用于道路整修机的传感器系统技术方案

一种传感器系统，用于建筑机械，具体是道路整修机，传感器系统包括激光扫描仪和评估单元。激光扫描仪可以设置在建筑机械或道路整修机本身上，并且被配置为搜索对象的指定角度范围，并且根据描述到一个或多个对象的距离的距离值以及描述在一个或多个对象处产生的反射强度的相应强度值，来确定指定角度范围的角度。评估单元被配置为基于包括角度上的距离值和强度值的已知图案，来检测作为基准的对象以及相应的角度。此外，评估单元被配置为确定到基准的距离和/或相对于基准的角度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于道路整修机的传感器系统
本专利技术的实施例涉及一种用于建筑机械的传感器系统，具体是用于道路整修机的传感器系统。另一实施例涉及一种具有相应传感器系统的建筑机，具体是道路整修机。另外的实施例涉及一种用于确定到基准的距离和/或相对于基准的角度的方法。另外的实施例涉及一种计算机程序。优选实施例涉及一种用于道路整修机的转向传感器以及一种用于调平道路整修机的铺设木板的高度传感器。
技术介绍
考虑到道路整修机在实际中的主要任务，除了高度精确的木板调平之外，还需要精确的转向。如今，这通常由整修机操作员手动进行。为了使铺设尽可能精确，整修机驾驶员必须根据指定的基准进行转向校正，以使整修机尽可能平行行驶，并与该基准保持相同的距离。不正确的转向和干扰变量涉及木板的转向校正，这是由木板操作员经由木板可延伸部分的控制来执行的。只有从整修机的牵引部分对转向进行连续精确的调整，并从可延伸的木板部分进行跟踪，才能保证基准指定的正确道路路线。整个转向过程(牵引机和木板)的自动化可以显著减少沥青铺设过程中道路整修机操作人员的工作量。这项自动化任务涉及传感器，以下称为转向传感器，它能够调整到不同的基准类型，跟踪基准，并以高精度确定到基准的距离。因此，需要一种改进的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种传感器概念，该传感器概念在精度、对不同应用条件的适应性和人体工程学之间提供了改进的折衷。由独立权利要求解决该目的。本专利技术的实施例提供了一种用于建筑机械的传感器系统，具体是具有至少一个(第一)激光扫描仪和评估单元的道路整修机。第一激光扫描仪例如横向设置在建筑机械/整修机本身上。激光扫描仪被配置为搜索一个或多个对象(例如，绳索、标记或铣削或路缘等)的指定角度范围(例如，半圆或180°弧或完整圆或360°弧或其他角度范围)，并确定描述到一个或多个(找到的)对象的距离的相应距离值以及描述在一个或多个对象处产生的反射强度的相应强度值。在指定角度范围内进行该确定，将距离值或强度值分配给指定角度范围内的相应角度。评估单元被配置为根据由跨角度的距离值和强度值组成或包括跨角度的距离值和强度值的已知模式，检测作为基准的对象以及相关联的角度。在此处，例如，从某一模式(跨角度的强度值的变化与距离值的变化的组合)开始，检测路缘或绳索，或者甚至彼此区分，使得路缘或绳索可以用作基准。此外，评估单元被配置为确定到基准的距离和/或相对于基准的角度。在此处，例如，确定第一激光扫描仪和基准之间的距离和/或相对于所确定的基准的基准位置(例如，水平线)的角度。本专利技术的实施例基于这样的发现，即通过相应的评估扩展的激光扫描仪适合于检测和区分来自不同基准的测量数据模式，这些测量数据模式与道路整修机的铺设木板的转向或高度控制/调平相关，或者通常用于控制道路整修机。此外，评估单元评估或跟踪与检测到的基准相关联的测量值(连续地，具体是沿着建筑机械的行进路径)，以便确定道路整修机相对于基准(例如，距离或角度)的(横向)位置。根据第一应用场景，有利地，例如，在沥青铺设期间，通过使用所描述的传感器系统，可以非常精确地控制道路整修机的转向。为此，例如，相应的距离值被传输到转向系统。可选地，基于位置信息，可以自动执行道路整修机的转向校正或者通常转向任务，或者通常道路整修机的控制任务。这对应于转向的控制电路，主要是减轻操作人员的转向任务。根据一个实施例，激光扫描仪可替代地或另外设置在道路整修机的木板的可延伸部分上(或通常设置在建筑机械的可移动工具上)，以确定部件相对于基准的(横向)方向。例如，这导致以下应用场景：除了或代替转向任务，传感器系统还可以有利地用于调节木板宽度：设置在木板的可延伸部分上的激光传感器用于例如将木板的可延伸部分跟踪到基准。因此，以这种方式建立的用于控制可延伸部分的(替代的或第二)控制电路的任务是通过相应地移动可延伸的木板部分来保持到基准的距离恒定，以允许对要应用的路面的宽度/横向位置进行小幅校正。根据一个实施例，激光扫描仪可以替代地或另外设置在牵引臂上或牵引点附近和/或在木板上，例如，在木板的侧板上或道路整修机的木板的可延伸部分上，并且可以用作高度传感器，以替代地或另外地将高度信息提供到转向信息。有利地，传感器系统因此也可以用于木板的高度控制或调平。例如，如果激光扫描仪安装在牵引点附近，同样也适用于基准绳上的高度扫描。与用作转向传感器相反，当用作高度传感器时，激光扫描仪的传感器位置可以具有不同的(安装)位置，例如，在建筑机械的牵引点附近，而用于转向目的的传感器可以安装在拐角处。如上所述，评估单元被配置为基于不同的已知模式检测不同类型的对象，作为基准。例如，根据实施例，评估单元可以连接到用户接口，经由该用户接口，用户有可能做出关于要检测的对象类型的用户选择。作为响应，评估单元搜索要检测的相应类型的对象，例如，要用作基准的相应铣削刃或相应绳索。根据实施例，待检测的对象是绳索(rope)。例如，如果强度值的最大值以(窄)峰值的形式存在，并且如果同时距离值的最小值也以(窄)峰值的形式存在，则评估单元检测绳索。例如，(窄)峰值的宽度为2°至4°或1°至7.50°(通常在0.1°至10°或15°的范围内)。或者，如果在指定测量范围内的相同角度内检测到强度值的峰形变化(最大值)和距离值的峰形变化(最小值)，则评估单元也可以检测绳索。根据实施例，当使用绳索作为基准时，必须在两种模式之间进行区分(从上方鸟瞰图的检测或从侧面透视图的检测)。根据一个实施例，评估单元例如基于上面解释的图案从鸟瞰图中检测绳索，并且例如相对于来自激光扫描仪的地面垂线，确定指定角度范围内的角度α。此外，根据测量/确定的角度α，评估单元可以使用公式a＝tanα-h(激光扫描仪相对于绳索的高度h)来计算距离a。根据另一实施例，评估单元被配置为从横向透视图检测绳索，并通过纯激光测量来确定到绳索的距离。根据另一实施例，评估单元被另外或替代地配置为检测边缘，例如，铣削刃或路缘。可以在两种不同的模式下检测该边缘，即在横向图和鸟瞰图中。例如，如果强度值在指定角度范围的角度范围下形成超高，或者如果距离值在指定角度范围的角度范围下形成距离值的平台(plateau)，则评估单元检测横向透视图中的边缘。或者，评估单元检测距离值的平台和强度值的高度的组合，作为边缘，特别是如果平台和超高出现在指定角度范围的公共角度范围内。根据另一实施例，如果距离值在指定角度范围的角度处形成跳跃，或者如果距离值在指定角度范围的角度处形成(连续)最大值，则评估单元检测鸟瞰图中的边缘。优选地，当距离值在指定角度范围的角度中形成跳跃并且距离值在该角度同时形成最大值时，评估单元检测边缘。在此处，根据另一实施例，类似于绳索的检测，可以基于公式a＝tanα*高度h的(测量的)角度来确定(横向)距离a，在该角度下检测到边缘。根据另一实施例，评估单元被配置为检测线，例如，在墙壁上的横向透视图中或者在地面上的鸟瞰图中。根据实施例，当获得峰值形式的强度值的最大值与连续/稳定变化的距离值相结合或者甚至在某一角度获得连续变化的距离值的最小值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器系统(1)，用于建筑机械，具体是道路整修机(50)，所述传感器系统包括：/n第一激光扫描仪(10)，所述第一激光扫描仪设置在所述建筑机械上，并且被配置为搜索对象的指定角度范围，并且在所述指定角度范围的角度上，确定描述到一个或多个对象的距离的相应的距离值以及描述在所述一个或多个对象处产生的反射强度的相应的强度值，/n评估单元(20)，所述评估单元被配置为检测作为基准(54、54s、54k)的对象、以及根据已知图案的相关角度，所述已知图案包括扫描角度上的所述距离值和所述强度值，并且/n所述评估单元被配置为确定到所述基准(54、54s、54k)的距离和/或相对于所述基准(54、54s、54k)的角度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种传感器系统(1)，用于建筑机械，具体是道路整修机(50)，所述传感器系统包括：
第一激光扫描仪(10)，所述第一激光扫描仪设置在所述建筑机械上，并且被配置为搜索对象的指定角度范围，并且在所述指定角度范围的角度上，确定描述到一个或多个对象的距离的相应的距离值以及描述在所述一个或多个对象处产生的反射强度的相应的强度值，
评估单元(20)，所述评估单元被配置为检测作为基准(54、54s、54k)的对象、以及根据已知图案的相关角度，所述已知图案包括扫描角度上的所述距离值和所述强度值，并且
所述评估单元被配置为确定到所述基准(54、54s、54k)的距离和/或相对于所述基准(54、54s、54k)的角度。


2.根据权利要求1所述的传感器系统(1)，其中，所述评估单元(20)被配置为基于不同的已知图案检测不同类型的对象，作为所述基准(54、54s、54k)。


3.根据权利要求2所述的传感器系统(1)，其中，所述评估单元(20)经由用户接口获得表征待检测对象类型的用户选择。


4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统(1)，其中，待确定的到所述基准(54、54s、54k)的距离是所述激光扫描仪(10)和所述基准(54、54s、54k)之间的横向距离a。


5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统(1)，其中，待检测的对象是绳索(54s)。


6.根据权利要求5所述的传感器系统(1)，其中，当存在峰值形式的所述强度值的最大值和峰值形式的所述距离值的最小值时，所述评估单元(20)检测所述绳索(54s)，或者在所述指定角度范围内的相同角度处当存在峰值形式的所述强度值的最大值和峰值形式的所述距离值的最小值时，所述评估单元(20)检测所述绳索(54s)。


7.根据权利要求5或6所述的传感器系统(1)，其中，所述评估单元(20)被配置为从鸟瞰图检测所述绳索(54s)，并且确定所述指定角度范围内的角度α，或者从所述鸟瞰图检测所述绳索(54s)，并且确定所述指定角度范围内的角度α以便使用公式a＝tanα·高度h来计算根据所确定的角度α的距离a。


8.根据权利要求5至7中任一项所述的传感器系统(1)，其中，所述评估单元(20)被配置为在横向透视中检测所述绳索(54s)，并确定到所述绳索(54s)的距离。


9.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统(1)，其中，所述评估单元(20)被配置为检测边缘(54k)，具体是铣削刃或路缘。


10.根据权利要求9所述的传感器系统(1)，其中，如果所述强度值在所述指定角度范围的角度范围下形成超高，或者如果所述距离值在所述指定角度范围的角度范围下形成所述距离值的平台，或者如果在所述指定角度范围的角度范围内存在所述距离值的平台和所述强度值的超高的组合，则所述评估单元(20)在横向透视中确定所述边缘(54k)。


11.根据权利要求9或10所述的传感器系统(1)，其中，当所述距离值在所述指定角度范围的角度处形成跳跃时，或者当所述距离值在所述指定角度范围的角度处形成最大值时，或者当所述距离值在所述指定角度范围的角度处形成跳跃并且所述距离值在所述指定角度范围的角度处形成最大值时，所述评估单元(20)确定鸟瞰图中的所述边缘(54k)。


12.根据权利要求11所述的传感器系统(1)，其中，所述评估单元(20)被配置为根据角度范围的所确定的角度，利用公式a＝tanα-高度h来确定距离a。


13.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统(1)，其中，所述评估单元(20)被配置为检测墙壁上的横向透视中或地面上的鸟瞰图中的线(541)。


14.根据权利要求13所述的传感器系统(1)，其中，当在所述指定角度范围的角度处获得峰值形式的所述强度值的最大值结合连续变化的所述距离值时，检测所述线(54l)。


15.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统(1)，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔方斯·霍恩，
申请(专利权)人：摩巴自动控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE