楊朝舉　胡東方

摘 要：隨著近年來國家對新能源方面的戰(zhàn)略政策扶持，結(jié)合未來新能源發(fā)展的趨勢，越來越多的生產(chǎn)堆高車相關(guān)企業(yè)紛紛開始對全電動堆高車進(jìn)行相關(guān)的研究和設(shè)計(jì)。文章以全電動站駕式堆高車為研究對象，主要來分析堆高車輔助安全系統(tǒng)，其中以硬件電路和軟件代碼的架構(gòu)為研究重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：全電動；站駕式堆高車；輔助安全系統(tǒng)；硬件電路；軟件代碼

新能源戰(zhàn)略思想已經(jīng)被全球多個(gè)國家所倡導(dǎo)，為了緩解傳統(tǒng)能源供應(yīng)的危機(jī)，眾多相關(guān)企業(yè)紛紛開始將新能源應(yīng)用到相關(guān)的產(chǎn)品上，特別是目前占重要地位的交通工具，另外，本文所研究的堆高車也是重要的組成部分。下面我們就以全電動站駕式堆高車為研究對象，來分析其輔助安全系統(tǒng)方面的設(shè)計(jì)問題。

1 全電動站駕式堆高車研究現(xiàn)狀

這幾年，堆高車的相關(guān)技術(shù)越來越成熟，特別是在國外，堆高車的操作安全方面和駕駛安全方面已經(jīng)比較成熟了，比如日本的豐田堆高車已經(jīng)做到了以人的安全為第一要素，另外，其操作的效率也得到了大的提高。由豐田公司開發(fā)的SAS系統(tǒng)在駕駛員操作時(shí)的危險(xiǎn)事故降到了最低。在國內(nèi)，雖然和國外的技術(shù)相比還有很大的差距，但是同以前相比，電動堆高車的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。比如，防水系統(tǒng)的增加使得堆高車的安全性能得到了巨大的提升，還有門架上的緩沖設(shè)計(jì)功能，使得堆高車在運(yùn)輸過重貨物時(shí)，不至于因震蕩而滑落貨物，從而對貨物的安生運(yùn)輸提供了一定的保障。但是，也有不足的地方，比如堆高車運(yùn)輸貨物的重心位置不能通過顯示屏顯示出來，這樣便不能保證貨物在運(yùn)輸移動過程之中因肉眼的判斷失誤而出現(xiàn)貨物滑落或傾覆，不僅對于駕駛操作員的人身安全帶來了危險(xiǎn)，對于運(yùn)輸移動的貨物也帶來了損失[1]。

2 全電動站駕式堆高車的輔助安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)

輔助安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是為了保證駕駛操作員在操作堆高車的時(shí)候?qū)崟r(shí)高效地掌握堆高車的工作狀態(tài)和性能。完美的輔助安全系統(tǒng)可以幫助駕駛操作員在遇到突發(fā)狀況時(shí)能夠正確地做出操作堆高車的行動，比如根據(jù)輔助安全系統(tǒng)中的相關(guān)指示燈，做出正確的操作。

本文提出的輔助安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案主要以傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)為主，然后進(jìn)行顯示方面以及硬件電路方面的改進(jìn)，從而保證顯示的數(shù)據(jù)信息足夠使用，另外保證占用空間盡量不大，信息的傳輸足夠及時(shí)。

2.1 全電動站駕式堆高車輔助安全系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1所示，全電動站駕式堆高車輔助安全系統(tǒng)的功能主要由兩部分組成，一部分是重物顯示方面，一部分是電池系統(tǒng)顯示方面。其中重物顯示方面主要有3個(gè)方面內(nèi)容的顯示，一個(gè)是貨物的高度顯示信息，一個(gè)是貨物的重心顯示信息，最后一個(gè)是貨物的重量顯示信息。而電池系統(tǒng)顯示方面主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容顯示，一個(gè)是電池的剩余電量信息，一個(gè)是電池的健康狀況方面的信息。

2.1.1 全電動站駕式堆高車的重物顯示

堆高車不同于其他的運(yùn)輸車輛，堆高車主要用在倉儲物流行業(yè)，隨著物流行業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，倉儲貨物的堆放不再是單層的存放，而是多層的復(fù)雜性存放，這就給堆高車帶來了一定的難度，所以堆高車內(nèi)貨物信息方面的顯示非常重要，特別是重物方面的顯示，其中高度顯示的信息就是非常重要的一個(gè)方面。如果不能準(zhǔn)確無誤地掌握貨物的高度參數(shù)，貨物在堆放和取出的時(shí)候肯定會出現(xiàn)這樣或那樣的問題，比如插齒和貨架的碰撞問題、貨物和工作人員的人身安全問題都有可能出現(xiàn)。本文提出的高度顯示將采用數(shù)字直接顯示出來，不僅占用顯示屏的空間小，而且精度還高。

除了貨物的高度顯示方面以外，還有貨物的中心顯示信息，這也是非常重要的，特別是對于貨物的安全來講，是至關(guān)重要的，重心能否確定，直接關(guān)系到貨物在取放的時(shí)候貨物的安全能否得到保障。特別是對于形狀不規(guī)則的貨物取放的時(shí)候，顯示尤為重要，駕駛操作員如果掌握了貨物的重心位置，將不會出現(xiàn)插齒傾覆角度的大小不好把控的問題。

最后，貨物的重量顯示信息也是非常重要的組成部分，其實(shí)貨物的重量對插齒來講是一個(gè)考驗(yàn)，因?yàn)椴妪X的不同部分其實(shí)所能承受的重量是不一樣的，如果貨物過重對于插來講是非常不利的，還有可能會造成損壞。如果駕駛操作員掌握了這一重要的信息，再結(jié)合重心的位置信息，貨物的堆放將變得非常輕松[2]。

2.1.2 全電動站駕式堆高車的電池系統(tǒng)顯示

電池作為全電動站駕式堆高車的電源供應(yīng)來源，其重要性不言而喻，電池系統(tǒng)是否準(zhǔn)確顯示，直接影響著堆高車能否操作和駕駛的問題。通過查看電池的剩余電量可以了解到堆高車的工作時(shí)間，以方便駕駛操作員進(jìn)行必要的合理安排，而通過查看電池的健康情況，可以幫助駕駛操作員更加準(zhǔn)確地了堆高車的整體工作性能，從而對電池是否需要更換作出正確的判斷。

2.2 全電動站駕式堆高車的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

如圖2所示，我們可以看出，全電動站駕式堆高車的系統(tǒng)主要由3部分組成，其中一個(gè)是控制器局域網(wǎng)絡(luò)（Controller Area Network，CAN）網(wǎng)絡(luò)通信模塊，一個(gè)是控制器模塊部分，最后一個(gè)是顯示器模塊部分。

2.2.1 CAN網(wǎng)絡(luò)通訊模塊

CAN是工業(yè)制造方面的專業(yè)術(shù)語，目前CAN已經(jīng)是國際上通用的通訊總線通訊模塊，CAN網(wǎng)絡(luò)總線不僅具有良好的實(shí)用性和高可靠性，還具有非常強(qiáng)的靈活性和快速率的通信傳播等優(yōu)勢。除此以外，其抗干擾能力也比較強(qiáng)，在產(chǎn)品使用出現(xiàn)錯誤時(shí)檢出率也是比較高的，所以此種通信技術(shù)要比傳統(tǒng)的其他通信技術(shù)在此方面的應(yīng)用要具有更多的優(yōu)勢[3]。

2.2.2 控制器模塊

控制器模塊主要由系統(tǒng)控制芯片組成，為了達(dá)到最好的效果，本文主要采用意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的STM32F103RB芯片來作為本模塊的主要芯片，其最高可以達(dá)到72 MHz的工作頻率。另外這種芯片的價(jià)格也具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，在功耗方面和穩(wěn)定性方面也都表現(xiàn)不錯。目前，這種芯片在交通工具方面的應(yīng)用特別廣泛，比如電機(jī)驅(qū)動器和汽車方面的儀表設(shè)備領(lǐng)域已經(jīng)非常普及了。除此以外，這種芯片本身已經(jīng)具有開發(fā)好的函數(shù)庫，使用者不需要另外花費(fèi)時(shí)間就可以直接拿來使用，所以這種芯片的出現(xiàn)使得開發(fā)的時(shí)間成本得到了大大的降低，開發(fā)的周期也相應(yīng)得到了縮短。

2.2.3 顯示器模塊

本文所設(shè)計(jì)的顯示器模塊，不同于傳統(tǒng)的顯示模塊，傳統(tǒng)的顯示模塊主要通過控制電路的接通與否，來實(shí)現(xiàn)指示燈的亮或滅，從而判斷堆高車出現(xiàn)的相關(guān)信息。本文提出的這種顯示器主要使用LED顯示屏來實(shí)現(xiàn)堆高車的信息顯示，另外，個(gè)別信息還可以以圖像的形式被顯示出來，這樣顯示器所顯示出來的效果最直接，效果也最佳[4]。

3 結(jié)語

綜上所述，不同于傳統(tǒng)的堆高車，本文提出的是全電動站駕式堆高車的輔助安全系統(tǒng)問題，以傳統(tǒng)的堆高車為起點(diǎn)，結(jié)合目前現(xiàn)存的實(shí)際問題，本文在網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、控制器模塊以及顯示器模塊作了部分調(diào)整和改進(jìn)，特別是貨物的重心位置和重量指示方面的改進(jìn)對實(shí)際的應(yīng)用效果非常不錯。但是，本文主要是在設(shè)計(jì)方面提出了這些改進(jìn)，還比較缺少實(shí)際方面的落實(shí)，所以關(guān)于全電動站駕式堆高車輔助安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還需要在日后多多修整，以便更早地投入到實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中去。

[參考文獻(xiàn)]

[1]楊梅，徐寧.基于人機(jī)工程學(xué)的堆高車造型設(shè)計(jì)[J].包裝工程，2018（18）：100-105.

[2]董心.電動堆高車安全顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].汽車零部件，2017（1）：22-25.

[3]董心.電動堆高車駕駛輔助信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].青島：青島理工大學(xué)，2016.

[4]王成振.電動堆高車負(fù)載檢測技術(shù)研究[D].青島：青島理工大學(xué)，2016.