本發(fā)明涉及包括履帶鏈傳動(dòng)裝置(鏈傳動(dòng)裝置)的施工機(jī)械——例如，路面整修機(jī)或路面銑刨機(jī)——的領(lǐng)域，具體地涉及用于在具有履帶鏈傳動(dòng)裝置的施工機(jī)械中測(cè)量距離或行進(jìn)距離的設(shè)備和方法以及具有這種設(shè)備的施工機(jī)械。

背景技術(shù)：

用于測(cè)量由施工機(jī)械行進(jìn)的距離的不同方法在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。例如，EP 0 388 819 A1中公開(kāi)了一種用于具有安裝板的路面整修機(jī)的路徑測(cè)量裝置，該路徑測(cè)量裝置包括沿著安裝板的操作寬度延伸的測(cè)量輪。這種測(cè)量輪具有缺點(diǎn)，這是因?yàn)楸仨氃谑┕C(jī)械中設(shè)置附加的移動(dòng)元件，其中，特別是在該元件用于路面整修機(jī)中時(shí)，該元件由于處理的材料而變臟，并且因此不再能平順地運(yùn)行，結(jié)果是對(duì)所測(cè)得的距離的損壞。

EP 1 557 493 A2描述了一種用于操作路面整修機(jī)的方法，其中，該路面整修機(jī)的位置在鋪裝過(guò)程開(kāi)始或結(jié)束時(shí)或者持續(xù)地經(jīng)由導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)確定。在考慮到路徑的走向——例如道路拐彎或道路坡道時(shí)，所鋪裝的實(shí)際距離根據(jù)位置來(lái)確定并且被指出。這種方法的缺點(diǎn)在于下述事實(shí)：僅僅基于衛(wèi)星支持的導(dǎo)航系統(tǒng)如GPS(全球定位衛(wèi)星)系統(tǒng)測(cè)量所行進(jìn)的距離，并且因此在實(shí)踐中易于出錯(cuò)。由于天氣和環(huán)境的影響，例如在路面整修機(jī)在橋梁下方或在隧道中經(jīng)過(guò)時(shí)，因此無(wú)法總是確保獲得可靠的GPS信號(hào)，使得確定路面整修機(jī)的位置以及由此確立所行進(jìn)的距離和所鋪裝的實(shí)際距離不精確。此外，不利之處在于需要預(yù)先已知待鋪裝的道路的走向，否則所述距離不能被精確地計(jì)算。

WO 2012/168186 A1描述了一種用于確定由具有銑削輥的施工機(jī)械或分解機(jī)銑削的面積的方法。該機(jī)械的位置借助于位置確定裝 置和GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))接收器或者借助于全站儀和布置在該機(jī)械上的棱鏡來(lái)連續(xù)地確定。子面積連同銑削輥的寬度一起計(jì)算并且被合計(jì)以形成總面積。從該總面積再次減去重疊的子面積(subarea)——即，面積中的被處理若干次的部分——以獲得實(shí)際的銑削面積。銑削輥是否啟動(dòng)的信息必須由操作員手動(dòng)地輸入或者可以從機(jī)器控制器得到。在接收GNSS信號(hào)時(shí)有干擾的情況下，計(jì)算用于丟失的或錯(cuò)誤的位置數(shù)據(jù)的替代數(shù)據(jù)，該替代數(shù)據(jù)補(bǔ)充或替代丟失或錯(cuò)誤的位置數(shù)據(jù)。因此，替代數(shù)據(jù)根據(jù)距離的過(guò)去或下一步的走向或者根據(jù)該機(jī)械的進(jìn)給數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)向角數(shù)據(jù)來(lái)獲得。此過(guò)程的缺點(diǎn)是，位置確定裝置總是需要訪問(wèn)機(jī)器參數(shù)并且/或者需要知道該機(jī)械行進(jìn)的距離的走向以使得在接收GNSS信號(hào)時(shí)有干擾的情況下，可以計(jì)算替代數(shù)據(jù)。此過(guò)程的另一缺點(diǎn)在于，還需要對(duì)機(jī)器參數(shù)進(jìn)行訪問(wèn)以獲得該機(jī)械在移動(dòng)時(shí)是否操作的信息，即，例如，銑削輥是否啟動(dòng)的信息。替代性地，該信息也可以由操作員手動(dòng)地輸入，然而，缺點(diǎn)在于，這在沒(méi)有信息輸入時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤的計(jì)算。

GB 2 255 640 A公開(kāi)了一種路面整修機(jī)，該路面整修機(jī)包括非接觸式接近傳感器和輻條，其中，該非接觸式接近傳感器布置在前輪的區(qū)域中，該輻條位于接近傳感器的檢測(cè)區(qū)域中并且沿路面整修機(jī)的寬度方向布置在前輪的后面，該輻條附接至前輪的軸并且在路面整修機(jī)移動(dòng)時(shí)與前輪一致地轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)路面整修機(jī)移動(dòng)時(shí)，由于輻條的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在接近傳感器處形成脈沖，路面整修機(jī)行進(jìn)的距離可以利用該接近傳感器來(lái)測(cè)量。此外，具有指向下并突出到仍待處理的材料中的桿的切換元件位于攤鋪推進(jìn)加料器的前面。利用該切換設(shè)備，可以確定路面整修機(jī)是否執(zhí)行向前運(yùn)動(dòng)，并且由此啟動(dòng)或停止距離測(cè)量。該系統(tǒng)所具有的缺點(diǎn)是以下事實(shí)：一方面，位于攤鋪推進(jìn)加料器的前方的區(qū)域中的切換設(shè)備是機(jī)械設(shè)備并且因此易于磨損，并且另一方面，布置在前輪的區(qū)域中的傳感器具有缺點(diǎn)，這是因?yàn)樵搨鞲衅餮b置必須以高度復(fù)雜的方式安裝在前輪的后面，并且因此在修理的情況下難以觸及并且僅在導(dǎo)致大的努力時(shí)才可以被更換。這導(dǎo)致路面整修機(jī)的更長(zhǎng)且無(wú)意的停機(jī)時(shí)間。此外，由于傳感器裝置的安裝位置，傳感器裝置在其較臟時(shí)難以被清潔。該系統(tǒng)的另一缺點(diǎn)是，即使在所述兩個(gè)傳感器中的一個(gè)傳感器或所述兩個(gè) 設(shè)備中的一個(gè)設(shè)備——即位于攤鋪推進(jìn)加料器前面的切換設(shè)備或者位于前輪后面的傳感器裝置——具有缺陷的情況下，不再可以測(cè)量或計(jì)算所行進(jìn)的距離，或者所行進(jìn)的距離的測(cè)量或計(jì)算將是錯(cuò)誤的，直到有缺陷的設(shè)備被修復(fù)為止。

從該現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的根本目的是提供一種用于測(cè)量和計(jì)算距離的改進(jìn)方法，其中，上述已知的執(zhí)行方式的缺點(diǎn)得以避免并且該改進(jìn)方法允許對(duì)距離的容易、可靠且精確的測(cè)量和計(jì)算。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

該目的通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備、方法以及施工機(jī)械來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還提供了有利的進(jìn)一步發(fā)展。

本發(fā)明提供了一種用于在具有履帶鏈傳動(dòng)裝置的施工機(jī)械中測(cè)量距離的設(shè)備，該設(shè)備包括：

至少一個(gè)非接觸式傳感器，所述至少一個(gè)非接觸式傳感器布置在施工機(jī)械的底盤處以使得非接觸式傳感器指向該施工機(jī)械的履帶鏈傳動(dòng)裝置的履帶鏈；以及

評(píng)估單元，該評(píng)估單元連接至非接觸式傳感器并且操作成基于由該非接觸式傳感器接收的信號(hào)確定施工機(jī)械行進(jìn)的距離。

根據(jù)實(shí)施方式，提供的是，布置非接觸式傳感器以在施工機(jī)械移動(dòng)時(shí)交替地檢測(cè)履帶鏈的鏈節(jié)或鏈元件以及該履帶鏈的鏈節(jié)之間的間隙并且產(chǎn)生表示對(duì)鏈節(jié)和間隙進(jìn)行的檢測(cè)的信號(hào)。

用于在施工機(jī)械中測(cè)量距離的本發(fā)明的設(shè)備具有優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)橛刹贾迷诘妆P處并位于履帶鏈的區(qū)域中的至少一個(gè)非接觸式傳感器可靠地檢測(cè)該機(jī)械的運(yùn)動(dòng)或靜止不動(dòng)。根據(jù)實(shí)施方式，該傳感器指向履帶鏈，并且在施工機(jī)械移動(dòng)時(shí)交替地檢測(cè)鏈節(jié)和間隙。脈沖信號(hào)是在施工機(jī)械移動(dòng)的同時(shí)通過(guò)履帶鏈節(jié)移動(dòng)而產(chǎn)生的，基于所述脈沖信號(hào)可以測(cè)量該機(jī)械行進(jìn)的路徑。根據(jù)實(shí)施方式，提供的是，確定施工機(jī)械是否移動(dòng)。當(dāng)施工機(jī)械靜止不動(dòng)時(shí)，由傳感器檢測(cè)施工機(jī)械到施工機(jī)械靜止不動(dòng)，并且不進(jìn)行距離測(cè)量或計(jì)算，例如停止合計(jì)所行進(jìn)的各距離段或距離部分，并且僅在該機(jī)械再次移動(dòng)時(shí) 繼續(xù)。

與根據(jù)GB 2 255 640 A的布置在前輪后面的非接觸式傳感器相比，本發(fā)明的方法具有優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)閭鞲衅骺梢匀菀椎貞?yīng)用在施工機(jī)械的底盤處、例如位于在履帶鏈上方的輪罩中，并且因此能夠被容易地觸及。在修理的情況下或出于清潔的目的，該位置處的傳感器能夠被容易地觸及。此外，不需要與必須固定至前輪的軸的輻條類似的附加的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。

此外，本發(fā)明的方法具有的優(yōu)勢(shì)在于，本發(fā)明的方法在檢測(cè)和/或測(cè)量所行進(jìn)距離時(shí)獨(dú)立于外部位置值來(lái)操作并且僅依賴履帶鏈的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。如先前已提到的，在現(xiàn)有技術(shù)中存在下述方法：在所述方法中，通過(guò)將各小距離部分或距離段加起來(lái)而完成對(duì)所行進(jìn)的距離的測(cè)量，其中，各小距離部分或距離段已利用由位置確定裝置連續(xù)地確定的位置值、例如通過(guò)利用GNSS接收器確定。GNSS接收器可以是例如GPS(全球定位系統(tǒng))接收器。這些方法所存在的問(wèn)題在于，例如當(dāng)該機(jī)械靜止不動(dòng)時(shí)，例如當(dāng)該機(jī)械“固持”在同一個(gè)位置處時(shí)，由于GPS位置數(shù)據(jù)的變化而辨別出該機(jī)械的進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)，并且因此，另外的值合計(jì)成所行進(jìn)的距離以使得僅基于衛(wèi)星支持系統(tǒng)的方法導(dǎo)致錯(cuò)誤的距離測(cè)量。該機(jī)械靜止不動(dòng)并且隨后繼續(xù)行駛的情況越頻繁，則造成的求和錯(cuò)誤就越大。在該機(jī)械行駛或者必須非常緩慢地行駛時(shí)，例如，在僅很少量的材料留在路面整修機(jī)的材料儲(chǔ)存器或料斗中并且在供給鏈中僅一些鏈可用時(shí)，也存在這種求和錯(cuò)誤。這些缺點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明通過(guò)基于履帶鏈的實(shí)際運(yùn)動(dòng)確定距離而得以避免。

本發(fā)明的方法允許測(cè)量并計(jì)算施工機(jī)械例如在處理空地或地面時(shí)行進(jìn)的距離，在本發(fā)明的方法中，上述系統(tǒng)的缺點(diǎn)得以避免。與基于GNSS信號(hào)的系統(tǒng)相比，本發(fā)明允許在有接收干擾或GNSS系統(tǒng)失效的情況下，例如在穿過(guò)隧道或在橋梁下方經(jīng)過(guò)時(shí)，繼續(xù)測(cè)量距離，而不必知道路徑的實(shí)際走向并且不必訪問(wèn)機(jī)器控制器。

特別是由于本發(fā)明的設(shè)備根據(jù)評(píng)估單元的實(shí)施而不再或者僅在有限程度上需要訪問(wèn)施工機(jī)械或該施工機(jī)械的機(jī)器參數(shù)的事實(shí)，這允許將本發(fā)明也實(shí)施為所謂的“懸掛(hang-on)”系統(tǒng)，即，一種如下系統(tǒng)：該系統(tǒng)以可拆卸的方式布置在重建機(jī)械上并且可以例如 添加到不同類型的機(jī)械上。

根據(jù)實(shí)施方式，該設(shè)備還包括用于確定施工機(jī)械的位置的至少一個(gè)位置確定裝置，其中，根據(jù)實(shí)施方式可以提供的是，位置確定裝置利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)或地面系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)確定施工機(jī)械的位置。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)可以是例如GPS系統(tǒng)。在地面系統(tǒng)中，例如可以設(shè)置包括布置在施工機(jī)械上的棱鏡的全站儀，或者施工機(jī)械的位置可以利用移動(dòng)無(wú)線技術(shù)領(lǐng)域的定位技術(shù)——例如通過(guò)GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))三角測(cè)量——來(lái)確定。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)和地面系統(tǒng)的組合也是可以的，例如利用所謂的“差分GPS”，以校正全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的信號(hào)中所包含的位置值的不精確性。根據(jù)另外的實(shí)施方式，可以提供的是，通過(guò)來(lái)自位置確定裝置的位置數(shù)據(jù)以預(yù)定的間隔對(duì)所行進(jìn)的距離和/或計(jì)算距離所基于的參數(shù)進(jìn)行校正，其中，計(jì)算距離所基于的參數(shù)包括履帶式元件長(zhǎng)度以及兩個(gè)履帶式元件之間的間隙的長(zhǎng)度的預(yù)先設(shè)定的和。根據(jù)實(shí)施方式，位置確定裝置是施工機(jī)械的計(jì)算機(jī)單元和/或操作及顯示單元的一部分，位置確定裝置可以操作性地連接至評(píng)估單元。

這種執(zhí)行方式具有優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)槌藴y(cè)量距離以外，由于通過(guò)檢測(cè)履帶鏈的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的位置信號(hào)而可以對(duì)所行進(jìn)的距離進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)，由此再次增大了距離測(cè)量的精度。根據(jù)實(shí)施方式，與如在WO 98/12505 A1中描述的過(guò)程類似，以規(guī)則的間隔，例如，每隔10m，對(duì)由非接觸式傳感器測(cè)得的距離進(jìn)行校正。施工機(jī)械移動(dòng)得越遠(yuǎn)，借助于非接觸式傳感器的距離測(cè)量就越精確。當(dāng)不存在GPS信號(hào)時(shí)，例如當(dāng)在橋梁下方或在隧道中經(jīng)過(guò)時(shí)，該機(jī)械行進(jìn)的距離可以通過(guò)檢測(cè)履帶鏈的運(yùn)動(dòng)來(lái)確定，其中，盡管缺乏GPS信號(hào)，但是距離測(cè)量或計(jì)算足夠精確。

根據(jù)實(shí)施方式，該設(shè)備包括至少一個(gè)加速度傳感器，所述至少一個(gè)加速度傳感器布置在施工機(jī)械的作業(yè)工具處以用于檢測(cè)該作業(yè)工具的操作狀態(tài)。根據(jù)實(shí)施方式，評(píng)估單元可以配置成將關(guān)于施工機(jī)械是否移動(dòng)的信息與來(lái)自加速度傳感器的信息和關(guān)于施工機(jī)械的作業(yè)工具的當(dāng)前安裝寬度的信息相結(jié)合，以確定由施工機(jī)械處理的面積。根據(jù)實(shí)施方式，加速度傳感器可以是單軸或多軸傳感器。

這種執(zhí)行方式具有優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)殛P(guān)于該機(jī)械是移動(dòng)還是靜止 不動(dòng)的信息可以與來(lái)自用于檢測(cè)作業(yè)工具的操作狀態(tài)的加速度傳感器的信息相結(jié)合，由此可以推斷出機(jī)械在移動(dòng)的同時(shí)是否工作，例如瀝青是否被鋪裝或銑削掉。當(dāng)該機(jī)械靜止不動(dòng)時(shí)，例如，在路面整修機(jī)中用于壓緊瀝青的振動(dòng)和在路面銑刨機(jī)中的用于銑削道路表面的銑削輥通常關(guān)閉。這可以通過(guò)加速度傳感器來(lái)檢測(cè)，以使得對(duì)由該機(jī)械處理的面積的計(jì)算可以基于該信息結(jié)合與該機(jī)械的作業(yè)工具起作用的寬度相關(guān)的信息而容易地進(jìn)行。

加速度傳感器可以布置在作業(yè)工具上的任何位置，例如布置在路面整修機(jī)的安裝板上，或者可以橫向地布置在路面銑刨機(jī)的銑削輥上。如已經(jīng)提到的，加速度傳感器可以是單軸或多軸傳感器以測(cè)量一個(gè)方向或若干個(gè)方向上的加速度值，其中，這些加速度通常在操作作業(yè)工具時(shí)形成，例如由于安裝板在壓緊瀝青時(shí)的振動(dòng)或者由于在使路面銑刨機(jī)中的銑削輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)而產(chǎn)生。

根據(jù)實(shí)施方式，非接觸式傳感器包括位于外殼中的至少兩個(gè)傳感器頭。根據(jù)實(shí)施方式，該設(shè)備包括布置在施工機(jī)械的一側(cè)的其間具有間隔的至少兩個(gè)非接觸式傳感器，其中，根據(jù)實(shí)施方式，第一非接觸式傳感器指向履帶鏈的第一區(qū)域，例如前部區(qū)域，第二非接觸式傳感器指向履帶鏈的第二區(qū)域，例如后部區(qū)域。此外，根據(jù)實(shí)施方式，可以提供的是，將第一非接觸式傳感器布置在施工機(jī)械的第一側(cè)并且將第二非接觸式傳感器的布置在該施工機(jī)械的與該第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)，其中，評(píng)估單元配置成在利用來(lái)自第一非接觸式傳感器的信號(hào)和來(lái)自第二非接觸式傳感器的信號(hào)的同時(shí)確定施工機(jī)械是在筆直地向前移動(dòng)還是在轉(zhuǎn)彎。

使用若干個(gè)傳感器或若干個(gè)傳感器頭具有優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)檫@允許對(duì)履帶鏈的運(yùn)動(dòng)的冗余檢測(cè)，以使得可以考慮到例如履帶式元件之間的變化距離。另外，對(duì)于來(lái)自不同傳感器的信號(hào)可以就其似真性(plausibility)進(jìn)行檢查，以例如在測(cè)量距離時(shí)不考慮被識(shí)別為不正確的信號(hào)。使用若干個(gè)傳感器在預(yù)料到履帶式元件之間的灰塵時(shí)也具有優(yōu)勢(shì)，使得例如第一傳感器例如在灰塵脫落時(shí)在識(shí)別履帶式元件與間隙之間的差異方面有問(wèn)題，然而，可以通過(guò)不同的傳感器來(lái)識(shí)別履帶式元件與間隙之間的差異。將傳感器布置在該機(jī)械的不同側(cè)具有優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)樵u(píng)估單元在測(cè)量距離時(shí)還能夠容易地考 慮到轉(zhuǎn)彎。

根據(jù)實(shí)施方式，該設(shè)備包括總線系統(tǒng)和接口，其中，該總線系統(tǒng)連接非接觸式傳感器和評(píng)估單元，該接口構(gòu)造成將總線系統(tǒng)連接至施工機(jī)械的計(jì)算機(jī)單元和/或操作及顯示單元。根據(jù)實(shí)施方式，可以提供的是，評(píng)估單元配置成在施工機(jī)械的操作及顯示單元上顯示由非接觸式傳感器獲得的傳感器值。根據(jù)另外的實(shí)施方式，可以提供的是，接口構(gòu)造成將總線系統(tǒng)連接至施工機(jī)械的通信裝置，該通信裝置設(shè)置成允許與至少另一施工機(jī)械和/或施工場(chǎng)地辦公室的無(wú)線通信，其中，可以提供的是，向移動(dòng)計(jì)算機(jī)或施工場(chǎng)地辦公室發(fā)送由評(píng)估單元提供的數(shù)據(jù)。

因此，本發(fā)明的設(shè)備可以容易地且不需要很大努力地連接至施工機(jī)械的現(xiàn)有終端，以允許與施工機(jī)械的計(jì)算機(jī)單元和/或操作及顯示單元的通信，從而例如利用顯示單元來(lái)顯示所獲得的傳感器值或根據(jù)這些傳感器值產(chǎn)生的所行進(jìn)的距離或所處理的面積，并且向施工機(jī)械的操作員提供這些數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)還可以也可以經(jīng)由通信裝置發(fā)送至外部位置，例如施工場(chǎng)地辦公室，以根據(jù)需要為中央管理部擬定施工進(jìn)度。此外，由于至其他施工機(jī)械的通信，可以確保的是，已經(jīng)處理的區(qū)域不會(huì)被再次處理。

根據(jù)實(shí)施方式，該設(shè)備的用于測(cè)量距離的部件以可拆卸的方式附接至施工機(jī)械。

這種執(zhí)行方式具有優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)閷?shí)際的施工機(jī)械不需要被修改，相反，本發(fā)明的設(shè)備的部件可以經(jīng)由適當(dāng)?shù)难b置容易地附接至施工機(jī)械，并且評(píng)估單元可以例如利用先前提到的接口容易地連接至該施工機(jī)械的控制單元。替代性地，評(píng)估單元還可以被實(shí)施為施工機(jī)械的計(jì)算機(jī)單元或另一單元的一部分。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)特別適合作為附加系統(tǒng)，如先前已簡(jiǎn)單地論述的。

因此，根據(jù)實(shí)施方式，本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量施工機(jī)械在處理空地或地面時(shí)——例如在涂覆瀝青或銑削道路表面時(shí)——所行進(jìn)的距離的設(shè)備，其中，根據(jù)實(shí)施方式，以下部件可以組合：

至少一個(gè)非接觸式傳感器，所述至少一個(gè)非接觸式傳感器布置在施工機(jī)械的底盤處并且位于履帶鏈的區(qū)域中以檢測(cè)履帶鏈的運(yùn)動(dòng)，并 且所述至少一個(gè)非接觸式傳感器例如呈超聲波傳感器或諸如激光傳感器之類的光學(xué)傳感器的形式，

至少一個(gè)定位裝置，所述至少一個(gè)定位裝置布置在施工機(jī)械上以經(jīng)由衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)或地面系統(tǒng)來(lái)確定位置，以及

至少一個(gè)加速度傳感器，所述至少一個(gè)加速度傳感器布置在施工機(jī)械的作業(yè)工具上以檢測(cè)該作業(yè)工具的操作狀態(tài)。

此外，本發(fā)明提供了一種施工機(jī)械，該施工機(jī)械包括：

履帶鏈傳動(dòng)裝置；

底盤；以及

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，該設(shè)備以可拆卸的方式布置在施工機(jī)械上。

本發(fā)明的施工機(jī)械提供了在上文中結(jié)合本發(fā)明的設(shè)備所指出的優(yōu)點(diǎn)。

此外，本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量具有履帶鏈傳動(dòng)裝置的施工機(jī)械所行進(jìn)的距離的方法，該方法包括：

以非接觸方式檢測(cè)施工機(jī)械的履帶鏈傳動(dòng)裝置的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)；以及

基于所檢測(cè)到的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)來(lái)確定施工機(jī)械行進(jìn)的距離。

用于測(cè)量距離的本發(fā)明的方法提供了在上文中結(jié)合本發(fā)明的設(shè)備所指出的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)實(shí)施方式，該方法還包括利用在施工機(jī)械的某些位置處的所檢測(cè)到的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)來(lái)確定施工機(jī)械的位置并且測(cè)量該施工機(jī)械行進(jìn)的距離，其中，根據(jù)實(shí)施方式，施工機(jī)械的位置利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)或地面系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)確定，其中，根據(jù)另外的實(shí)施方式，可以提供的是，通過(guò)利用連續(xù)確定的施工機(jī)械的位置值所確定的距離段來(lái)校正已利用履帶鏈的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)到的距離。

基于指向履帶鏈的非接觸式傳感器的信號(hào)并且基于位置信息來(lái)檢測(cè)距離具有優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)檫@產(chǎn)生了例如基于對(duì)由傳感器所產(chǎn)生的脈沖的重新計(jì)算和求和來(lái)進(jìn)行的距離計(jì)算，所述脈沖借助于由GNSS接收器連續(xù)測(cè)量的位置值附加地支持和/或校正。

根據(jù)實(shí)施方式，確定施工機(jī)械的作業(yè)工具是否啟動(dòng)，并且利用所檢測(cè)到的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)和作業(yè)工具的啟動(dòng)來(lái)測(cè)量由施工機(jī)械處理的面積，其中，根據(jù)實(shí)施方式，啟動(dòng)包括檢測(cè)作業(yè)工具的加速度。

基于與所行進(jìn)距離有關(guān)的由傳感器檢測(cè)的信號(hào)且基于與作業(yè)工具的啟動(dòng)有關(guān)的信息，并且優(yōu)選地還基于作業(yè)工具的當(dāng)前安裝寬度，可以容易地檢測(cè)由施工機(jī)械處理的面積或處理的地面。在還確定施工機(jī)械的位置的實(shí)施方式中，這還可以利用例如來(lái)自GNSS接收器的附加的位置值來(lái)進(jìn)行。

附圖說(shuō)明

隨后將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，在附圖中：

圖1示出了包括根據(jù)實(shí)施方式的本發(fā)明的設(shè)備的路面整修機(jī)的示意圖；

圖2示出了根據(jù)另一實(shí)施方式的本發(fā)明的設(shè)備的替代性的實(shí)施例；

圖3A示出了圖1的路面整修機(jī)的履帶鏈的后部部分的放大圖；

圖3B示出了說(shuō)明由傳感器產(chǎn)生的信號(hào)的圖示；

圖4A示出了根據(jù)實(shí)施方式的雙頭傳感器的布置；

圖4B示出了由兩個(gè)傳感器獲得的輸出信號(hào)；

圖5A和圖5B示出了在施工機(jī)械向前行駛時(shí)由兩個(gè)傳感器獲得的輸出信號(hào)；

圖6A和圖6B示出了在施工機(jī)械向后行駛時(shí)由兩個(gè)傳感器獲得的輸出信號(hào)；

圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于在施工機(jī)械中測(cè)量距離的方法的流程圖；

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實(shí)施方式的流程圖；以及

圖9示出了說(shuō)明本發(fā)明的方法的又一實(shí)施方式的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的論述，其中，在附圖中，相同的元件或相同作用的元件設(shè)置有相同的附圖標(biāo)記。此外，應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的以下描述使用了路面整修機(jī)，然而，本發(fā)明不限于應(yīng)用在路面整修機(jī)中。相反，本發(fā)明可以應(yīng)用于任意種類的包括履帶鏈傳動(dòng)裝置的施工機(jī)械，例如，具有銑削輥的路面銑刨機(jī)、包括鋼制護(hù)罩的推土機(jī)、雪道履帶車、具有履帶式運(yùn)行齒輪的挖掘機(jī)、履帶裝載機(jī)、安裝在履帶傳動(dòng)裝置上的鉆探設(shè)備或工作平臺(tái)、履帶式銑刨機(jī)等。

圖1是路面整修機(jī)100的示意圖，路面整修機(jī)100包括根據(jù)實(shí)施方式的本發(fā)明的設(shè)備以便測(cè)量路面整修機(jī)100行進(jìn)的距離。路面整修機(jī)100包括底盤102、安裝板104、攤鋪推進(jìn)加料器(spreading auger)106、料斗108以及履帶鏈110。路面整修機(jī)100的履帶鏈傳動(dòng)裝置的履帶鏈110包括彼此隔開(kāi)間隙的多個(gè)鏈節(jié)112，其中，在圖1中，相鄰的兩個(gè)鏈節(jié)112之間的這種間隔或間隙由附圖標(biāo)記114表示。路面整修機(jī)100位于地面116上，其中，地面116上的在路面整修機(jī)后面的區(qū)域待處理，例如通過(guò)由路面整修機(jī)引入瀝青覆蓋物以已知方式處理。

路面整修機(jī)100包括根據(jù)實(shí)施方式的用于檢測(cè)距離或測(cè)量距離的本發(fā)明的設(shè)備。該設(shè)備包括第一非接觸式傳感器118和第二非接觸式傳感器120。在圖1中，示意性地示出了傳感器118和120，并且傳感器118和120例如經(jīng)由適當(dāng)?shù)母浇友b置——如螺釘或閂鎖裝置——布置在路面整修機(jī)100的底盤102處，例如位于設(shè)置有履帶鏈110的輪罩內(nèi)。此外，該設(shè)備包括評(píng)估單元122，評(píng)估單元122在圖1中也被示意性示出并且也可以例如經(jīng)由可拆卸的螺釘或閂鎖連接來(lái)布置在施工機(jī)械的適當(dāng)位置處，例如，位于駕駛室的區(qū)域中，但是也可以布置在不同的位置處。傳感器118和120經(jīng)由總線系統(tǒng)124——例如經(jīng)由CAN(控制器局域網(wǎng))總線——連接至評(píng)估單元122。總線124還包括接口126，以將根據(jù)實(shí)施方式的本發(fā)明的設(shè)備連接至路面整修機(jī)100的另外的控制單元或控制部件，或者允許由評(píng)估單元122產(chǎn)生的表示距離的信號(hào)被讀出。路面整修機(jī)100包括 經(jīng)由例如CAN總線的系統(tǒng)總線130連接的控制計(jì)算機(jī)127和操作及顯示裝置128。根據(jù)實(shí)施方式，評(píng)估單元122或用于檢測(cè)路面整修機(jī)100行進(jìn)的距離的本發(fā)明的設(shè)備可以經(jīng)由接口126連接至路面整修機(jī)的總線130，以使得由評(píng)估單元122提供的信號(hào)被提供至控制計(jì)算機(jī)127和/或操作及顯示裝置128。

根據(jù)其他實(shí)施方式，可以提供的是，將評(píng)估單元122實(shí)施成控制計(jì)算機(jī)127的一部分。

此外，路面整修機(jī)100包括位置確定裝置132，例如GNSS位置確定裝置，位置確定裝置132經(jīng)由引線136連接至GNSS接收器134。此外，位置確定裝置132經(jīng)由CAN總線130連接至路面整修機(jī)100的控制計(jì)算機(jī)127。位置數(shù)據(jù)可以利用接口126從位置確定裝置132提供至評(píng)估單元122。代替剛剛提到的GNSS位置確定系統(tǒng)，還可以設(shè)置其他的位置確定系統(tǒng)——其他的衛(wèi)星支持系統(tǒng)或其他的地面系統(tǒng)。示例性地，可以設(shè)置具有布置在路面整修機(jī)100上的棱鏡的全站儀，或者還可以設(shè)置移動(dòng)無(wú)線電發(fā)射機(jī)，以執(zhí)行關(guān)于路面整修機(jī)100的位置的GSM三角測(cè)量。還可以使用衛(wèi)星支持系統(tǒng)和地面系統(tǒng)的組合，如差分GPS系統(tǒng)。

此外，根據(jù)圖1的路面整修機(jī)100包括例如呈發(fā)射/接收天線的形式的通信裝置138，通信裝置138經(jīng)由總線130連接至控制計(jì)算機(jī)127并且經(jīng)由接口126連接至評(píng)估單元122。通信裝置138允許路面整修機(jī)100與位于施工場(chǎng)地的其他施工機(jī)械或施工設(shè)備之間的雙向通信、和/或至諸如施工場(chǎng)地辦公室之類的中央管理處的通信，以允許數(shù)據(jù)被通信至不同的位置，從而例如將關(guān)于所行進(jìn)的距離和安裝區(qū)域的協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送至施工場(chǎng)地辦公室。

根據(jù)所示實(shí)施方式，參照?qǐng)D1示出的本發(fā)明的設(shè)備還包括加速度傳感器140，加速度傳感器140在圖1中被示意性地示出并且在所示實(shí)施方式中布置在安裝板104之上?；诩铀俣葌鞲衅?40的輸出信號(hào)，評(píng)估單元122確定安裝板是否起作用，即，路面施工機(jī)械100是否正在鋪裝瀝青材料。加速度傳感器140經(jīng)由總線124連接至評(píng)估單元122。設(shè)置在所示出的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施方式的路面整修機(jī)100處的加速度傳感器140還可以橫向地附接至安裝板104。此外，可以使用多軸或單軸傳感器。傳感器140檢測(cè)安裝 板104的操作狀態(tài)以檢測(cè)路面整修機(jī)100是否正在操作，即，是否正在施加瀝青材料。

在本發(fā)明的圖1中所示的實(shí)施方式中，傳感器118和120為指向履帶鏈110的不同區(qū)域的非接觸式傳感器。優(yōu)選地，傳感器118和120為超聲波傳感器，其中，第一傳感器118布置在履帶鏈110的后部區(qū)域中、位于攤鋪推進(jìn)加料器106的前面，并且第二傳感器布置在履帶鏈110的前部區(qū)域中、位于料斗108的下方。兩個(gè)傳感器都相對(duì)于其傳感器檢測(cè)區(qū)域142、144定向以檢測(cè)履帶鏈110的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)路面整修機(jī)100移動(dòng)時(shí)，傳感器118和120各自交替地檢測(cè)鏈節(jié)112和間隙114并且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的信號(hào)，例如脈沖信號(hào)，這些在下面被更詳細(xì)地論述。

傳感器118、120和140經(jīng)由優(yōu)選地呈諸如CAN總線之類的總線系統(tǒng)的形式的布線124連接至彼此并且連接至評(píng)估單元122。至控制計(jì)算機(jī)127的連接經(jīng)由接口126來(lái)實(shí)現(xiàn)，以使得信號(hào)和信息可以經(jīng)由總線系統(tǒng)進(jìn)行交換。路面整修機(jī)100的另外的部件——即，操作及顯示單元128、位置確定裝置132和通信裝置138——也經(jīng)由例如呈總線系統(tǒng)的形式的布線130連接至控制計(jì)算機(jī)127，以允許各部件彼此之間的通信。操作及顯示單元128用作機(jī)械操作員或駕駛員之間的接口，并且根據(jù)實(shí)施方式，操作及顯示單元128配置成顯示所測(cè)得的、經(jīng)計(jì)算的且經(jīng)由總線系統(tǒng)124、130傳遞的值。通信裝置138用于例如經(jīng)由衛(wèi)星或移動(dòng)無(wú)線電裝置將所測(cè)得、經(jīng)計(jì)算且經(jīng)由總線系統(tǒng)獲得的值傳遞至另外的機(jī)械或外部位置，例如施工場(chǎng)地辦公室。

圖2示出了根據(jù)另一實(shí)施方式的本發(fā)明的設(shè)備的替代性的實(shí)施例。圖2也示出了一種路面整修機(jī)，該路面整修機(jī)在其結(jié)構(gòu)方面與圖1的路面整修機(jī)對(duì)應(yīng)，因此，已經(jīng)參照?qǐng)D1描述的路面整修機(jī)的部件不進(jìn)行重復(fù)描述。在圖2中所示的實(shí)施方式中，本發(fā)明的設(shè)備的評(píng)估單元實(shí)施為施工機(jī)械100的控制計(jì)算機(jī)127的一部分，其中，控制計(jì)算機(jī)127在所示示例中還包括位置確定裝置。如圖1中的情況那樣，GNSS接收器134經(jīng)由引線136連接至控制計(jì)算機(jī)127。此外，示出了已經(jīng)參照?qǐng)D1描述的總線130，控制計(jì)算機(jī)127、操作及顯示裝置128和通信裝置138經(jīng)由總線130彼此連接。根據(jù)按照?qǐng)D 2的實(shí)施例的設(shè)備包括與圖1中的傳感器相同的傳感器，然而，其中，這些傳感器不經(jīng)由共用的總線系統(tǒng)彼此連接，也不經(jīng)由共用的總線系統(tǒng)連接至評(píng)估單元(控制計(jì)算機(jī)127)，而是分別經(jīng)由單獨(dú)的布線144a至布線144c連接。這允許使用例如不能夠與總線配合的傳感器，例如，不具有用于至總線系統(tǒng)的終端的接口的這些傳感器，或者僅具有模擬接口的這些傳感器。

位于控制計(jì)算機(jī)127中的位置確定裝置使得經(jīng)由GNSS接收器134連續(xù)地確定路面整修機(jī)100的位置，并且允許對(duì)由非接觸式傳感器118、120測(cè)得的距離進(jìn)行校正，例如通過(guò)對(duì)鏈節(jié)112的預(yù)設(shè)間隔或最后設(shè)定的間隔——該預(yù)設(shè)間隔或最后設(shè)定的間隔又用作所行進(jìn)的距離的后續(xù)計(jì)算的基礎(chǔ)——進(jìn)行校正來(lái)以行進(jìn)距離的10m的規(guī)則間隔對(duì)由非接觸式傳感器118、120測(cè)得的距離進(jìn)行校正。

代替如圖2中所示的控制計(jì)算機(jī)127包括位置確定裝置的實(shí)施例，在其他實(shí)施方式中，可以提供的是，將控制計(jì)算機(jī)結(jié)合到操作及顯示單元128中。在這種實(shí)施例中，位置確定裝置還可以被實(shí)施為控制及顯示單元128的一部分。替代性地，位置確定裝置可以與圖1類似地設(shè)置，并且此外，本發(fā)明的設(shè)備的評(píng)估單元的功能可以結(jié)合到該位置確定裝置中。

已經(jīng)參照?qǐng)D1和圖2僅示出了路面整修機(jī)100的一側(cè)和布置在該側(cè)的傳動(dòng)裝置。對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)裝置位于相對(duì)側(cè)，并且根據(jù)實(shí)施方式，可以提供的是，與根據(jù)圖1和圖2的實(shí)施例對(duì)應(yīng)，也在該相對(duì)側(cè)提供非接觸式傳感器的布置，以使得路面整修機(jī)100的兩個(gè)履帶鏈都經(jīng)由對(duì)應(yīng)的傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)，從而附加地提供一種識(shí)別拐彎的方法。

現(xiàn)在將參照?qǐng)D3A和圖3B對(duì)在路面整修機(jī)100移動(dòng)時(shí)檢測(cè)路面整修機(jī)100行進(jìn)的距離進(jìn)行更詳細(xì)的論述，圖3A為圖1的路面整修機(jī)100的履帶鏈110的后部部分的放大圖，并且圖3B為說(shuō)明由傳感器118產(chǎn)生的信號(hào)的圖示。

圖3A示出了傳感器118，傳感器118以參照?qǐng)D1所描述的樣式布置并且連接至CAN總線124。在圖3A中，箭頭F表示路面整修機(jī)100的行進(jìn)方向，并且此外，還示出了履帶鏈110的后部部分，其中，各個(gè)鏈節(jié)112和這些鏈節(jié)之間的間隙114可以在放大圖中更 清楚地辨認(rèn)出。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，傳感器118的檢測(cè)區(qū)域142指向履帶鏈110的后部區(qū)域，即，履帶鏈110被引導(dǎo)在輪148周圍的位置，并且由于在輪148的區(qū)域中對(duì)鏈進(jìn)行引導(dǎo)而因此在鏈節(jié)112之間存在已知的固定距離114。在履帶鏈110不由輪148引導(dǎo)的區(qū)域中，如可以從圖3A觀察到的，該距離較小并且還可以根據(jù)履帶鏈的運(yùn)動(dòng)而改變，以使得對(duì)履帶鏈110的檢測(cè)優(yōu)選地在引導(dǎo)履帶鏈的區(qū)域中執(zhí)行。

當(dāng)路面整修機(jī)100移動(dòng)時(shí)，履帶鏈110沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)，其中，在圖3A中，假設(shè)在行進(jìn)方向F中進(jìn)行順時(shí)針?lè)较蛏系倪\(yùn)動(dòng)。履帶鏈110的運(yùn)動(dòng)引起傳感器118的輸出信號(hào)，如參照?qǐng)D3B所示出的。如超聲波傳感器的傳感器118的輸出信號(hào)基本上是在路面整修機(jī)100以勻速或大致恒定的速度移動(dòng)時(shí)形成的矩形信號(hào)。

如先前已提到的，兩個(gè)鏈節(jié)112之間的間隙114例如在履帶鏈110擱在地面116上的區(qū)域中非常小，而兩個(gè)鏈節(jié)112之間的間隙114在布置有傳感器118的改向區(qū)域148中變大，并且由于導(dǎo)引件148而包括確定的間隔。當(dāng)履帶鏈110移動(dòng)時(shí)，例如呈超聲波傳感器的形式的傳感器118檢測(cè)出至履帶鏈110的不同距離，所述不同距離由下述事實(shí)造成：傳感器118與履帶鏈110之間的距離在鏈節(jié)112移動(dòng)經(jīng)過(guò)傳感器118時(shí)較小，而該距離在間隙114中較大。在圖3B中，傳感器118與履帶鏈110之間的間隔沿著Y軸標(biāo)示，并且由傳感器118輸出的信號(hào)示出了在間隙114經(jīng)過(guò)傳感器118時(shí)的較大的第一間隔A₁和與第一信號(hào)相比較小的第二信號(hào)A₂，第二信號(hào)A₂表示在鏈節(jié)112移動(dòng)經(jīng)過(guò)傳感器118時(shí)的較小的間隔。時(shí)間沿著X軸標(biāo)示，并且信號(hào)曲線表明已持續(xù)地檢測(cè)間隙B₁或鏈節(jié)B₂。換句話說(shuō)，由傳感器118檢測(cè)到的兩個(gè)鏈節(jié)112之間的間隙114與測(cè)得的間隔A₁以及脈沖寬度B₁對(duì)應(yīng)，并且由傳感器118檢測(cè)到的履帶鏈110的鏈節(jié)112與測(cè)得的間隔A₂以及脈沖寬度B₂對(duì)應(yīng)。在使用圖3B中所示的信號(hào)曲線的同時(shí)，評(píng)估單元122(見(jiàn)圖1)通過(guò)對(duì)于圖3B中所示的信號(hào)曲線的每個(gè)脈沖數(shù)都增加由鏈節(jié)112的預(yù)先設(shè)定的長(zhǎng)度或最后設(shè)定的長(zhǎng)度和履帶鏈110的擱在地面116上的相鄰的兩個(gè)鏈節(jié)112間的間隙114構(gòu)成的和，來(lái)確定在預(yù)定時(shí)間單元內(nèi)該路面整修機(jī)100行進(jìn)的距離。路面整修機(jī)中的鏈節(jié)112的長(zhǎng) 度例如為大致15cm，并且履帶鏈110中的擱在地面116上的相鄰的兩個(gè)鏈節(jié)112之間的間隙114為大致1.5cm。對(duì)應(yīng)地，對(duì)于圖3B中所示的信號(hào)曲線的每個(gè)脈沖數(shù)，16.5cm加至已行進(jìn)且存儲(chǔ)的距離。

當(dāng)使用兩個(gè)傳感器118和120時(shí)，解析度(resolution)通過(guò)下述方面而增大：即，對(duì)于兩個(gè)傳感器118和120產(chǎn)生的每個(gè)脈沖數(shù)，增加由鏈節(jié)112的預(yù)先設(shè)定的長(zhǎng)度或最后設(shè)定的長(zhǎng)度與履帶鏈110的擱在地面116上的相鄰的兩個(gè)鏈節(jié)112之間的間隙114構(gòu)成的和的一半。如上面所指出的，在鏈節(jié)112和間隙114的長(zhǎng)度的和為大致16.5cm的情況下，因此對(duì)于圖3B中所示的信號(hào)曲線的每個(gè)脈沖數(shù)，僅8.25cm必須加至已經(jīng)行進(jìn)且存儲(chǔ)的距離。

此外，在使用兩個(gè)傳感器118和120時(shí)實(shí)現(xiàn)了冗余布置，其中，檢測(cè)鏈節(jié)112或間隙時(shí)例如因鏈節(jié)脫落或者因間隙中的灰塵而產(chǎn)生的誤差可以被校正。此外，當(dāng)兩個(gè)傳感器118和120中的一個(gè)傳感器損壞或有缺陷時(shí)，相應(yīng)的另一個(gè)傳感器的信號(hào)或脈沖數(shù)可以用于計(jì)算距離。

圖4A和圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實(shí)施方式在使用雙頭傳感器的同時(shí)測(cè)量路面整修機(jī)行進(jìn)的距離。圖4A示出了根據(jù)該實(shí)施方式的雙頭傳感器的布置，并且圖4B示出了由兩個(gè)傳感器獲得的輸出信號(hào)。

與圖3A類似，圖4A示出了位于履帶鏈110的后部區(qū)域中的傳感器118的布置，其中，傳感器118包括布置在傳感器118的共用的外殼118c內(nèi)的兩個(gè)傳感器頭118a和118b。傳感器頭118a和118b偏移地設(shè)置成使得其檢測(cè)區(qū)域142a和142b部分地重疊。傳感器頭118a和118b兩者都定向成使得履帶鏈110的運(yùn)動(dòng)由兩個(gè)傳感器頭118a、118b檢測(cè)。當(dāng)路面整修機(jī)100沿行進(jìn)方向F移動(dòng)時(shí)，履帶鏈110沿順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)，從而引起圖4B中所示的輸出信號(hào)，其中，圖4B中的頂部圖示示出了與如由傳感器頭118a檢測(cè)的間隔值有關(guān)的輸出信號(hào)，底部圖示表示與來(lái)自傳感器頭118b的間隔值有關(guān)的傳感器值。

與圖3B中所示的圖示類似，在根據(jù)圖4B的圖示中，間隔A₁、 A₂標(biāo)示在Y軸上，并且若干個(gè)時(shí)間點(diǎn)T₁至T₅標(biāo)示在X軸上，其中，在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)處均發(fā)生從測(cè)得的間隔A₂(至鏈節(jié)112的間隔)至測(cè)得的間隔A₁(通過(guò)間隙114至鏈的間隔)的變化，即，鏈節(jié)112與兩個(gè)鏈節(jié)112間的間隙114之間的變化。如可以在根據(jù)圖4B的圖示中認(rèn)識(shí)到的，由于傳感器頭118a和118b的偏移布置，在信號(hào)曲線或脈沖線之間存在時(shí)間偏移量，使得傳感器頭118a在時(shí)間點(diǎn)T₁至T₂之間識(shí)別兩個(gè)鏈節(jié)112之間的間隙114(間隔值A(chǔ)₁、脈沖寬度B₁)，而傳感器頭118b在這些時(shí)間點(diǎn)之間識(shí)別鏈節(jié)112(間隔值A(chǔ)₂、脈沖寬度B₂)。

與使用位于路面整修機(jī)的前部區(qū)域和后部區(qū)域中的兩個(gè)傳感器118和120的上述情況相比，通過(guò)使用雙頭傳感器，距離計(jì)算的解析度增大，即，對(duì)于由兩個(gè)傳感器頭118a和118b產(chǎn)生的每個(gè)脈沖數(shù)，增加包括鏈節(jié)112的預(yù)先設(shè)定的長(zhǎng)度或最后設(shè)定的長(zhǎng)度以及履帶鏈110的擱在地面116上的相鄰的兩個(gè)鏈節(jié)112之間的間隙114的和的一半。如上面所指出的，在鏈節(jié)112和間隙114的長(zhǎng)度的和為大致16.5cm的情況下，對(duì)于傳感器頭的每個(gè)脈沖數(shù)，僅8.25cm必須加至已經(jīng)行進(jìn)且存儲(chǔ)的距離。

在上述實(shí)施方式中，在兩個(gè)傳感器用作兩個(gè)單獨(dú)的傳感器或者一個(gè)外殼中的兩個(gè)傳感器頭(例如，見(jiàn)圖4A)時(shí)，圖4B示例性地示出了用于下述布置的信號(hào)曲線：在該布置中，一個(gè)傳感器檢測(cè)鏈節(jié)(A2/B2)，與此同時(shí)，另一個(gè)傳感器檢測(cè)兩個(gè)鏈節(jié)之間的間隙(A1/B1)。在其他實(shí)施方式中，與軸角編碼器類似，傳感器可以設(shè)置成使得該機(jī)械的向前行進(jìn)和向后行進(jìn)可以利用信號(hào)來(lái)檢測(cè)。在這里，傳感器設(shè)置成使得這些傳感器至少有時(shí)同時(shí)檢測(cè)鏈節(jié)和間隙，使得在圖4B中所示的信號(hào)曲線彼此移位，從而使得兩個(gè)鏈節(jié)之間的間隙(A1/B1)在邊沿處重疊。圖5A和圖5B示出了在施工機(jī)械向前移動(dòng)時(shí)由兩個(gè)傳感器獲得的輸出信號(hào)，其中，圖5A示出了第一傳感器的輸出信號(hào)，第一傳感器沿行進(jìn)方向布置在第二傳感器的后面。圖5B示出了由第二傳感器獲得的輸出信號(hào)。第一傳感器的表示間隙的信號(hào)B1(圖5A)與來(lái)自第二傳感器的對(duì)應(yīng)的信號(hào)B1(圖5B)部分地重疊，如由偏距Δt所指示的。與第一傳感器的信號(hào)相比，第二傳感器的信號(hào)延遲偏距Δt，據(jù)此，評(píng)估單元識(shí)別該機(jī)械的 向前運(yùn)動(dòng)。圖6A和圖6B示出了在施工機(jī)械向后移動(dòng)時(shí)由兩個(gè)傳感器獲得的輸出信號(hào)，其中，圖6A示出了第一傳感器的輸出信號(hào)，圖6B示出了第二傳感器的輸出信號(hào)，第一傳感器的輸出信號(hào)與第二傳感器的輸出信號(hào)也偏移偏距Δt。在圖6A和圖6B中，第一傳感器的信號(hào)相對(duì)于第二傳感器的信號(hào)延遲偏距Δt，據(jù)此，評(píng)估單元識(shí)別該機(jī)械的向后運(yùn)動(dòng)。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于在施工機(jī)械中測(cè)量距離的方法的流程圖。在第一步驟S100中，以非接觸的方式檢測(cè)如已經(jīng)參照?qǐng)D1且參照?qǐng)D2描述的諸如路面整修機(jī)之類的施工機(jī)械的履帶鏈傳動(dòng)裝置的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)，使得在步驟S102中，可以基于所檢測(cè)到的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)來(lái)確定施工機(jī)械行進(jìn)的距離。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實(shí)施方式的流程圖。與圖7類似，在步驟S100中，首先，以非接觸方式檢測(cè)履帶鏈的運(yùn)動(dòng)。此外，根據(jù)所示實(shí)施方式，在步驟S104中，例如通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航等來(lái)檢測(cè)施工機(jī)械的位置。在步驟S106中，在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)，利用所檢測(cè)到的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)并且利用所確定的施工機(jī)械在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)時(shí)的位置來(lái)測(cè)量所行進(jìn)的距離。根據(jù)所描述的實(shí)施方式，可選地，可以提供的是，在步驟S108中，基于施工機(jī)械的位置值來(lái)校正已利用履帶鏈的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)到的距離。

圖9示出了表示本發(fā)明的方法的又一實(shí)施方式的流程圖。與根據(jù)圖7和圖8的方法類似，同樣在圖9中，首先，在步驟100中，以非接觸方式檢測(cè)履帶鏈的運(yùn)動(dòng)。在隨后的步驟S110中，例如通過(guò)檢測(cè)施工機(jī)械的作業(yè)工具的振動(dòng)或加速度來(lái)確定該作業(yè)工具是否啟動(dòng)，以使得在步驟S112中可以例如利用所檢測(cè)到的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)、作業(yè)工具的啟動(dòng)和該作業(yè)工具的當(dāng)前安裝寬度——作業(yè)工具的當(dāng)前安裝寬度根據(jù)待處理的面積而改變——來(lái)測(cè)量由施工機(jī)械處理的面積。在路面整修機(jī)中，例如在修建自行車道時(shí)可以用瀝青鋪窄路帶，或者例如在修建道路車道的路面時(shí)可以用瀝青鋪寬路帶。在進(jìn)入對(duì)所處理的面積的計(jì)算時(shí)，使用作業(yè)工具的對(duì)應(yīng)的當(dāng)前寬度。在圖9中所示的實(shí)施方式中，還可以提供的是，也考慮參照?qǐng)D8示出的實(shí)施方式的步驟，即，對(duì)通過(guò)履帶鏈的運(yùn)動(dòng)的非接觸式檢測(cè)所檢測(cè)到的距離進(jìn)行校正。

在上述實(shí)施方式中已提到，一個(gè)傳感器指向履帶鏈的后端并且另一傳感器可以指向履帶鏈的前端。然而，本發(fā)明不限于此，相反，一個(gè)傳感器或若干個(gè)傳感器可以沿著履帶鏈布置在任何位置并且指向沿著履帶鏈的任何位置。傳感器例如可以布置在軸之間的區(qū)域中并且指向履帶鏈的擱在地面上的那部分或該履帶鏈的與地面間隔開(kāi)的那部分。

下面將對(duì)本發(fā)明的另外的實(shí)施方式進(jìn)行描述。

第一實(shí)施方式包括一種用于在包括履帶鏈傳動(dòng)裝置的施工機(jī)械中測(cè)量距離的設(shè)備，該設(shè)備包括至少一個(gè)非接觸式傳感器和評(píng)估單元，其中，所述至少一個(gè)非接觸式傳感器布置在施工機(jī)械的底盤處以使得非接觸式傳感器指向該施工機(jī)械的履帶鏈傳動(dòng)裝置的履帶鏈，該評(píng)估單元連接至非接觸式傳感器并且操作成基于由該非接觸式傳感器接收的信號(hào)確定施工機(jī)械行進(jìn)的距離。

第二實(shí)施方式包括一種根據(jù)第一實(shí)施方式的設(shè)備，其中，非接觸式傳感器設(shè)置成在施工機(jī)械移動(dòng)時(shí)交替地檢測(cè)履帶鏈的鏈節(jié)以及該履帶鏈的鏈節(jié)之間的間隙并產(chǎn)生表示對(duì)鏈節(jié)和間隙進(jìn)行的檢測(cè)的信號(hào)。

第三實(shí)施方式包括一種根據(jù)第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式的設(shè)備，該設(shè)備包括用于確定施工機(jī)械的位置的至少一個(gè)位置確定裝置。

第四實(shí)施方式包括一種根據(jù)第三實(shí)施方式的設(shè)備，其中，位置確定裝置構(gòu)造成利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)或地面系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)確定施工機(jī)械的位置。

第五實(shí)施方式包括一種根據(jù)第三實(shí)施方式或第四實(shí)施方式的設(shè)備，其中，評(píng)估單元構(gòu)造成通過(guò)來(lái)自位置確定裝置的位置數(shù)據(jù)以預(yù)定的間隔校正所行進(jìn)的距離。

第六實(shí)施方式包括一種根據(jù)第三實(shí)施方式、第四實(shí)施方式或第五實(shí)施方式的設(shè)備，其中，位置確定裝置為施工機(jī)械的計(jì)算機(jī)單元和/或操作及顯示單元的一部分，位置確定裝置可以操作性地連接至評(píng)估單元。

第七實(shí)施方式包括一種根據(jù)前述實(shí)施方式中的任一實(shí)施方式的 設(shè)備，該設(shè)備包括至少一個(gè)加速度傳感器，所述至少一個(gè)加速度傳感器布置在施工機(jī)械的作業(yè)工具處以用于檢測(cè)該作業(yè)工具的操作狀態(tài)。

第八實(shí)施方式包括一種根據(jù)第七實(shí)施方式的設(shè)備，其中，評(píng)估單元配置成將關(guān)于施工機(jī)械是否移動(dòng)的信息與來(lái)自加速度傳感器的信息以及關(guān)于施工機(jī)械的作業(yè)工具的當(dāng)前安裝寬度的信息相結(jié)合，以確定由施工機(jī)械處理的面積。

第九實(shí)施方式包括一種根據(jù)第七實(shí)施方式或第八實(shí)施方式的設(shè)備，其中，加速度傳感器包括單軸或多軸傳感器。

第十實(shí)施方式包括一種根據(jù)前述實(shí)施方式中的任一實(shí)施方式的設(shè)備，其中，非接觸式傳感器包括位于外殼中的至少兩個(gè)傳感器頭。

第十一實(shí)施方式包括一種根據(jù)前述實(shí)施方式中的任一實(shí)施方式的設(shè)備，該設(shè)備包括布置在施工機(jī)械的一側(cè)的彼此間隔開(kāi)的至少兩個(gè)非接觸式傳感器。

第十二實(shí)施方式包括一種根據(jù)第十一實(shí)施方式的設(shè)備，其中，第一非接觸式傳感器指向履帶鏈的前部區(qū)域并且第二非接觸式傳感器指向履帶鏈的后部區(qū)域。

第十三實(shí)施方式包括一種根據(jù)前述實(shí)施方式中的任一實(shí)施方式的設(shè)備，該設(shè)備包括至少兩個(gè)非接觸式傳感器，其中，第一非接觸式傳感器布置在施工機(jī)械的第一側(cè)，并且其中，第二非接觸式傳感器布置在施工機(jī)械的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)，其中，評(píng)估單元配置成利用來(lái)自第一非接觸式傳感器的信號(hào)和來(lái)自第二非接觸式傳感器的信號(hào)來(lái)確定該施工機(jī)械是直行還是在拐彎。

第十四實(shí)施方式包括一種根據(jù)前述實(shí)施方式中的任一實(shí)施方式的設(shè)備，該設(shè)備包括總線系統(tǒng)和接口，其中，該總線系統(tǒng)連接非接觸式傳感器和評(píng)估單元，該接口構(gòu)造成將總線系統(tǒng)連接至施工機(jī)械的計(jì)算機(jī)單元和/或操作及顯示單元。

第十五實(shí)施方式包括一種根據(jù)第十四實(shí)施方式的設(shè)備，其中，評(píng)估單元配置成在施工機(jī)械的操作及顯示單元上顯示由非接觸式傳感器獲得的傳感器值。

第十六實(shí)施方式包括一種根據(jù)第十四實(shí)施方式或第十五實(shí)施方式的設(shè)備，其中，接口還構(gòu)造成將總線系統(tǒng)連接至施工機(jī)械的通信裝置，該通信裝置設(shè)置成允許與至少一個(gè)其他施工機(jī)械和/或施工場(chǎng)地辦公室無(wú)線通信。

第十七實(shí)施方式包括一種根據(jù)第十六實(shí)施方式的設(shè)備，其中，通信裝置配置成向移動(dòng)計(jì)算機(jī)或施工場(chǎng)地辦公室發(fā)送由評(píng)估單元提供的數(shù)據(jù)。

第十八實(shí)施方式包括一種根據(jù)前述實(shí)施方式中的任一實(shí)施方式的設(shè)備，其中，該設(shè)備的用于測(cè)量距離的部件以可拆卸的方式附接在施工機(jī)械上。

第十九實(shí)施方式包括一種施工機(jī)械，該施工機(jī)械包括履帶鏈傳動(dòng)裝置、底盤和根據(jù)前述實(shí)施方式中的任一實(shí)施方式的設(shè)備，該設(shè)備以可拆卸的方式布置在施工機(jī)械上。

第二十實(shí)施方式包括一種用于測(cè)量包括履帶鏈傳動(dòng)裝置的施工機(jī)械的距離的方法，該方法包括：以非接觸方式檢測(cè)施工機(jī)械的履帶鏈傳動(dòng)裝置的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)；以及基于所檢測(cè)到的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)確定施工機(jī)械行進(jìn)的距離。

第二十一實(shí)施方式包括一種根據(jù)第二十實(shí)施方式的方法，該方法包括：確定施工機(jī)械的位置，以及利用所檢測(cè)到的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)和所確定的施工機(jī)械的位置來(lái)測(cè)量該施工機(jī)械行進(jìn)的距離。

第二十二實(shí)施方式包括一種根據(jù)第二十一實(shí)施方式的方法，其中，施工機(jī)械的位置利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)或地面系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)確定。

第二十三實(shí)施方式包括一種根據(jù)第二十一實(shí)施方式或第二十二實(shí)施方式的方法，其中，測(cè)量施工機(jī)械行進(jìn)的總距離包括：通過(guò)利用連續(xù)確定的施工機(jī)械的位置值確定的距離段來(lái)對(duì)已利用履帶鏈的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)到的距離進(jìn)行校正。

第二十四實(shí)施方式包括一種根據(jù)第二十一實(shí)施方式、第二十二實(shí)施方式或第二十三實(shí)施方式的方法，該方法包括：確定施工機(jī)械的作業(yè)工具是否啟動(dòng)，以及利用所檢測(cè)到的履帶鏈的運(yùn)動(dòng)和作業(yè)工 具的啟動(dòng)來(lái)測(cè)量由施工機(jī)械處理的面積。

第二十五實(shí)施方式包括一種根據(jù)第二十四實(shí)施方式的方法，其中，確定施工機(jī)械的作業(yè)工具是否啟動(dòng)包括檢測(cè)作業(yè)工具的加速度。

盡管已經(jīng)對(duì)關(guān)于設(shè)備的一些方面進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，這些方面也表示對(duì)應(yīng)方法的描述以使得該設(shè)備的塊或元件也應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)應(yīng)的方法步驟或方法步驟的特征。類似地，已描述的關(guān)于或針對(duì)方法步驟的各方面也表示對(duì)應(yīng)設(shè)備的對(duì)應(yīng)的塊或細(xì)節(jié)或特征的描述。

上述實(shí)施方式僅僅表示對(duì)本發(fā)明的原理的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)于其他本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本文中描述的布置和細(xì)節(jié)的修改和變化將是明顯的。因此，本發(fā)明意在僅受所附權(quán)利要求的范圍而非已在本文中利用對(duì)實(shí)施方式的描述和論述來(lái)呈現(xiàn)的具體細(xì)節(jié)限制。

附圖標(biāo)記列表

100 路面整修機(jī)

102 底盤

104 安裝板

106 攤鋪推進(jìn)加料器

108 料斗

110 履帶鏈

112 鏈節(jié)

114 相鄰的兩個(gè)鏈節(jié)之間的間隙

116 地面

118 非接觸式傳感器，例如超聲波傳感器

118a 第一非接觸式傳感器頭，例如超聲波傳感器頭

118b 第二非接觸式傳感器頭，例如超聲波傳感器頭

118c 傳感器外殼

120 非接觸式傳感器，例如超聲波傳感器

122 評(píng)估單元

124 CAN總線

126 接口

127 控制計(jì)算機(jī)

128 操作及顯示裝置

130 CAN總線

132 位置確定裝置

134 GNSS接收器

136 GNSS接收器的引線

138 通信裝置

140 加速度傳感器

142 傳感器118的傳感器檢測(cè)區(qū)域

142a，142b 傳感器頭118a、118b的傳感器檢測(cè)區(qū)域

144 傳感器120的傳感器檢測(cè)區(qū)域

146a至146c 布線

148 輪。