用于地下物体的作业工具防撞系统技术方案

电子控制器包括：存储器，其包括用于检测物体的计算机可执行指令；以及处理器，其耦合到存储器并且配置为执行该计算机可执行指令，该计算机可执行指令在由该处理器执行时使该处理器：感测指示地下物体的存在的信号并且向机器控制系统或作业工具控制系统发送控制信号以改变机器或作业工具的移动。

【技术实现步骤摘要】
用于地下物体的作业工具防撞系统
本专利技术涉及诸如运土、采矿等机器、诸如冷铣刨机等铣床、建筑机器以及使用作业工具来操纵诸如土壤、沥青、混凝土等材料的类似机器。更具体地，本专利技术涉及使用作业工具防撞系统的这种机器，该作业工具防撞系统帮助机器在作业工具与地下物体接触之前使作业工具或机器的移动停止或改变作业工具或机器的移动。
技术介绍
机器通常用于移动或操纵材料的运土、建筑、采矿以及铺路工业。具体地，在铺路工业中，使用诸如冷铣刨机等铣床。这些机器用于各种目的，并且因此采用许多不同的作业工具。在许多情况下，这些机器利用诸如旋转切割工具、铲斗、耙子等作业工具来操纵或干扰土壤、沥青、岩石、混凝土等。可以想象，这些工具可能偶尔会与地下物体接触，诸如可能会对作业工具造成损坏的大型岩石，从而需要维修或更换作业工具或作业工具的作业部分，诸如齿、工具、刀座或齿座、刀刃等。或者，在一些情况下，诸如电缆、电线、管道等地下物体可能对作业工具造成的损坏敏感。这可能需要在这些地下物体受损时进行维修。在任何一种情况下，损坏都可能在发生损坏的区域中停止作业，从而导致该区域正在执行的特定经济活动的损失时间和利润。例如，诸如切割滚筒等旋转工具通常由诸如冷铣刨机等铣床用于撕开诸如土壤、松散岩石、沥青、路面、混凝土等作业表面。可以想象，这些旋转工具可以使用适于执行必要作业的钻头。这些钻头易磨损。因此，经常需要在磨损后更换这些钻头。替代地，可能希望取决于作业材料而将一种类型的钻头更换为另一种类型的钻头。例如，一个钻头可以很好地适于撕开混凝土，而另一种钻头可以更适合于撕开沥青。因此，希望防止对地下物体的这种损坏或对可以在损坏发生之前接触这些地下物体的作业工具的损坏。
技术实现思路
提供了一种用于根据本专利技术的实施例的避开物体的方法，该方法包括：使用机器的传感器来传输信号，该传感器位于机器的作业工具前方并且沿着作业工具或机器的行进方向，该机器沿着路径在地面上行进，并且作业工具正在移动，该传感器指向地面；响应于使用传感器传输的信号而监控信号，该信号使用传感器或来自传感器的接收器而监控；处理一个或多个信号以检测沿着路径的物体；将物体与作业工具之间的距离与阈值进行比较；以及基于将该距离与阈值进行比较来改变作业工具的移动或者基于将该距离与阈值进行比较来改变机器的移动中的至少一项。根据本专利技术的实施例的一种用于具有作业工具的机器的作业工具防撞系统包括传感器、接收器以及耦合到传感器和接收器的电子控制器单元。电子控制器单元配置为使传感器以第一时间间隔传输信号，处理由接收器以第二时间间隔接收的信号，并且在处理由接收器接收的信号之后改变作业工具或机器的移动。提供了根据本专利技术的实施例的一种电子控制器单元。电子控制器单元可以包括：存储器，其包括用于检测地下物体的计算机可执行指令；以及处理器，其耦合到存储器并且配置为执行该计算机可执行指令，该计算机可执行指令在由该处理器执行时使该处理器：感测指示地下物体的存在的信号并且向机器控制系统或作业工具控制系统发送控制信号以改变机器或作业工具的移动。附图说明结合在本说明书中并构成其一部分的附图说明了本专利技术的若干实施例，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中：图1是根据本专利技术的实施例的利用用于地下物体的作业工具防撞系统的诸如冷刨机等机器的透视图。图2是图1的机器的侧视图。图3是由图1的机器使用的旋转切割组件形式的作业工具的透视图。图4包含根据本专利技术的实施例的图1的机器的作业工具防撞系统的示意框图。图5包含可以由图4的作业工具防撞系统使用的传感器阵列的示意框图。图6是描述由图4的作业工具防撞系统实施的方法的流程图。图7包含说明可以如何配置图4的作业工具防撞系统的电子控制器单元的示意框图。图8包含描绘处理器如何执行可以由图4的作业工具防撞系统使用的一组计算机可执行指令的示意框图。图9到图15是可以由图4的作业工具防撞系统提供的GUI的屏幕截图，其示出了GUI(图形用户界面)和系统的各种功能。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的实施例，其示例在附图中说明。只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。在一些情况下，附图标记将在本说明书中指出，并且附图将示出后面带字母的附图标记(例如100a、100b)或者后面带撇的附图标记(例如100'、100'等)。应当理解，紧随附图标记使用字母或撇指示这些特征具有类似形状并且具有与几何形状关于对称平面镜像的情况类似的功能。为了便于在本说明书中解释，字母和撇通常不包括在本文中，但是可以在附图中示出以指示在本书面说明书中讨论的具有类似或相同功能或几何形状的特征的重复。在各种实施例中，可以提供并且现在将描述一种可以由用于物体(例如，地下物体或地上物体)的作业工具防撞系统实施的方法、作业工具防撞系统本身以及一种配置为实施该方法或与该作业工具防撞系统一起使用的电子控制器单元。图1和2说明了具有协作完成这样的任务的多个系统和部件的示例性机器100。机器100可以更一般地实施执行与诸如采矿、建筑、农作或农业、运输、运土、铺路等工业相关联的一种类型的操作的移动机器。如刚刚提到的，机器100可以是铣床，诸如冷铣刨机。机器100可以包括电源102和可以由电源102驱动的一个或多个底架组件104。电源102可以在一定范围的输出速度和转矩下驱动机器100的底架组件104。电源102可以是发动机，诸如例如柴油发动机、汽油发动机、气体燃料动力发动机或任何其它合适的发动机。电源102也可以是非燃烧电源，诸如例如燃料电池、电力存储装置等。底架组件104可以包括履带106。底架组件104可以经由液压缸108附接到机器100，该液压缸可以升高或降低或旋转以将机器100垂直或水平地定位在相对于作业表面的期望位置。可以采用其它类型的底架，诸如采用轮子、走行机构等底架。包括旋转切割滚筒组件112(在图3中最佳示出)的工具组件110被示为附接到图1和2中的机器100的底部并从该底部延伸，使得该工具组件可以在地面158上方悬停期望的距离(如本文所使用，“地面”应当被理解为包括路面、混凝土、泥土、土壤、岩石和/或任何其它类型的作业表面)。工具组件110包括两个液压侧板114(图1和图2中仅示出其中一个，但是应当理解，类似的侧板位于机器的相对侧上)，该液压侧板具有用于监控和定位旋转切割滚筒组件112(如图3中所示)的位置传感器(未示出)。在侧板114之间延伸的盖板(图1或图2中未示出)通常用于部分地围绕旋转切割滚筒组件112，位于切割滚筒的上方和后方。变速器(图1和图2中未示出)可以操作地连接到电源102和旋转切割滚筒组件112，从而允许电源102驱动旋转切割滚筒组件112旋转并且撕开地面(或以其它方式操纵或处理地面)。如图1和图2中所示，工具组件110装配有液压软管116以进行供水，水被喷射到旋转切割滚筒组件112上，从而有助于在使用中从旋转切割滚筒组件112中去除碎屑。该碎屑由机器100转移到可折叠的输送机系统118，其将材料运输到另一台车辆或倾卸场所，在那里将废弃材料拖离作业区域。还示出了操作员驾驶室(或驾驶室)120，其容纳座椅122和控制件124，该控制件供操作员用于控制机器100的各种功能。该机器以及工具组件110本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于避开物体的方法，所述方法包括：使用机器的传感器来传输信号，所述传感器位于所述机器的作业工具前方并且沿着所述作业工具或所述机器的行进方向，所述机器沿着路径在地面上行进，并且所述作业工具正在移动；所述传感器指向所述地面；响应于使用所述传感器传输的所述信号而监控信号，使用所述传感器或与所述传感器分离的接收器监控所述信号；处理所述信号中的一个或多个以检测沿着所述路径的物体；将所述物体与所述作业工具之间的距离与阈值进行比较；以及以下至少一项：基于将所述距离与所述阈值进行比较来改变所述作业工具的移动，或者基于将所述距离与所述阈值进行比较来改变所述机器的移动。

【技术特征摘要】
2017.10.04 US 15/724,5771.一种用于避开物体的方法，所述方法包括：使用机器的传感器来传输信号，所述传感器位于所述机器的作业工具前方并且沿着所述作业工具或所述机器的行进方向，所述机器沿着路径在地面上行进，并且所述作业工具正在移动；所述传感器指向所述地面；响应于使用所述传感器传输的所述信号而监控信号，使用所述传感器或与所述传感器分离的接收器监控所述信号；处理所述信号中的一个或多个以检测沿着所述路径的物体；将所述物体与所述作业工具之间的距离与阈值进行比较；以及以下至少一项：基于将所述距离与所述阈值进行比较来改变所述作业工具的移动，或者基于将所述距离与所述阈值进行比较来改变所述机器的移动。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述物体是地下物体，并且其中监控所述信号包括响应于使用所述传感器传输的所述信号而接收从所述地下物体反射的信号。3.根据权利要求1所述的方法，其中改变所述作业工具的所述移动或者改变所述机器的所述移动是基于以下变量中的一个或多个：所述机器到所述物体的距离；所述机器的减速率；或者所述作业工具的减速率。4.根据权利要求1所述的方法，其中自动执行改变所述机器的所述移动或者改...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·M·霍根，D·N·彼得森，T·M·奥唐内尔，E·恩格尔曼，
申请(专利权)人：卡特彼勒路面机械公司，
类型：发明
国别省市：美国,US