內(nèi)燃叉車座椅感知系統(tǒng)的研究

文/余香琴 劉大慶

隨著叉車的大量使用，對(duì)其安全性要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的安全理念也在逐漸發(fā)生變化，如何提高工業(yè)車輛的主動(dòng)安全成為各工業(yè)車輛生產(chǎn)商面臨的首要問(wèn)題。

一、工業(yè)車輛主動(dòng)安全技術(shù)的研究意義

較為系統(tǒng)地對(duì)叉車及其它工業(yè)車輛的主動(dòng)安全技術(shù)進(jìn)行理論研究和試驗(yàn)研究，對(duì)降低工業(yè)車輛安全事故的發(fā)生具有重大的意義

當(dāng)今社會(huì)，經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，為提高效率，機(jī)器代替人，工業(yè)車輛的使用大幅度提升，由于操作者水平參差不齊、違規(guī)操作、使用單位培訓(xùn)不倒位、管理不負(fù)責(zé)等因素，都會(huì)造成安全事故的發(fā)生。據(jù)美國(guó)OSHA（職業(yè)安全與健康標(biāo)準(zhǔn)）統(tǒng)計(jì)，全球每年每100臺(tái)叉車有11%的事故率，因叉車事故每年造成最少有85～100人死亡，約10萬(wàn)人致傷，其中約3.5萬(wàn)人重傷，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1.35億美元。從此數(shù)據(jù)可以看出，工業(yè)車輛的安全問(wèn)題已非常嚴(yán)重，解決刻不容緩。

在叉車各類安全事故中，叉車的安全設(shè)計(jì)缺陷無(wú)疑要負(fù)很大責(zé)任，由于有些功能不受操作限制，導(dǎo)致駕駛員在違規(guī)操作時(shí)，叉車仍能正常工作，不能識(shí)別或規(guī)范駕駛員正確操作，這就難以避免事故的發(fā)生。為有效地預(yù)防事故的發(fā)生，避免人身、財(cái)產(chǎn)損失，主動(dòng)安全技術(shù)在工業(yè)車輛的設(shè)計(jì)中越來(lái)越受到重視，且迫在眉睫。

我國(guó)的工業(yè)產(chǎn)品要想在國(guó)際上占有一席之地，真正打入國(guó)際市場(chǎng)，就必須在技術(shù)創(chuàng)新上推陳出新，使我們的產(chǎn)品與國(guó)際接軌，特別是主動(dòng)安全技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 3691《工業(yè)車輛安全要求和驗(yàn)證》及借鑒國(guó)內(nèi)外工業(yè)車輛主動(dòng)全安技術(shù)，同時(shí)參考乘用車的主動(dòng)安全技術(shù)，較為系統(tǒng)地對(duì)叉車及其它工業(yè)車輛的主動(dòng)安全技術(shù)進(jìn)行理論研究和試驗(yàn)研究，對(duì)降低工業(yè)車輛安全事故的發(fā)生具有重大的意義。

圖1：原理框圖

二、內(nèi)燃叉車座椅感知系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

座椅感知系統(tǒng)是通過(guò)安裝在駕駛座椅內(nèi)的座椅感應(yīng)器，來(lái)感應(yīng)駕駛員是否以正確的姿勢(shì)坐在駕駛座椅上的一種主動(dòng)安全技術(shù)。如果駕駛員沒(méi)有以正確的姿勢(shì)坐在駕駛座椅上，行駛動(dòng)力將被切斷，同時(shí)所有的門架工作裝置都會(huì)被停止工作，并報(bào)警提示駕駛員。如圖1原理框圖，輸入信號(hào)包括鑰匙開(kāi)關(guān)、座椅開(kāi)關(guān)、安全帶開(kāi)關(guān)、換檔開(kāi)關(guān)和手制動(dòng)開(kāi)關(guān)，輸出信號(hào)包括前進(jìn)電磁閥、后退電磁閥、門架工作裝置電磁閥、起動(dòng)輸出、報(bào)警蜂鳴器、報(bào)警燈等。

1.控制原理

（1）啟動(dòng)功能

不裝座椅感知系統(tǒng)的叉車，駕駛員在啟動(dòng)時(shí)，不需要拉上手制動(dòng)、不需要系上安全帶、也可以不坐在座位上就能啟動(dòng)叉車。因駕駛員操作的隨意性，極有可能導(dǎo)致叉車在啟動(dòng)時(shí)往前沖或往后退，導(dǎo)致一些不必要的危險(xiǎn)發(fā)生。座椅感知系統(tǒng)可通過(guò)檢測(cè)鑰匙開(kāi)關(guān)、換檔開(kāi)關(guān)、座椅開(kāi)關(guān)、安全帶開(kāi)關(guān)、手制動(dòng)開(kāi)關(guān)等先后操作順序來(lái)規(guī)范駕駛員啟動(dòng)叉車，如不按規(guī)范操作，叉車無(wú)法啟動(dòng)運(yùn)行。

（2）行駛操作功能

不裝座椅感知系統(tǒng)的叉車，駕駛員在操作時(shí)會(huì)不按規(guī)范系安全帶，也可以隨意離開(kāi)座位，叉車仍可繼續(xù)行駛。而這種不規(guī)范的行為是非常危險(xiǎn)的，極有可能造成人身傷害和經(jīng)濟(jì)損失。座椅感知系統(tǒng)可通過(guò)檢測(cè)換檔開(kāi)關(guān)、座椅開(kāi)關(guān)、安全帶開(kāi)關(guān)、手制動(dòng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，控制前進(jìn)電磁閥、后退電磁閥等的輸出。當(dāng)駕駛員因某種原因非正常操作時(shí)，叉車立即停止行走，并發(fā)出蜂鳴報(bào)警，故障燈顯示提示駕駛員叉車處于非正常狀態(tài)。

（3）門架工作裝置功能

不裝座椅感知系統(tǒng)的叉車，當(dāng)駕駛員在叉車運(yùn)行時(shí)離開(kāi)座位，去門架工作裝置前人為去調(diào)整貨物時(shí)，若此時(shí)有其他人員操作操縱手柄，門架工作裝置仍可起升、下降、前傾、后傾，這樣存在著非常大的安全隱患，極易發(fā)生安全事故。

安裝座椅感知系統(tǒng)的叉車，座椅感知系統(tǒng)可通過(guò)檢測(cè)換檔開(kāi)關(guān)、座椅開(kāi)關(guān)、安全帶開(kāi)關(guān)、手制動(dòng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，控制門架工作裝置電磁閥等的輸出，使門架工作裝置停止動(dòng)作，并發(fā)出蜂鳴報(bào)警，故障燈顯示提示操作者。

（4）手制動(dòng)功能

不裝座椅感知系統(tǒng)的叉車，當(dāng)駕駛員在叉車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)停車或熄火停車離開(kāi)時(shí)，若忘記拉上手制動(dòng)，在某些特殊工作場(chǎng)地，如斜坡上，駕駛員離開(kāi)叉車忘記拉上手制動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致叉車溜坡，發(fā)生不可預(yù)測(cè)的事故，可能會(huì)造成人身、財(cái)產(chǎn)的損失。

安裝座椅感知系統(tǒng)的叉車，可通過(guò)檢測(cè)手制動(dòng)開(kāi)關(guān)、座椅開(kāi)關(guān)信號(hào)，當(dāng)駕駛員離開(kāi)座椅未拉上手制動(dòng)時(shí)，蜂鳴器報(bào)警提示駕駛員拉上手制動(dòng)。

2.發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的控制邏輯

座椅感知系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的控制邏輯，見(jiàn)圖2。

圖2：座椅感知系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的控制邏輯圖

三、結(jié)語(yǔ)

作為一種主動(dòng)安全技術(shù)，座椅感知系統(tǒng)在內(nèi)燃叉車上的使用，提升了叉車的主動(dòng)安全性。系統(tǒng)不僅能規(guī)范駕駛員的操作，還能大幅度降低叉車安全事故發(fā)生，避免人身、財(cái)產(chǎn)損失。