灯光追踪系统及挖掘机技术方案

本发明专利技术提供一种灯光追踪系统及挖掘机，该系统包括：控制器和分别与控制器连接的超声波发射装置、超声波接收装置、驱动装置，驱动装置连接挖掘机的探照灯，超声波发射装置设在挖掘机的铲斗上；控制器用于发送启动信号到超声波发射装置；超声波发射装置用于在接收启动信号后发射超声波信号；控制器还用于根据超声波接收装置接收到的超声波信号计算铲斗的位置信息，并根据所述位置信息和探照灯的当前角度确定转动角度，以及根据转动角度驱动驱动装置以使探照灯转向铲斗。根据本发明专利技术的技术方案，可以实现探照灯对挖掘机铲斗的自动追踪，很大程度上改善驾驶员视野，还可提升挖掘效率及施工的安全性等。

【技术实现步骤摘要】
灯光追踪系统及挖掘机
本专利技术涉及工程机械
，尤其涉及一种灯光追踪系统及挖掘机。
技术介绍
在现代施工建设中，挖掘机作为进行土石方开挖的主要设备，在现代工程机械中占据着重要地位，其广泛应用在矿山采掘、工业与民用建筑、农机工程、交通运输、港口建设以及军事工程施工等各类工程中。由于施工环境复杂多变，挖掘机也会经常在夜间或矿井及隧道等光线暗淡的情况下施工，因此，提高挖掘机在这此工况下施工的效率及安全性是非常重要的。在挖掘机工作时，铲斗周围的视野和照明至关重要，然而，目前挖掘机的夜间照明灯光多为固定式，在具体施工时，照明存在一定的局限性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种灯光追踪系统及挖掘机，以实现控制探照灯对挖掘机铲斗的自动追踪，从而提高夜间作业安全性等。本专利技术实施例提出一种灯光追踪系统，应用于挖掘机，所述系统包括：控制器和分别与所述控制器连接的超声波发射装置、超声波接收装置、驱动装置，所述驱动装置连接所述挖掘机的探照灯，所述超声波发射装置设在所述挖掘机的铲斗上；所述控制器用于发送启动信号到所述超声波发射装置；所述超声波发射装置用于在接收所述启动信号后发射超声波信号；所述控制器还用于根据所述超声波接收装置接收到的超声波信号计算所述铲斗的位置信息，并根据所述位置信息和所述探照灯的当前角度确定所述探照灯的转动角度，以及根据所述转动角度驱动所述驱动装置以使所述探照灯转向所述铲斗。进一步地，所述超声波发射装置包括分别位于所述铲斗的不同位置的第一超声波发射器和第二超声波发射器；所述第一超声波发射器和所述第二超声波发射器用于发射不同频率的超声波；所述控制器用于根据所述超声波接收装置分别接收到的两个超声波的时间计算所述铲斗的位置信息。进一步地，所述位置信息包括所述铲斗相对于所述探照灯的方向角和距离，所述超声波接收装置设在所述探照灯上；在接收到所述启动信号后，所述第一超声波发射器发送第一频率的超声波，所述第二超声波发射器在预设时间后发送第二频率的超声波；所述控制器根据所述超声波接收装置接收到所述第一频率的超声波的第一时间计算第一距离值，并根据接收到所述第二频率的超声波的第二时间计算第二距离值；所述控制器还根据所述第一距离值、所述第二距离值和两个超声波发射器之间的间隔距离计算所述铲斗相对于所述探照灯的距离和方向角。进一步地，所述控制器根据所述探照灯的当前角度和所述方向角之间的角度差确定所述铲斗的转动角度。进一步地，所述控制器计算所述第一距离值和所述第二距离值，包括：获取所述第一超声波发射器和所述第二超声波发射器开始发射超声波的第一发射时间和第二发射时间；根据所述第一频率的超声波对应的第一接收时间和所述第一发射时间计算所述第一时间，并根据所述第一时间和预设公式计算所述第一距离值；根据所述第二频率的超声波对应的第二接收时间和所述第二发射时间计算所述第二时间，并根据所述第二时间和所述预设公式计算所述第二距离值。进一步地，所述探照灯设于所述挖掘机的驾驶室顶部前方上。进一步地，所述驱动装置包括伺服电机和驱动齿轮，所述伺服电机分别连接所述控制器和所述驱动齿轮，所述驱动齿轮连接所述探照灯；所述控制器用于根据所述转动角度控制所述伺服电机转动，以使所述伺服电机带动所述驱动齿轮转动。进一步地，该灯光追踪系统，还包括：开关，所述开关与所述控制器电性连接，当检测到所述开关按下时，所述控制器产生所述启动信号。本专利技术另一实施例提出一种挖掘机，包括：铲斗、探照灯和灯光追踪系统，所述灯光追踪系统包括控制器和分别与所述控制器连接的超声波发射装置、超声波接收装置、驱动装置，所述驱动装置连接所述探照灯，所述超声波发射装置设在所述铲斗上；所述控制器用于发送启动信号到所述超声波发射装置；所述超声波发射装置用于在接收所述启动信号后发射超声波信号；所述控制器还用于根据所述超声波接收装置接收到的超声波信号计算所述铲斗的位置信息，并根据所述位置信息和所述探照灯的当前角度确定所述探照灯的转动角度，以及根据所述转动角度驱动所述驱动装置以使所述探照灯转向所述铲斗。进一步地，所述驱动装置包括伺服电机和驱动齿轮，所述伺服电机分别连接所述控制器和所述驱动齿轮，所述驱动齿轮连接所述探照灯；所述控制器用于根据所述转动角度控制所述伺服电机转动，以使所述伺服电机带动所述驱动齿轮转动。本专利技术实施例的灯光追踪系统利用超声波对挖掘机铲斗进行实时定位，实现了控制探照灯对挖掘机铲斗的自动追踪，很大程度上改善驾驶员的视野，不仅提高光线暗或夜间的施工安全性，还可提升挖掘效率等。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例的灯光追踪系统的结构示意图；图2示出了本专利技术实施例的灯光追踪系统的应用示意图；图3示出了本专利技术实施例的灯光追踪系统的第一流程图；图4示出了本专利技术实施例的灯光追踪系统的第二流程图；图5示出了本专利技术实施例的灯光追踪系统的一种转动角度计算示意图。主要元件符号说明：1-灯光追踪系统；2-挖掘机；3-铲斗；4-探照灯；10-控制器；20-超声波发射装置；30-超声波接收装置；40-驱动装置；201-第一超声波发射器；202-第二超声波发射器；301-超声波接收器；410-伺服电机；420-驱动齿轮。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种灯光追踪系统，其特征在于，应用于挖掘机，所述系统包括：控制器和分别与所述控制器连接的超声波发射装置、超声波接收装置、驱动装置，所述驱动装置连接所述挖掘机的探照灯，所述超声波发射装置设在所述挖掘机的铲斗上；所述控制器用于发送启动信号到所述超声波发射装置；所述超声波发射装置用于在接收所述启动信号后发射超声波信号；所述控制器还用于根据所述超声波接收装置接收到的超声波信号计算所述铲斗的位置信息，并根据所述位置信息和所述探照灯的当前角度确定所述探照灯的转动角度，以及根据所述转动角度驱动所述驱动装置以使所述探照灯转向所述铲斗。

【技术特征摘要】
1.一种灯光追踪系统，其特征在于，应用于挖掘机，所述系统包括：控制器和分别与所述控制器连接的超声波发射装置、超声波接收装置、驱动装置，所述驱动装置连接所述挖掘机的探照灯，所述超声波发射装置设在所述挖掘机的铲斗上；所述控制器用于发送启动信号到所述超声波发射装置；所述超声波发射装置用于在接收所述启动信号后发射超声波信号；所述控制器还用于根据所述超声波接收装置接收到的超声波信号计算所述铲斗的位置信息，并根据所述位置信息和所述探照灯的当前角度确定所述探照灯的转动角度，以及根据所述转动角度驱动所述驱动装置以使所述探照灯转向所述铲斗。2.根据权利要求1所述的灯光追踪系统，其特征在于，所述超声波发射装置包括分别位于所述铲斗的不同位置的第一超声波发射器和第二超声波发射器；所述第一超声波发射器和所述第二超声波发射器用于发射不同频率的超声波；所述控制器用于根据所述超声波接收装置分别接收到的两个超声波的时间计算所述铲斗的位置信息。3.根据权利要求2所述的灯光追踪系统，其特征在于，所述位置信息包括所述铲斗相对于所述探照灯的方向角和距离，所述超声波接收装置设在所述探照灯上；在接收到所述启动信号后，所述第一超声波发射器发送第一频率的超声波，所述第二超声波发射器在预设时间后发送第二频率的超声波；所述控制器根据所述超声波接收装置接收到所述第一频率的超声波的第一时间计算第一距离值，并根据接收到所述第二频率的超声波的第二时间计算第二距离值；所述控制器还根据所述第一距离值、所述第二距离值和两个超声波发射器之间的间隔距离计算所述铲斗相对于所述探照灯的距离和方向角。4.根据权利要求3所述的灯光追踪系统，其特征在于，所述控制器根据所述探照灯的当前角度和所述方向角之间的角度差确定所述铲斗的转动角度。5.根据权利要求3所述的灯光追踪系统，其特征在于，所述控制器计算所述第一距离值和所述第二距离值，包括：获取所述第一超声波发射器和所述第二超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：付志伟，宁静，陈华，
申请(专利权)人：三一重机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32