專利名稱：用于監(jiān)控道路處理機(jī)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的對在基面上駕駛的道路處理機(jī)的行進(jìn)路徑進(jìn)行監(jiān)控的方法、一種根據(jù)權(quán)利要求11的前序部分的道路處理機(jī)、以及一種根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于執(zhí)行對在基面上駕駛的道路處理機(jī)的行進(jìn)路徑和安裝在該道路處理機(jī)上的工作部分的工作高度進(jìn)行監(jiān)測的方法。
背景技術(shù)：
在道路和廣場的建造和維修中，采用沿著預(yù)定的行進(jìn)路徑駕駛并執(zhí)行理想處理步驟的機(jī)器來進(jìn)行各種操作。例如，采用包括載運(yùn)車和以豎直可調(diào)的方式固定在該載運(yùn)車上的壓平板或刮平梁的路面修整機(jī)來鋪筑瀝青面。沿著壓平板的前緣從載運(yùn)車配送瀝青材料。當(dāng)機(jī)器前進(jìn)到準(zhǔn)備好了的路床上時(shí)，壓平板在瀝青材料上刮擦，使瀝青材料平滑并將瀝青材料壓實(shí)，從而形成具有理想表面輪廓的連續(xù)瀝青面。
現(xiàn)有技術(shù)公開了多種解決方案，通過這些解決方案能使壓平板豎直定位從而盡可能精確地實(shí)現(xiàn)理想的表面輪廓。為了進(jìn)行豎直定位，例如要使用基準(zhǔn)。如果例如要沿著將要鋪瀝青的道路來張緊繩或線作為基準(zhǔn)線，則需要花相當(dāng)大的精力。如果采用將要鋪瀝青的基面作為基準(zhǔn)，則必須花費(fèi)相當(dāng)大的精力非常精確地形成該基面。根據(jù)另一解決方案，采用激光束來作為基準(zhǔn)，在該情況下，采用固定在壓平板上的傳感器來確定壓平板相對于激光的高度，從而將壓平板保持在理想的高度。
DE100 60 903公開了這樣一種現(xiàn)有技術(shù)，其中采用感測滑板或使用沿著運(yùn)動(dòng)方向分開一定距離的三個(gè)激光測量頭來確定基準(zhǔn)面的位置。為了避免用于保持激光傳感器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，提出將三個(gè)不同取向的激光測距儀布置在壓平板上方的一位置處，所述激光測距儀確定距一個(gè)接一個(gè)沿著運(yùn)動(dòng)方向定位的三個(gè)測量點(diǎn)的距離。所述距離值均被轉(zhuǎn)換為高度和水平距離。根據(jù)確定的高度和所需高度，產(chǎn)生針對壓平板或另一處理工具的高度控制信號(hào)。
安裝的精度以及至少一個(gè)測量點(diǎn)位于已經(jīng)鋪筑表面上的事實(shí)，降低了利用傾角取向的激光測距儀確定高度的精度。在道路建筑機(jī)的情況下，由于振動(dòng)以及較大的溫度和濕度變化，從而極少能實(shí)現(xiàn)完全恒定的傳感器取向。在測距儀定向成傾角向前的情況下，角度中的小的未知變化就足以在高度(該高度是在假設(shè)了錯(cuò)位取向的情況下從測量值計(jì)算而來的)中引起相當(dāng)大的誤差。
US5,549,412公開了這樣一種方法，其中包括豎直可調(diào)的工作部分的道路處理機(jī)與至少一個(gè)發(fā)射器一起使用。所述機(jī)器上的傳感器接收所述至少一個(gè)發(fā)射機(jī)的至少一個(gè)信號(hào)，并從所接收到的信號(hào)導(dǎo)出用來對豎直可調(diào)的工作部分進(jìn)行豎直定位的高度位置信息。例如，采用GPS系統(tǒng)作為包括發(fā)射機(jī)和傳感器的系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)在基準(zhǔn)表面上進(jìn)行理想的鋪面，應(yīng)在所述基準(zhǔn)表面上駕駛而不進(jìn)行處理，僅僅是為了確定基準(zhǔn)表面的位置，這樣就需要進(jìn)行兩次駕駛操作。
EP1 079 029 A2公開了這樣一種解決方案，其中，采用GPS系統(tǒng)和可調(diào)節(jié)傾角的旋轉(zhuǎn)激光系統(tǒng)來進(jìn)行對建筑機(jī)的三維控制和校平。建筑機(jī)上的GPS系統(tǒng)確定建筑機(jī)的兩個(gè)位置坐標(biāo)，這兩個(gè)位置坐標(biāo)被發(fā)送到靜止的旋轉(zhuǎn)激光系統(tǒng)。所需高度與實(shí)際位置坐標(biāo)相配合，而且將旋轉(zhuǎn)激光器定向成使得在建造機(jī)的線性激光接收器的情況下標(biāo)記所需高度。所述激光接收機(jī)確定工作工具與所述高度的實(shí)際偏差。根據(jù)這一偏差來調(diào)節(jié)工作工具的高度位置。該解決方案非常復(fù)雜，因?yàn)槠浒℅PS系統(tǒng)、復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)激光系統(tǒng)、這些系統(tǒng)之間的無線電鏈路、線性激光接收器以及至少一個(gè)控制器。此外，在例如橋下的區(qū)域中會(huì)發(fā)生不能接收到GPS系統(tǒng)所需的衛(wèi)星信號(hào)的問題。
在DE196 47 150中描述了用于確定工作部分高度的其它可能性，其中描述了用于控制道路修整器的安裝高度的裝置和方法。其中通過電位計(jì)傳感器、超聲波傳感器或激光接收器來實(shí)現(xiàn)刮平梁邊緣的高度確定。
DE199 51 297 C1涉及在鋪設(shè)道路層的過程中對道路修整器的自動(dòng)縱向控制。采用了其中通過全激光站跟蹤布置在道路修整器上的棱鏡的解決方案。該站點(diǎn)通過可沿著所有方向取向的光學(xué)系統(tǒng)跟蹤棱鏡?？蓮墓鈱W(xué)系統(tǒng)的立體角、棱鏡與光學(xué)系統(tǒng)之間的距離和全站的位置計(jì)算建筑機(jī)或刮平梁的位置。為了對刮平梁的高度進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)，必須盡可能地將棱鏡布置在刮平梁后緣的正上方。然而，這將導(dǎo)致操縱的不精確性，從而對表面輪廓產(chǎn)生不利影響。為了彌補(bǔ)操縱不精確性的影響，提出刮平梁具有可相對于行進(jìn)方向橫向位移的部分，這樣，即使在不精確行進(jìn)路徑的情況下，也會(huì)通過這些部分的最佳側(cè)向位移而確保對表面的精確鋪設(shè)。
包括可側(cè)向位移的刮平梁部分的道路處理機(jī)具有復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)。在沒有側(cè)向調(diào)節(jié)可能性的建筑機(jī)的情況下，總是存在由操縱的不精確性帶來的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是找到簡單的解決方案，通過該解決方案可精確地沿著豎直方向定位道路處理機(jī)的豎直可調(diào)的工作部分，而且能提高道路處理機(jī)的操縱性能。
通過權(quán)利要求1、11和17的特征實(shí)現(xiàn)該目的。從屬權(quán)利要求描述了可選或有利的實(shí)施例。
在實(shí)現(xiàn)該目的的過程中，意識(shí)到可將所述道路處理機(jī)上的棱鏡布置成距所述工作部分一水平距離，沿行進(jìn)方向位于所述道路處理機(jī)重心的前方，從而可改進(jìn)操縱性能，而不會(huì)不利地影響工作部分的高度調(diào)節(jié)。然而，為此目的，必須通過使用至少一次基準(zhǔn)確定的至少一個(gè)值將棱鏡處的高度確定轉(zhuǎn)化為工作部分(刮平梁)處的高度。
當(dāng)然，也可采用例如GPS裝置之類的有源定位元件來替代全激光站和無源棱鏡。有源定位元件應(yīng)能在位置已知的其它元件的輔助下確定其位置。其它元件則可以是有源或無源元件。如果采用GPS裝置作為定位元件，則應(yīng)能盡可能精確地確定沿豎直方向的位置。如果需要，將來自例如設(shè)計(jì)為旋轉(zhuǎn)激光器的豎直定位發(fā)射器的另一信號(hào)供給至呈改型GPS裝置形式的定位元件，從而也能從衛(wèi)星信號(hào)和其它信號(hào)沿豎直方向非常精確地確定定位元件的三維位置。
例如在US4,807,131中描述了通過激光接收進(jìn)行定位或高度測量的合適方法和裝置。
如果所述定位元件通過固定聯(lián)結(jié)件連接到所述工作部分，則可以針對該聯(lián)結(jié)件的各種可能的定向位置確定所述定位元件與所述工作部分的位置之間的有效高度差。如果確定了所述定位元件與所述工作部分的位置之間的直接連接線的傾角(即，相對于豎直方向或水平方向的角度)，則可最精確地確定有效高度差。
如果所述聯(lián)結(jié)件包括至少一個(gè)大致豎直和一個(gè)大致水平的部分，則還可確定兩個(gè)部分的相應(yīng)傾角。然而，如果固定的聯(lián)結(jié)件僅大致繞單個(gè)水平軸線旋轉(zhuǎn)，則單個(gè)傾角確定就足夠了。
通過高度調(diào)節(jié)裝置改變通向工作部分的杠系統(tǒng)的水平樞轉(zhuǎn)軸線的高度。這使得工作部分可浮在溫暖的瀝青材料上。為了從定位元件的確定位置開始確定工作部分的確切位置，必須使用從基準(zhǔn)確定導(dǎo)出的至少一個(gè)值來確定定位元件和工作工具之間的高度差。
基準(zhǔn)確定優(yōu)選包括傾角確定，通過該傾角確定可確定固定聯(lián)結(jié)件的實(shí)際取向?？蛇x的是，還可通過距基面或距基準(zhǔn)高度的兩次距離測量來確定固定聯(lián)結(jié)件的取向。為此目的，確定從固定聯(lián)結(jié)件的兩個(gè)不同點(diǎn)距基準(zhǔn)位置的距離。
因?yàn)榈缆诽幚頇C(jī)在基面上向前行進(jìn)，從而沿著行進(jìn)方向錯(cuò)開布置的兩點(diǎn)在基面的同一區(qū)域內(nèi)在時(shí)間上是交錯(cuò)的。若將固定聯(lián)結(jié)件的兩點(diǎn)之間的水平距離除以行進(jìn)速度，則獲得了關(guān)于第一點(diǎn)進(jìn)行距離測量和關(guān)于第二點(diǎn)進(jìn)行距離測量之間經(jīng)過的時(shí)間間隔。通過該時(shí)間間隔，可確保針對相同的基準(zhǔn)面進(jìn)行所述兩個(gè)距離測量?？蛇x的是，還可在全站和棱鏡的輔助下進(jìn)行位置確定。
可從距基準(zhǔn)面的所述兩個(gè)距離確定定位元件和工作部分之間的高度差。在所述定位元件的高度已知的情況下，可利用所確定的高度差來精確確定所述工作部分或工作邊緣的高度位置。即使在定位元件和工作部分之間不存在固定聯(lián)結(jié)件，也可進(jìn)行對所述工作部分的高度確定。這表明，例如在行進(jìn)方向上，定位元件和用于確定距基面距離的第一距離傳感器布置在所述道路處理機(jī)的前面。相對于所述第一傳感器沿著行進(jìn)方向向后錯(cuò)開的第二距離傳感器布置在所述工作部分上。在所述機(jī)器沿著直線運(yùn)行時(shí)，即使在工作部分和定位元件之間沒有固定聯(lián)結(jié)件，也可采用這一布置來進(jìn)行所述工作部分的高度確定。在曲線的情況下，可采用位置確定。
如果在調(diào)節(jié)中，所述高度調(diào)節(jié)裝置僅進(jìn)行所述固定聯(lián)結(jié)件的平行位移，則高度差不依賴于高度調(diào)節(jié)。在基面的取向在任何地方都大致相同(例如，呈水平)的情況下，高度校正值為常數(shù)，從而僅需要確保不需要額外的校正。因此，基準(zhǔn)確定在于監(jiān)控平行取向。
在基面的取向沿著行進(jìn)路徑變化的情況下，可通過至少一次傾角確定來確定道路處理機(jī)或者其下的基面的取向?？刹捎盟鶞y量的傾角作為校正高度的基準(zhǔn)確定。從所述定位元件的位置以及該高度校正來獲得所述工作部分的實(shí)際高度。
因?yàn)榧词乖谒龆ㄎ辉贾贸稍谒龅缆诽幚頇C(jī)的縱向方向上距離工作部分一距離(具體而言，該距離至少為所述機(jī)器的縱向延展的一半，或者甚至是所述機(jī)器的整個(gè)縱向延展)的情況下，也可始終精確確定所述工作部分的高度位置，所以可將所述定位元件布置成使得也可對所述道路處理機(jī)的行進(jìn)路徑進(jìn)行最佳地監(jiān)控。為了確保對載運(yùn)器偏離行進(jìn)路徑的運(yùn)動(dòng)具有高靈敏度，將所述定位元件固定在所述道路處理機(jī)上離轉(zhuǎn)動(dòng)軸線盡可能遠(yuǎn)的位置處。具體而言，針對相對于所述道路處理機(jī)行進(jìn)路徑的確定的最佳信號(hào)利用來選擇定位元件的定位。因此，例如在所述定位元件布置成距所述機(jī)器的前底盤盡可能近的情況下，能通過距所述定位元件的測量極快而精確地確定所述機(jī)器位置的變化。例如，所述定位元件可布置在所述機(jī)器重心沿行進(jìn)方向的前面，在側(cè)向上位于所述機(jī)器的左邊緣或右邊緣處。特別優(yōu)選的是，所述定位元件定位在所述道路處理機(jī)沿行進(jìn)方向的前端處，在左邊或右邊的盡可能遠(yuǎn)處，——從而盡可能靠前，并接近底盤。
因?yàn)榫哂胸Q直可調(diào)工作部件的道路處理機(jī)通常以這樣的方式沿著曲線行進(jìn)，即使得所述工作部分不轉(zhuǎn)出來或僅稍微轉(zhuǎn)出來，從而所述定位元件應(yīng)離所述工作部分盡可能遠(yuǎn)。如果所述工作部分布置在所述機(jī)器的后端區(qū)域內(nèi)，則所述定位元件應(yīng)布置在前端區(qū)域內(nèi)。在所述載運(yùn)器意外側(cè)向轉(zhuǎn)出來的情況下，所述定位元件顯著地運(yùn)動(dòng)離開行進(jìn)路徑。校正控制可立即使所述道路處理機(jī)回到理想的行進(jìn)路徑。所述工作部分總是基本保持在理想路徑上。
為了對所述道路處理機(jī)的行進(jìn)路徑進(jìn)行基本精確的監(jiān)控，將所述定位元件安裝在至少機(jī)器重心沿所述機(jī)器行進(jìn)方向的前面的位置，具體是盡可能遠(yuǎn)地位于機(jī)器重心之前。盡可能向前地安裝所述定位元件或所述棱鏡還使得可以更簡單地設(shè)計(jì)監(jiān)控算法，其更為簡單是在于，這樣對行進(jìn)方向的調(diào)節(jié)就可以直接基于水平誤差，而不需要知道所述道路處理機(jī)的縱向軸線。當(dāng)然，額外知道道路處理機(jī)的縱向軸線能改進(jìn)調(diào)節(jié)。
在根據(jù)本發(fā)明的解決方案的情況下，可利用諸如GPS或棱鏡的定位元件而僅通過一次位置監(jiān)控就可實(shí)現(xiàn)精確的行進(jìn)運(yùn)動(dòng)和所述工作部分的精確高度定位。為了確定所述工作部分的高度，所需要的不過是進(jìn)行至少一種基準(zhǔn)確定。


附圖參照兩個(gè)工作示例說明了本發(fā)明。
圖1示出了包括傾角傳感器的道路處理機(jī)的示意性側(cè)視圖，而圖2示出了包括兩個(gè)測距裝置的道路處理機(jī)的示意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2示出了在基面1上行駛的道路處理機(jī)2。所示出的該機(jī)器為路面修整機(jī)，其包括載運(yùn)器3和工作部分4，該工作部分呈刮平梁的形式，該刮平梁以豎直可調(diào)的方式固定在載運(yùn)器上。瀝青材料5通過配送構(gòu)件6沿著工作部分4的前沿配送。當(dāng)?shù)缆诽幚頇C(jī)2向著準(zhǔn)備好了的基面1前進(jìn)時(shí)，布置在道路處理機(jī)2的后端處的工作部分4就在瀝青材料5上刮擦，使其平滑并將其壓實(shí)，從而形成具有理想表面輪廓的連續(xù)瀝青表面7。通過兩個(gè)承載架8的微小樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)將工作部分4定位在理想的高度，這兩個(gè)承載架可樞轉(zhuǎn)地布置在機(jī)器的兩側(cè)，而且它們的作為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的樞轉(zhuǎn)軸承9可以通過作為致動(dòng)構(gòu)件10的液壓缸而移動(dòng)，或者可在高度上調(diào)節(jié)。
為了簡化沿著理想行進(jìn)路徑的精確處理，應(yīng)在沿著行進(jìn)路徑的位置處確定相應(yīng)的實(shí)際位置和/或行進(jìn)方向，應(yīng)確定工作部分的工作高度，并且應(yīng)將所確定的位置或行進(jìn)方向與所需位置或所需方向進(jìn)行比較，且將工作高度與所需高度進(jìn)行比較。一旦位置或行進(jìn)方向偏離在對應(yīng)位置處的所需位置或所需方向，就應(yīng)產(chǎn)生控制信號(hào)，借助于該控制信號(hào)，可通過道路處理機(jī)2的適當(dāng)控制補(bǔ)償所述偏離。如果工作高度偏離所需高度，則應(yīng)通過承載架8來升高或降低工作部分4，直到達(dá)到所需高度。
在包括棱鏡11的實(shí)施例的情況下，可通過全激光站(total laserstation)12監(jiān)控布置在道路處理機(jī)2上的定位元件。該激光站12通過可沿所有方向取向的光學(xué)系統(tǒng)跟蹤棱鏡11?？蓮墓鈱W(xué)系統(tǒng)的立體角、棱鏡11與光學(xué)系統(tǒng)之間的距離和全站12的位置計(jì)算棱鏡11的位置。為了與理想的行進(jìn)路徑比較，沿著理想行進(jìn)路徑的位置和/或方向必須以道路處理機(jī)2在布置棱鏡11的位置處的所需值給出。為了確保關(guān)于工作部分的理想處理路徑，在確定棱鏡11的所需路徑時(shí)應(yīng)考慮道路處理機(jī)2沿曲線的運(yùn)行狀態(tài)，以使得工作部分4沿著理想路徑運(yùn)動(dòng)?？蓮倪B續(xù)的位置確定行進(jìn)方向。
因?yàn)?，在道路處理機(jī)2中，由于機(jī)器前端的橫向運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的方向變化通常比工作部分區(qū)域中的更加顯著，而且因?yàn)樵诓恢罊C(jī)器縱軸線的情況下基于棱鏡位置進(jìn)行方向調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)算法比較簡單，所以應(yīng)盡可能向前地布置棱鏡11，在本實(shí)施例中，例如位于道路處理機(jī)2的極左端(位于行進(jìn)方向的前面)。這里，位于前端的棱鏡11定位成在縱向方向(行進(jìn)方向)上離位于后端的工作部分4的距離為道路處理機(jī)2的整個(gè)縱向延展(沿行進(jìn)方向的延展)。這使得可通過僅僅一個(gè)棱鏡來對機(jī)器進(jìn)行良好的監(jiān)控。
工作高度的允許公差比工作部分呈橫向取向的情形中的小。為了比較所確定的工作高度和所需高度，必須極為精確地確定工作部分4的實(shí)際高度。在棱鏡11的位置高度與工作部分4的工作高度之間沒有固定的關(guān)系，這是因?yàn)樗鼈冊跈C(jī)器的縱向方向上錯(cuò)開布置。如果基面1沿行進(jìn)方向傾角，則與平的基面1的情形相比，工作部分4相對于棱鏡11的高度較低。承載架8的升高和降低運(yùn)動(dòng)以及基面1的可變傾角改變了棱鏡和工作部分4之間的高度差。
為了能從棱鏡11的位置高度推導(dǎo)出盡可能精確的工作高度，應(yīng)采用至少一個(gè)基準(zhǔn)確定的至少一個(gè)值來計(jì)算工作部分情況中的工作高度。
全激光站12連接至未示出的計(jì)算和控制裝置，該計(jì)算和控制裝置用于計(jì)算定位元件(在本示例中為棱鏡11)的位置信息、用于提供控制信號(hào)以控制道路處理機(jī)2、并用于控制工作部分4的高度調(diào)節(jié)。用于執(zhí)行至少一個(gè)基準(zhǔn)確定的至少一個(gè)基準(zhǔn)傳感器同樣連接到控制裝置。至少一部分連接呈無線電鏈路的形式?？刂蒲b置優(yōu)選布置在道路處理機(jī)2上，但是可選地也可布置在全激光站12上。如果控制裝置布置在機(jī)器2上，則至傳感器和致動(dòng)裝置的連接可以呈電纜連接的形式。
根據(jù)圖1，第一實(shí)施例提出形成從一個(gè)承載架8至棱鏡11的固定聯(lián)結(jié)件13。該聯(lián)結(jié)件13例如包括大致水平的聯(lián)結(jié)部分13a以及連接到該聯(lián)結(jié)部分13a上的豎直聯(lián)結(jié)部分13b。如果棱鏡11通過固定聯(lián)結(jié)件連接到工作部分4，則可針對該聯(lián)結(jié)件13的每個(gè)可能取向位置確定棱鏡11與工作部分4上一點(diǎn)的有效高度差。為了確定所述有效高度差，在確定棱鏡和工作部分4上的點(diǎn)之間的直接連接線的傾角(即，相對于豎直方向或相對于水平方向的角度)時(shí)最為精確。為此目的，可在固定聯(lián)結(jié)件13的一部分上固定沿著直接連接線的方向定向的傾角傳感器14。
在示出的實(shí)施例中，傾角傳感器14固定在水平的聯(lián)結(jié)部分13a上?？蛇x的是，也可在固定聯(lián)結(jié)件上布置垂直于第一傾角傳感器取向的第二傾角傳感器，從而可以在兩個(gè)不同方向上確定固定聯(lián)結(jié)件的傾角。從而，橫向于行進(jìn)方向安裝的傾角傳感器能提供額外的信息。
根據(jù)圖2，在第二實(shí)施例中，為了進(jìn)行基準(zhǔn)確定，通過第一測距裝置15在棱鏡11處進(jìn)行至少一次距基面1的第一距離測量，并且在不同的時(shí)刻，通過第二測距裝置16在工作部分4處進(jìn)行至少一次距基面1的第二距離測量。應(yīng)根據(jù)行進(jìn)速度來選擇屬于一起的測量之間的時(shí)間差，使得基本在相同的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行所述兩次測量。無需在棱鏡11和工作部分4之間設(shè)置固定聯(lián)結(jié)件。棱鏡通過保持桿13c連接到道路處理機(jī)2上。
在棱鏡11和第一測距裝置15之間，沿著豎直方向存在固定的距離，而沿水平方向距離基本為零。類似的是，在工作部分4和第二測距裝置16之間，沿著豎直方向必須存在固定距離，而沿著水平方向距離應(yīng)盡可能小。因?yàn)闉r青材料5在工作部分4處由配送構(gòu)件6配送，從而優(yōu)選必須在配送構(gòu)件6的正前方進(jìn)行第二距離測量，這樣基面仍然露出。如果在鋪設(shè)的瀝青的側(cè)面進(jìn)行距離測量，則也可緊鄰工作部分進(jìn)行測量。當(dāng)然，第二測距裝置16的布置可適應(yīng)于相應(yīng)的工作部分4。
當(dāng)然，也可有利地采用這樣的方法，所述方法包括至少一次傾角確定，此外還包括至少一次距基面1的第一距離測量，以及在不同的時(shí)刻，在工作部分4處進(jìn)行的至少一次距基面1的第二距離測量。
權(quán)利要求
1.一種用于對在基面(1)上行駛的道路處理機(jī)(2)的行進(jìn)路徑、以及以豎直可調(diào)的方式布置在所述道路處理機(jī)上的工作部分(4)的工作高度進(jìn)行監(jiān)控的方法，在該方法中，確定布置在所述道路處理機(jī)(2)上的定位元件(11)的三維位置，可選地，從至少兩個(gè)三維位置，特別是在兩個(gè)時(shí)刻的或來自兩個(gè)位置坐標(biāo)的至少兩個(gè)三維位置來確定行進(jìn)方向，并且確定所述工作部分(4)的工作高度，其中-將所述工作高度與所需高度比較，和/或-將所確定的位置與所需位置比較，和/或-將所確定的行進(jìn)方向與所需方向比較，所述方法的特征在于，-所述定位元件(11)布置在與所述工作部分(4)水平相距一距離的位置處，沿行進(jìn)方向位于所述道路處理機(jī)(2)的重心的前方，而且-通過利用至少一個(gè)基準(zhǔn)確定的至少一個(gè)值，將所述定位元件(11)的三維位置的位置高度轉(zhuǎn)化為所述工作部分(4)處的工作高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位元件(11)定位在沿所述道路處理機(jī)(2)的縱向與所述工作部分(4)水平相距一距離處，所述距離至少為所述道路處理機(jī)(2)的縱向延展的一半，具體而言為所述道路處理機(jī)(2)的整個(gè)縱向延展。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，-所述定位元件(11)布置在向著行進(jìn)方向上的前方的端部處，具體而言位于極左或極右前端，而且-所述工作部分(4)布置在所述道路處理機(jī)(2)沿行進(jìn)方向的后端處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述定位元件(11)和所述工作部分(4)之間形成有固定聯(lián)結(jié)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，為了進(jìn)行基準(zhǔn)確定，通過布置在所述固定聯(lián)結(jié)件上的傾角傳感器(14)進(jìn)行至少一次傾角確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，為了進(jìn)行基準(zhǔn)確定，通過布置在所述固定聯(lián)結(jié)件上且取向不同的兩個(gè)傾角傳感器來進(jìn)行兩次傾角確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，從所述至少一個(gè)傾角確定導(dǎo)出所述定位元件(11)的位置高度和所述工作部分(4)的工作高度之間的高度差。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了進(jìn)行基準(zhǔn)確定，在所述定位元件(11)處進(jìn)行至少一次距所述基面(1)的第一距離測量，并且，在不同的時(shí)刻，在所述工作部分(4)處進(jìn)行至少一次距所述基面(1)的第二位置測量，根據(jù)所述行進(jìn)速度或位置確定來選擇時(shí)間差，從而使得所述兩個(gè)測量基本在相同基準(zhǔn)點(diǎn)實(shí)施。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，從所述定位元件(11)的位置高度和所述至少一次第一距離測量來導(dǎo)出所述基準(zhǔn)點(diǎn)的位置，并且，在所述道路處理機(jī)(2)行進(jìn)的同時(shí)，優(yōu)選至少沿著一線來確定所述基面(1)的基部高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，從所述定位元件(11)的位置高度、所述至少一次第一距離測量以及所述至少一次第二距離測量導(dǎo)出工作高度，并且，在所述道路處理機(jī)(2)行進(jìn)的同時(shí)，優(yōu)選至少沿著一線來確定所述工作部分(4)的工作高度。
11.一種道路處理機(jī)(2)，該道路處理機(jī)(2)包括-工作部分(4)，該工作部分(4)以豎直可調(diào)的方式布置在所述道路處理機(jī)(2)上，以及-定位元件(11)，該定位元件(11)布置在所述道路處理機(jī)(2)上，-所述道路處理機(jī)(2)可在基面(1)上運(yùn)動(dòng)，而且能通過至少一個(gè)站點(diǎn)(12)來確定所述定位元件(11)的三維位置，而且可通過計(jì)算和控制裝置來計(jì)算所述定位元件(11)的位置信息，并且可提供控制信息來控制所述道路處理機(jī)(2)和所述工作部分(4)的高度調(diào)節(jié)，所述道路處理機(jī)的特征在于-所述定位元件(11)布置在與所述工作部分(4)水平相距一距離的位置處，沿行進(jìn)方向位于所述道路處理機(jī)(2)重心的前方，而且-用于進(jìn)行至少一次基準(zhǔn)確定的至少一個(gè)基準(zhǔn)傳感器(14，15，16)與所述道路處理機(jī)(2)相協(xié)調(diào)，通過使用從所述基準(zhǔn)傳感器(14，15，16)導(dǎo)出的至少一個(gè)基準(zhǔn)值可將所述定位元件(11)的三維位置的位置高度轉(zhuǎn)化為所述工作部分(4)的工作高度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的道路處理機(jī)(2)，其特征在于，所述定位元件(11)定位在沿所述道路處理機(jī)(2)的縱向與所述工作部分水平相距一距離處，所述距離至少為所述道路處理機(jī)(2)的縱向延展的一半，具體而言為所述道路處理機(jī)(2)的整個(gè)縱向延展。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的道路處理機(jī)(2)，其特征在于-所述定位元件(11)布置在沿行進(jìn)方向的前端，具體而言位于極左或極右前端，而且-所述工作部分(4)布置在所述道路處理機(jī)(2)沿所述行進(jìn)方向的后端。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的道路處理機(jī)(2)，其特征在于，所述工作部分(4)呈刮平梁的形式。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的道路處理機(jī)(2)，其特征在于，所述至少一個(gè)基準(zhǔn)傳感器呈傾角傳感器(14)的形式，所述傾角傳感器被布置在所述定位元件(11)和所述工作部分(4)之間的固定聯(lián)結(jié)件(13)上，并使得可導(dǎo)出所述定位元件(11)的位置高度和所述工作部分(4)的工作高度之間的高度差。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項(xiàng)所述的道路處理機(jī)(2)，其特征在于，至少兩個(gè)基準(zhǔn)傳感器呈第一和第二距離傳感器(15、16)的形式，所述第一距離傳感器(15)布置在所述定位元件(11)處，而所述第二距離傳感器(16)布置在所述工作部分(4)處，從而根據(jù)行進(jìn)速度在不同時(shí)刻進(jìn)行距所述基面(1)的距離測量，使得所述兩個(gè)測量基本在相同基準(zhǔn)點(diǎn)實(shí)施。
17.一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于執(zhí)行對在基面(1)上行駛的道路處理機(jī)(2)的行進(jìn)路徑、以及以豎直可調(diào)的方式布置在道路處理機(jī)上的工作部分(4)的工作高度進(jìn)行監(jiān)控的方法，所述系統(tǒng)包括-根據(jù)權(quán)利要求11至16中任一項(xiàng)的道路處理機(jī)(2)，-用于確定所述定位元件(11)的三維位置的站點(diǎn)(12)，以及-計(jì)算和控制裝置，該計(jì)算和控制裝置用于計(jì)算所述定位元件(11)的位置信息，并用于提供控制信息以控制所述道路處理機(jī)(2)和所述工作部分(4)的高度調(diào)節(jié)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算和控制裝置布置在所述道路處理機(jī)(2)上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于監(jiān)控道路處理機(jī)的方法和裝置。本發(fā)明的目的在于監(jiān)控在基面(1)上行駛的道路處理機(jī)(2)的行進(jìn)路徑、以及以可豎直可調(diào)的方式布置在道路處理機(jī)上的工作部分(4)的工作高度。所述目的是通過對定位元件(11)的三維位置進(jìn)行檢測、從至少兩個(gè)三維位置確定行進(jìn)的方向、并確定工作部分(4)的工作高度而實(shí)現(xiàn)的。將所確定的行進(jìn)方向與設(shè)定方向比較，而將工作高度與設(shè)定高度比較。定位元件(11)布置在與工作部分(4)相距一水平距離的位置處。在至少一次基準(zhǔn)確定的至少一個(gè)值的輔助下將定位元件(11)的三維位置的豎直分量轉(zhuǎn)化為工作部分(4)的工作高度。如果定位元件(11)和工作部分(4)以固定方式相互連接，則采用至少一個(gè)傾角傳感器(14)來確定基準(zhǔn)。此外，可測量定位元件(11)距基面(1)的至少一個(gè)第一距離，而可以以延遲的方式測量工作部分(4)距基面的至少一個(gè)第二距離，根據(jù)駕駛速度或位置確定來選擇延遲，使得所述兩個(gè)測量在基本相同的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行。這一簡單的解決方案使得可精確監(jiān)控行進(jìn)方向和工作部分(4)的工作高度。
文檔編號(hào)E01C19/00GK101072916SQ200580041852
公開日2007年11月14日 申請日期2005年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者安德里亞·比曼, 彼得·A·斯特格馬爾, 福爾克爾·庫赫 申請人:萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司