好后，就可以通过遥控单元进行遥控操作。
[0038]图6是根据实用新型实施例的遥控单元连接俯视图，如图6所示，控制器识别遥控单元是安装在操作台上还是连接在车身上的具体方法为，操作台上的遥控单元的六孔安装插座，除显示屏电源线及总线外的另两个针脚5号、6号，其中5号脚接电源正极，6号脚作为输入接入控制器，车身上的插座的5号及6号针脚悬空。操作台上遥控单元安装插座的防尘盖焊接与安装插座对应的插头，同时将插头上的5号及6号针脚焊接在一起。当操作台上的插座连接电缆时，6号脚悬空，控制器对应输入点配置为正向开关量输入时，输入点的状态为FALSE，输入点配置为负向开关量输入时，输入点的状态为TRUE ;当操作台上的插座连接防尘盖(插头)时，6号脚与5号脚短接，6号脚对应的控制器输入点配置为正向开关量输入时，输入点的状态为TRUE，输入点配置为负向开关量输入时，输入点的状态为FALSE，状态均与连接电缆时相反。
[0039]在一个优选实施例中，遥控单元10上还可以设置有显示屏18(具体可以参见图7)，该显示屏与控制器14连接(该连接可以理解为与控制器14直接连接，或通过遥控单元与控制器14间接连接)，用于通过虚拟按键的方式向控制器14发送所述控制指令，该结构特征可以适用于遥控单元安装于机身或操作台上的遥控单元插座的场景，优选地，适用于安装于机身上的遥控单元插座的场景。当然，上述显示屏也可以接收控制器14发送的工程机械的当前运行状态或所述执行机构的执行结果，并显示所述当前运行状态或上述执行结果O
[0040]为了更好地理解显示屏的应用情况，以下以摊铺机的遥控单元为例进行说明:
[0041]摊铺机的遥控单元可以设置有一个带CAN通讯功能的显示屏，控制指令可以采用虚拟按键的方式实现。如图7所示，遥控单元的显示屏18通过CAN总线与电控柜内部控制器相连，虚拟按键指令通过CAN总线传达给控制器，控制器根据收到显示屏的控制指令进行处理，控制相应的执行机构动作并将执行结果通过CAN总线反馈给遥控单元内的显示屏，进行人机交互。
[0042]通过上述显示屏，可以使操作人员及时了解执行机构的执行状态，例如，对于摊铺机，可以对执行摊铺操作过程细节进行展示，即不仅实现对摊铺机执行定性的摊铺操作(打开与关闭)的状态进行展示，还可以进行定量的摊铺操作结果展示，例如，展示摊铺操作所执行的角度，摊铺操作的速度，已经完成的摊铺量，未完成的摊铺量等。
[0043]为了对遥控单元进行有效保护，如图3所示，本实施例提供的工程机械的遥控装置还可以包括:用于对上述遥控单元插座进行防水和/或防尘处理的防尘盖，用于在上述遥控单元插座12未安装上述遥控单元10时，覆盖上述遥控单元插座12，以达到防水防尘的效果，该防尘盖可以设置于遥控单元插座12的邻近位置。
[0044]基于上述实施例及优选实施方式，以CAN总线的摊铺机的整体实现来对本实用新型实施例进行说明，通过CAN总线来遥控摊铺机，不但能够实现对摊铺机的遥控，让机手操作更加灵活，还能通过CAN总线实时监测摊铺机工况，方便机手灵活操作。
[0045]图8是根据本实用新型实施例的摊铺机的遥控单元与控制器的信号流示意图，图9是根据本实用新型实施例的虚拟按键的示意图，如图8、9所示，操作人员根据工作需要通过虚拟按键从遥控单元的显示屏发出控制指令，显示屏通过自身的CAN数据发送模块将指令数据发送到CAN总线，控制器上的CAN数据接收模块从CAN总线上采集指令数据并转化为控制指令，从而控制相应的执行机构16执行相应动作，控制器同时将该执行指令反馈到CAN总线上，显示屏从CAN总线上采集控制器的执行反馈数据，并将执行结果显示在人机交互界面，实现信号的反馈。
[0046]下面对指令流程进行说明:如目前需要执行料斗闭合功能，驾驶员选择显示屏上料斗闭合虚拟按键，确定进行料斗闭合动作；驾驶员按下虚拟按键的同时，显示屏将该指令用约定好的字节数据代替，然后将该字节数据通过CAN数据发送模块发送到CAN总线上；控制器CAN总线数据接收模块接收该字节数据并给控制器进行解析，控制器按约定的协议，将该字节数据解析为料斗闭合功能，并输出相应电控量控制料斗闭合；控制器在确定料斗成功执行该指令后，将执行结果转化为约定好的字节数据，通过控制器CAN总线发送模块传递到CAN上；显示屏上CAN总线接收模块接收到CAN总线上的字节数据，并按约定好的协议进行解析，解析出结果为料斗闭合成功或料斗闭合失败；最后，显示屏将控制器发过来的料斗闭合功能执行结果进行显示，驾驶员就能够实时了解该指令是否成功得到执行。
[0047]本实用新型实施例中所涉及到的摊铺机具备以下特点:基于CAN总线进行控制数据的传输；控制采用虚拟按键，软件控制，按键扩展性跟其他功能扩张性极强；遥控信号是双向的，有控制信号，同时有反馈；遥控地点呈分布式布局，选择灵活。依据以上特点使得本实用新型实施例的摊铺机具备以下有益效果:通过数据传输的方式:不但能实现对开关式执行机构的控制，还能实现对模拟式执行机构的控制，且控制信号不采用物理线路而是通过CAN总线来传输，控制按键都是虚拟按键，不受线路约束，控制量可根据需要自由扩展。控制指令实时反馈，实用性更强:通过增加反馈环节，受控对象会将是否接收到控制指令进行反馈，并显示在人机交互界面，给实际操作带来极大的便利。线路简单、结构清晰:仅需四根线路(即CAN总线的两根线路，和两根电源线路)即可实现对摊铺机所有动作的控制，所需器件少，结构清晰。扩展功能强大:遥控单元除了能实现摊铺机遥控功能，还能实现摊铺机工况数据实时显示、摊铺机实时故障报警、摊铺机GPS远程监控、摊铺机输入输出监控、摊铺机工作参数设置等功能。遥控更灵活:本实用新型实施例在机身分布若干遥控插座，遥控位置可根据现场工地环境灵活选择，遥控单元体积小，重量轻，即插即用，方便快捷。操作更人性化:在传统操作上进行衍生，既可进行传统操作，也可进行遥控操作。给予驾驶员更多选择余地，驾驶员可根据自身习惯以及现场工况进行灵活选择。
[0048]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。
【权利要求】
1.一种工程机械的遥控装置，其特征在于，包括:遥控单元插座，设置于工程机械的机身和所述工程机械的操作台上；遥控单元，选择性安装于所述机身上的遥控单元插座或所述操作台上的遥控单元插座上;用于产生控制执行机构执行相应动作的控制指令的控制器，与所述遥控单元插座连接，用于与所述遥控单元插座上安装的所述遥控单元进行单向或双向通信。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器与所述遥控单元插座通过CAN总线连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述遥控单元插座包括:与所述控制器的输入端相连接的第一针脚，与电源正极连接的第二针脚；其中，在所述遥控单元插座安装于所述操作台上时，所述第一针脚悬空；在所述遥控单元插座安装于所述机身上时，所述第一针脚和所述第二针脚短接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述遥控单元插座为六孔插座；所述第一针脚和所述第二针脚分别为所述六孔插座中除与电源线以及CAN总线连接的针脚之外的针脚A和针脚B，其中，所述针脚A与所述控制器的输入端相连接，所述针脚B与电源正极连接。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括:显示屏，设置于所述遥控单元上，与所述控制器连接，用于通过所述显示屏上的虚拟按键向所述控制器发送所述控制指令，和/或接收所述控制器发送的所述工程机械的当前运行状态或所述执行机构的执行结果，并显示。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，还包括:用于对所述遥控单元插座进行防水和/或防尘处理的防尘盖，设置于所述遥控单元插座的邻近位置。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，设置于所述机身上的所述遥控单元插座有多个。
8.—种工程机械，其特征在于，包括:权利要求1至7中任一项所述的工程机械的遥控>j-U ρ?α装直。
【文档编号】G05B19/04GK204065716SQ201420512154
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】孟文雅 申请人:中联重科股份有限公司