用于控制空中设备的运动的控制系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于控制空中设备的运动的控制系统和方法，尤其用于控制消防车的可转动云梯，所述控制系统包括：手动可操作的输入装置，通过偏转力在至少一个空间方向上可偏转；处理单元(14)，用于将输入装置的偏转量转换成相应的速度信号；以及驱动单元(16)，用于以与所述速度信号对应的速度，移动所述空中设备。本发明专利技术的特征在于：确定装置(18、20)，用于确定可能最大速度；以及制约装置(22)，用于根据所确定的可能最大速度抵消或限制输入装置的偏转。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于控制空中设备的运动，尤其用于控制消防车的可转动云梯，的控制系统和方法。
技术介绍
操作人员从给其提供空间概览的位置中控制诸如消防车的可转动云梯的空中设备，其中，空中设备在该空间移动。出于简单性的原因，进一步的描述将参照作为空中设备的一个实例的可转动云梯虽然这个实例不要理解为在本专利技术的意义中进行限制。众所周知，这种可转动云梯可以围绕垂直轴转动并且还抽出以及降低或提高，以在救援的情况下达到远程的位置。非常重要的是，尽可能快地达到这个远程点，以便不失去救人等所需要的时间。另一方面，可转动云梯的运动速度受结构参数限制，并且还取决于其当前位置，尤其是其伸展范围。操作人员在救援情况下不能概述所有这些参数。可转动云梯的通用控制站通常配备有手动可操作的输入装置，例如，操纵杆或控制杆，其通过操作人员施加的偏转力在至少一个空间方向可偏转。例如，控制杆允许输入可转动云梯的移动方向和速度。处理单元将输入装置的偏转量转换成相应的速度信号，速度信号传输给驱动单元，用于以与速度信号对应的速度移动空中设备。为了帮助操作人员控制可转动云梯，众所周知，系统包括传感器，例如，在云梯的端部的距离传感器，用于生成警报信号，以避免与物体碰撞。保护其他种类的传感器不超负荷。然而，生成警报信号或执行强迫关闭系统，仅仅是控制云梯的运动的不完整的辅助功能。尤其地，希望根据现状以最大运动速度控制云梯。然而，甚至在具有生成警报信号或者防止云梯碰撞或超负荷的传感器时，云梯的控制依然需要有经验的操作人员和大量技术来控制，以在困难的情况下(例如，在窄空间内通过最大的距离)操作。【专利技术内容】因此，本专利技术的一个目标在于，提供一种用于控制空中设备(例如，消防车的可转动云梯)的运动的控制系统，，该空中设备给操作人员提供更直接的反馈，以根据本系统状态简化控制。另一个目标在于，提供一种用于控制空中设备的运动的相应的方法。由下面描述的控制系统和相应的方法实现这些目标。根据本专利技术的控制系统包括确定装置，用于确定用于移动空中设备的可能最大速度。制约装置根据所确定的可能最大速度抵消或限制输入装置的偏转。通过这种抵消或限制活动，在操作人员将手动偏转力施加到输入装置中时，操作人员在输入装置处获得直接并且直观的触觉反馈。例如，根据实际上确定的可能最大速度，输入装置的偏转范围受到限制，以便不能进行进一步偏转。例如，制约(restrict)装置根据所确定的可能最大速度将用作输入装置的控制杆或操纵杆的运动自由制约在某个范围内。由于根据空中设备的现状，可以实时更新最大速度的确定，所以可以动态地调整输入装置的偏转的抵消或限制。这种触觉反馈系统提供超过比较简单的系统的优点，在碰撞危险的情况下，该比较简单的系统生成警报信号或者仅仅直接关闭云梯运动。根据本专利技术的优选实施方式，制约装置被设置为将根据所确定的可能最大速度的恢复力施加到输入装置，用于恢复所述输入装置，抵抗偏转力。这个恢复力用于将输入装置向回调整到与比可能的最大速度低的速度对应的位置，并且由于不施加任何手动偏转力，恢复力将输入装置放回空挡位置。具有施加恢复力的几个可能性。例如，如果达到可能最大速度(或仅仅低于可能最大速度的速度值)，那么可以立即施加非常强大的恢复力，以便操作人员不能手动克服这个强大的恢复力。根据另一个实例，在输入装置的偏转接近与可能最大速度对应的极限时，恢复力逐渐增大。这给操作人员提供了更直观的触觉反馈，能够允许操作人员感测到接近最大速度极限。根据本专利技术的一个优选实施方式，输入装置是控制杆。更优选地，确定装置包括以下中的至少一个:速度传感器、加速度传感器、负载传感器、偏转传感器以及用于确定与物体间距离的距离传感器。根据本专利技术的另一个优选实施方式，确定装置被设置为根据测量的传感器数据和与待控制的空中设备的结构参数相关的预定数据，确定可能最大速度。本专利技术进一步涉及用于控制空中设备的运动，尤其用于控制消防车的可转动云梯的方法，其中，手动可操作的输入装置通过偏转力在至少一个空间方向上偏转，将输入装置的偏转量转换成相应的速度信号，并且以与速度信号对应的速度移动空中设备，其中，确定可能最大速度，并且根据所确定的可能最大速度抵消或限制输入装置的偏转。优选地，将根据所确定的可能最大速度的恢复力施加到所述输入装置中，用于恢复所述输入装置，抵抗偏转力。根据按照本专利技术的方法的另一个优选实施方式，根据测量的传感器数据和与待控制的空中设备的结构参数相关的预定数据，确定可能最大速度。从在后文中描述的本专利技术的一个优选的实施方式中，本专利技术的这些和其他方面显而易见，并且参照该实施方式，阐明这些和其他方面。【附图说明】唯一的图1是根据本专利技术的用于控制空中设备的运动的控制系统的实施方式的布局的示意图。【具体实施方式】提供图中显示的控制系统10，用于控制作为空中设备的一个实例的消防车的可转动云梯。要注意的是，根据本专利技术的控制系统不限于控制这种可转动云梯，而是还适用于其他类型的空中设备。控制系统10包括控制杆12，作为手动可操作的输入装置的一个实施方式。众所周知，控制杆12通过操作人员可以手动施加的偏转力(未示出)在不同的空间方向(例如，上、下、左以及右)可偏转。因此，通过向侧面倾斜控制杆，可以偏转被示出为在空挡中间位置的控制杆。这个倾斜运动包括:方向分量，由控制杆12偏转到的方向限定；以及对应于偏转量的绝对值，与移动到规定方向的预期速度对应。控制杆12的偏转量通过处理单元14被转换成相应的速度信号，该处理单元感测控制杆12的偏转方向及其偏转量，并且将其转换成相应的电气速度信号，该信号由处理单元14输出并且输入驱动单元内，用于以与当前速度信号对应的速度移动可转动云梯。例如，驱动单元(actuating unit) 16是液压单元，该液压单元输出液压压力，用于以由相应的速度信号给定的速度将可转动云梯移动到给定方向。驱动单元16还可以包括电动机或其他类型的驱动器或驱动单元。通过上述设置，，输入装置的偏转量被转变成可转动云梯以由输入装置的偏转确定的速度的相应运动。对于每个空中设备，例如，在本实施方式中的可转动云梯，根据不同的参数，例如，可转动云梯的伸展范围、在不同点的当前加速度、机械负荷(例如，在云梯的末端测量的重量)、作用在云梯上的弯曲力等，对运动速度具有某些限制。一个进一步的速度限制因素当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制系统(10)，用于控制空中设备的运动，尤其用于控制消防车的可转动云梯，所述控制系统包括：手动可操作的输入装置，通过偏转力在至少一个空间方向上可偏转；处理单元(14)，用于将所述输入装置的偏转量转换成相应的速度信号；以及驱动单元(16)，用于以与所述速度信号对应的速度，移动所述空中设备，其特征在于：确定装置(18、20)，用于确定可能最大速度；以及制约装置(22)，用于根据所确定的可能最大速度抵消或限制输入装置的偏转。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·卡雷曼，
申请(专利权)人：依维柯马基路斯公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE