本发明专利技术提供了山地果园牵引货运机的障碍物测控装置，包括微处理器、行车检测单元、超声波障碍物检测单元、无线遥控单元、行车语音示警单元、手动控制器和供电单元，行车检测单元、超声波障碍物检测单元、无线遥控单元、行车语音示警单元、手动控制器与微处理器连接，供电单元与微处理器、行车检测单元、超声波障碍物检测单元、无线遥控单元、行车语音示警单元、手动控制器连接；行车检测单元安装在车轮上方的固定架上；超声波障碍物检测单元安装在被测货运机各运行方向的侧护栏上；无线遥控单元外接被测货运机的电动机控制装置。本发明专利技术还提供了上述装置的测控方法。本发明专利技术可使货运机在发现障碍物时能迅速制动，增强了其控制稳定性和安全性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及障碍物检测
，特别涉及一种。
技术介绍
我国南方水果生产的立地条件多为山地和丘陵，特别是南亚热带和中亚热带水果生产分布区，作业方式以肩挑背扛等重体力劳动为主，属劳动密集型产业，而且，随着山区果园劳动力日益紧缺，果园生产机械化的作用日趋体现。果园生产中，牵引式货运机适用于大坡度(50度)山地果园的肥料、农药、果品和生产工具等货物运输。该类型机械采用钢丝绳作为牵引机构，运输机构采用轨道和载货货运机，轨道可弯曲和起伏铺设以适应山地果园的地形地貌，实现山地果园物品有效运送。牵引式货运机的电动机及其控制装置通常安装于果园顶端，而轨道沿山路铺设，货运机在果园中穿行，受地形地貌及果树的影响，作业人员无法迅速发现货运机运行前端的障碍物并及时控制电动机使其制动，存在较大的安全隐患。因此，研究和开发山地果园钢丝绳牵引货运机行进中障碍物检测以及发现障碍物后实现快速、有效制动的方法和设备具有很大的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种实现货运机障碍物检测及主动制动的山地果园牵引货运机的障碍物测控装置，该装置主要解决山地果园钢丝绳牵引货运机作业中，控制人员无法迅速发现货运机运行前方的障碍物并及时控制电动机使货运机制动的问题，提高货运机工作的安全性。本专利技术的另一个目的在于提供上述山地果园牵引货运机的障碍物测控装置的测控方法。为达上述目的，本专利技术采用如下的技术方案山地果园牵引货运机的障碍物测控装置，包括微处理器、行车检测单元、超声波障碍物检测单元、无线遥控单元、行车语音示警单元、手动控制器和供电单元，所述行车检测单元、超声波障碍物检测单元、无线遥控单元、 行车语音示警单元、手动控制器均分别与微处理器连接，所述供电单元分别与微处理器、行车检测单元、超声波障碍物检测单元、无线遥控单元、行车语音示警单元、手动控制器连接； 所述行车检测单元安装在车轮上方的固定架上；所述超声波障碍物检测单元为若干个，分别安装在被测货运机各运行方向的侧护栏上；所述微处理器、无线遥控单元、行车语音示警单元、供电单元均置于外部被测货运机的控制箱内，且无线遥控单元通过无线信号外接被测货运机的电动机控制装置。作为一种优选方案，所述超声波障碍物检测单元为两个，分别安装在被测货运机前后的侧护栏上。所述行车检测单元包括红外反射式传感器检测探头，红外反射式传感器检测探头安装在外部被测货运机车轮上方的固定架上，所述外部被测货运机车轮的外表面设有黑白相间的喷漆层。车轮用喷漆喷涂成黑白相间，从红外反射式传感器检测探头的发射端发出的红外线经车轮表面反射后到达红外反射式传感器检测探头的接收端，由于车轮表面油漆对红外线的吸收和反射率不同引起到达传感器接收端的红外线强度有所差异，以此作为行车状态改变的标志。每个超声波障碍物检测单元均包括外壳、超声波探头和信号处理电路，外壳固定在被测货运机运行方向的侧护栏上，所述超声波探头、信号处理电路均置于外壳内，且超声波探头与信号处理电路连接，信号处理电路采用串行通信方式与微处理器连接。在信号处理电路中，使用基于用⑶4049反向器驱动、单电源电平转换芯片(型号 MAX232)组成发射电路，使用NE5532语言放大芯片构成接收电路。即所述信号处理电路包括信号发射电路以及信号接收电路，所述信号发射电路包括依次连接的双反相驱动器和单电源电平转换芯片，双反相驱动器与微处理器连接，单电源电平转换芯片与超声波探头连接，工作时，首先使用双反相驱动器进行驱动，然后使用单电源电平转换芯片进行升压发射信号；所述信号接收电路包括依次连接的第一反相放大器、40kHz带通滤波放大器、第二反相放大器和可调比较器，第一反相放大器与超声波探头连接，可调比较器与微处理器连接，工作时，超声波探头的接收信号首先经过第一反相放大器进行第一次反相放大，放大的信号再经过40kHz带通滤波放大，最后第二反相放大器进行第二次反相放大，放大后的信号经可调比较器处理后传回微处理器处理。所述无线遥控单元采用现有的无线遥控技术，包括基于PT2262(低功耗低价位通用编解码电路)的无线发射模块和基于ΡΤ2272的无线接收模块，为提高发射距离发射端有功率放大电路，ΡΤ2262/2272模块均工作在433MHz频段。所述供电单元包括电池以及与电池连接的稳压降压电路组，稳压降压电路组分别与微处理器、行车检测单元、超声波障碍物检测单元、无线遥控单元连接。其中，电池优选为一块6. 2V可充电锂电池以及一块7. 4V可充电锂电池，稳压降压电路组将6. 2V电池的电压转换为装置内除无线遥控单元外其他单元正常工作所需的电压，并将7. 4V电池电压转换为无线遥控单元的正常工作电压。所述行车语音示警单元包括依次连接的语音芯片、音频放大电路以及扩音器，所述语音芯片与微处理器连接；所述语音芯片、音频放大电路均置于外部被测货运机的控制箱内，扩音器安装在外部被测货运机的控制箱支撑架上。手动控制器，共有三个按键，分别与微处理器相连；三个按键分别实现被测货运机的正常上行(正常向上运行)、正常下行(正常向下运行)和正常停止；当有按键被按下时， 微处理器对按下的键进行判断并将相应的控制信息传送至远程无线遥控单元，按上述的无线遥控方式实现在作业点控制货运机。上述山地果园牵引货运机的障碍物测控装置的测控方法，包括如下步骤(1)供电单元中的稳压降压电路组将电池的电压转换为微处理器、行车检测单元、 超声波障碍物检测单元、无线遥控单元以及行车语音示警单元正常工作时所需的电压，为微处理器、行车检测单元、超声波障碍物检测单元、无线遥控单元以及行车语音示警单元供电；(2)通过手动控制器发送向无线遥控单元发送控制信号，无线遥控单元将该控制信号以远程无线通信的方式发送至被测货运机的电动机控制装置，以正常启动被测货运机向上运行、向下运行或正常停止被测货运机；(3)行车检测单元实时采集被测货运机的车轮运行状态信息，并将该车轮运行状态信息反馈给微处理器；(4)微处理器根据行车检测单元发送过来的车轮运行状态信息，对该车轮运行状态信息进行分析处理，确定车轮的转速及转向，进而确定被测货运机的当前运行状态及其当前运行方向；微处理器对应地向安装在被测货运机当前运行方向上的超声波障碍物检测单元发送障碍物检测信号；(5)超声波障碍物检测单元中的信号处理电路根据接收到的障碍物检测信号，启动超声波探头向被测货运机当前的运动方向发射超声波信号，该超声波信号遇到障碍物时反射；信号处理电路接收到超声波的回波后，将其接收到回波的渡越时间转换为被测货运机的侧护栏与障碍物之间的距离信号，并将该距离信号发送给微处理器；具体为信号处理电路中，信号发射电路中的双反相驱动器接收微处理器的障碍物检测信号，并对超声波探头进行驱动，单电源电平转换芯片对超声波探头进行升压，并向超声波探头发射信号，启动超声波探头向被测货运机当前的运动方向发射超声波信号；信号接收电路的第一反相放大器接收到超声波的回波后，将其接收到回波的渡越时间依次通过带通滤波放大器、第二反相放大器、可调比较器转换为被测货运机的侧护栏与障碍物之间的距离信号，并将该距离信号发送给微处理器；(6)微处理器将其接收到的距离信号与其内部设定的阈值距离进行比较，并根据比较结果，向无线遥控单本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．山地果园牵引货运机的障碍物测控装置，其特征在于：包括微处理器、行车检测单元、超声波障碍物检测单元、无线遥控单元、行车语音示警单元、手动控制器和供电单元，所述行车检测单元、超声波障碍物检测单元、无线遥控单元、行车语音示警单元、手动控制器均分别与微处理器连接，所述供电单元分别与微处理器、行车检测单元、超声波障碍物检测单元、无线遥控单元、行车语音示警单元、手动控制器连接；所述行车检测单元安装在外部被测货运机的车轮上方的固定架上；所述超声波障碍物检测单元为若干个，分别安装在外部被测货运机各运行方向的侧护栏上；所述微处理器、无线遥控单元、行车语音示警单元、供电单元均置于外部被测货运机的控制箱内，且无线遥控单元通过无线信号外接被测货运机的电动机控制装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李震，洪添胜，卢加纳，朱余清，宋淑然，苏建，岳学军，黄家洋，陈辉鑫，曾洁媚，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：81
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