內燃叉車座椅感知系統的研究

文/余香琴 劉大慶

隨著叉車的大量使用，對其安全性要求也越來越高，傳統的安全理念也在逐漸發生變化，如何提高工業車輛的主動安全成為各工業車輛生產商面臨的首要問題。

一、工業車輛主動安全技術的研究意義

較為系統地對叉車及其它工業車輛的主動安全技術進行理論研究和試驗研究，對降低工業車輛安全事故的發生具有重大的意義

當今社會，經濟的迅猛發展，為提高效率，機器代替人，工業車輛的使用大幅度提升，由于操作者水平參差不齊、違規操作、使用單位培訓不倒位、管理不負責等因素，都會造成安全事故的發生。據美國OSHA（職業安全與健康標準）統計，全球每年每100臺叉車有11%的事故率，因叉車事故每年造成最少有85～100人死亡，約10萬人致傷，其中約3.5萬人重傷，直接經濟損失達1.35億美元。從此數據可以看出，工業車輛的安全問題已非常嚴重，解決刻不容緩。

在叉車各類安全事故中，叉車的安全設計缺陷無疑要負很大責任，由于有些功能不受操作限制，導致駕駛員在違規操作時，叉車仍能正常工作，不能識別或規范駕駛員正確操作，這就難以避免事故的發生。為有效地預防事故的發生，避免人身、財產損失，主動安全技術在工業車輛的設計中越來越受到重視，且迫在眉睫。

我國的工業產品要想在國際上占有一席之地，真正打入國際市場，就必須在技術創新上推陳出新，使我們的產品與國際接軌，特別是主動安全技術的研究開發勢在必行。根據國際標準ISO 3691《工業車輛安全要求和驗證》及借鑒國內外工業車輛主動全安技術，同時參考乘用車的主動安全技術，較為系統地對叉車及其它工業車輛的主動安全技術進行理論研究和試驗研究，對降低工業車輛安全事故的發生具有重大的意義。

圖1：原理框圖

二、內燃叉車座椅感知系統的設計

座椅感知系統是通過安裝在駕駛座椅內的座椅感應器，來感應駕駛員是否以正確的姿勢坐在駕駛座椅上的一種主動安全技術。如果駕駛員沒有以正確的姿勢坐在駕駛座椅上，行駛動力將被切斷，同時所有的門架工作裝置都會被停止工作，并報警提示駕駛員。如圖1原理框圖，輸入信號包括鑰匙開關、座椅開關、安全帶開關、換檔開關和手制動開關，輸出信號包括前進電磁閥、后退電磁閥、門架工作裝置電磁閥、起動輸出、報警蜂鳴器、報警燈等。

1.控制原理

（1）啟動功能

不裝座椅感知系統的叉車，駕駛員在啟動時，不需要拉上手制動、不需要系上安全帶、也可以不坐在座位上就能啟動叉車。因駕駛員操作的隨意性，極有可能導致叉車在啟動時往前沖或往后退，導致一些不必要的危險發生。座椅感知系統可通過檢測鑰匙開關、換檔開關、座椅開關、安全帶開關、手制動開關等先后操作順序來規范駕駛員啟動叉車，如不按規范操作，叉車無法啟動運行。

（2）行駛操作功能

不裝座椅感知系統的叉車，駕駛員在操作時會不按規范系安全帶，也可以隨意離開座位，叉車仍可繼續行駛。而這種不規范的行為是非常危險的，極有可能造成人身傷害和經濟損失。座椅感知系統可通過檢測換檔開關、座椅開關、安全帶開關、手制動開關狀態，控制前進電磁閥、后退電磁閥等的輸出。當駕駛員因某種原因非正常操作時，叉車立即停止行走，并發出蜂鳴報警，故障燈顯示提示駕駛員叉車處于非正常狀態。

（3）門架工作裝置功能

不裝座椅感知系統的叉車，當駕駛員在叉車運行時離開座位，去門架工作裝置前人為去調整貨物時，若此時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，極易發生安全事故。

安裝座椅感知系統的叉車，座椅感知系統可通過檢測換檔開關、座椅開關、安全帶開關、手制動開關狀態，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作，并發出蜂鳴報警，故障燈顯示提示操作者。

（4）手制動功能

不裝座椅感知系統的叉車，當駕駛員在叉車發動機運行時停車或熄火停車離開時，若忘記拉上手制動，在某些特殊工作場地，如斜坡上，駕駛員離開叉車忘記拉上手制動，會導致叉車溜坡，發生不可預測的事故，可能會造成人身、財產的損失。

安裝座椅感知系統的叉車，可通過檢測手制動開關、座椅開關信號，當駕駛員離開座椅未拉上手制動時，蜂鳴器報警提示駕駛員拉上手制動。

2.發動機運行時的控制邏輯

座椅感知系統在發動機運行時的控制邏輯，見圖2。

圖2：座椅感知系統在發動機運行時的控制邏輯圖

三、結語

作為一種主動安全技術，座椅感知系統在內燃叉車上的使用，提升了叉車的主動安全性。系統不僅能規范駕駛員的操作，還能大幅度降低叉車安全事故發生，避免人身、財產損失。