包括地面加工机和另一车辆及间距监控装置的作业牵引车 |
|||||||
| 申请号 | CN202010098727.3 | 申请日 | 2020-02-18 | 公开(公告)号 | CN111576139B | 公开(公告)日 | 2021-11-30 |
| 申请人 | 维特根有限公司; | 发明人 | M·弗里茨; H·兰格; M·佩斯; C·卡尼亚; | ||||
| 摘要 | 一种作业 牵引车 ，包括以理论间距依次沿作业方向运动的自驱动第一车辆和其他的车辆，作业牵引车具有输出间距 信号 的间距监控装置，间距监控装置具有射束源和检测射束源 辐射 的 传感器 组件，车辆作为源车辆携带射束源，射束源朝作为目标车辆的另一车辆射出 电磁辐射 ，使得辐射仅存在于射束空间中，该射束空间在围绕第一射束空间轴线的第一 角 范围和围绕第二射束空间轴线的第二角范围延伸。传感器组件沿着传感器轴线延伸并且布置在目标车辆上，通过射束源照射传感器组件上的基准 检测区域 ，传感器轴线绕平行于第一射束空间轴线的倾斜轴线倾斜地布置，从而车辆间距的变化引起传感器组件的检测区域的 位置 变化并因此引起传感器组件的检测状态的变化。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种作业牵引车(10)，包括作为第一车辆的自驱动地面加工机和至少另一自驱动车辆，其中，作业牵引车(10)的车辆构造成，使得在按规定的作业运行期间以处于预定的理论间距值域中的理论间距依次沿共同的作业方向(A)运动，其中，所述作业牵引车(10)具有间距监控装置(26)，所述间距监控装置根据所述间距监控装置(26)检测状态的情况输出间距信号，所述检测状态与所述车辆事实上的实际间距(D、D’、D”)相关，所述间距信号包含关于所述车辆间距(D、D’、D”)的信息，其中，所述间距监控装置(26)具有发出电磁辐射(32)的射束源(28)和对于射束源(28)的电磁辐射(32)敏感的传感器组件(30)，其中，第一车辆和另一车辆中的一车辆作为源车辆携带射束源(28)，其中，在所述作业牵引车(10)处于预定的基准状态中时，即所述作业牵引车(10)具有在平坦的水平地基(U)上布置为以预定的参考距离(D)彼此远离地准备好作业的车辆时，此时所述射束源(28)朝所述第一车辆和作为目标车辆的另一车辆中的相应另外的车辆的方向以如下定向射出电磁辐射(32)，使得用于间距监控的电磁辐射(32)仅存在于射束空间(40)中，所述射束空间在围绕第一射束空间轴线(42)的第一角范围(43)上延伸并且在围绕第二射束空间轴线(44)的第二角范围(46)上延伸，其包围所述第一射束空间轴线(42)的角度，所述第一射束空间轴线(42)平行于所述源车辆的俯仰轴线(N1)，所述第二射束空间轴线(44)处于或平行于由所述源车辆的偏航轴(G1)和侧倾轴(R1)展开的平面，其中，第二角范围(46)在数值上等于或大于所述第一角范围(43)，并且其中，所述射束空间(40)关于作业方向(A)绕所述第一射束空间轴线(42)倾斜，其特征在于，所述传感器组件(30)沿着传感器轴线(36)延伸并且布置在目标车辆上以通过所述目标车辆来携带，其中，在所述作业牵引车(10)处于基准状态下来看，所述射束源(28)照射所述传感器组件(30)上的预定的传感器轴向的基准检测区域(34)，并且其中相对于在所述检测区域(34)和所述射束源(28)之间的连接直线(33)，所述传感器轴线(36)布置为绕平行于所述第一射束空间轴线(42)的倾斜轴线倾斜，从而所述车辆间距(D、D’、D”)的变化引起所述射束源(28)辐射在所述传感器组件(30)上的检测区域(34)沿着所述传感器轴线(36)的位置变化，并因此引起所述传感器组件(30)的检测状态的变化。 |
||||||
| 说明书全文 | 包括地面加工机和另一车辆及间距监控装置的作业牵引车技术领域[0001] 本发明涉及一种作业牵引车，包括自驱动地面加工机作为第一车辆和至少另一自驱动车辆，其中，作业牵引车的车辆构造成，使得在按规定的作业运行期间以处于预定的理论间距值域中的理论间距依次沿共同的作业方向运动，其中，作业牵引车具有间距监控装置，间距监控装置根据间距监控装置的与车辆事实上的实际间距相关的检测状态的情况输出间距信号，该间距信号包含关于车辆间距的信息，其中，间距监控装置具有发出电磁辐射的射束源和对于射束源的电磁辐射敏感的传感器组件，其中，第一车辆和另一车辆中的一车辆作为源车辆携带射束源，其中，在作业牵引车处于预定的基准状态中、即具有在预定的基准状态下彼此远离地准备好作业运行的车辆的平坦的水平地基上时，此时射束源朝第一车辆和作为目标车辆的另一车辆中的相应另外的车辆的方向以如下定向射出电磁辐射，使得用于间距监控的电磁辐射仅存在于射束空间中，该射束空间在围绕第一射束空间轴线的第一角范围上以及在围绕与第一射束空间轴线包围一角度的第二射束空间轴线的第二角范围上延伸，其中，第二角范围在数值上等于或大于第一角范围，并且其中，射束空间关于作业方向以第一射束空间轴线倾斜。 背景技术[0002] 这种作业牵引车由US 2018/0142427 A1、尤其由其图6得知。其中，地面加工机是铺路机(Straβenfertiger)，下面也称为“筑路机(Fertiger)”。另一车辆是在筑路机运行期间为筑路机装载沥青的给料机。 [0004] 由筑路机反射的LED光源的光通过给料机的传感器组件检测到。由光从LED源至筑路机并且返回至传感器组件的运行时间中，算出给料机和筑路机之间的间距的数值，并且在给料机上输出包含间距信息的间距信号以便辅助作业牵引车的运动控制。 [0005] 该作业牵引车的缺点一方面是必须用于间距测量的高成本。必须辐射在给料机上的与筑路机和给料机之间的间距方向尽可能正交且平坦的面，因为在筑路机的被辐射的区域上的突起和回缩的结构以及不同程度倾斜的表面区域会引起不期望的信号干扰或确定运行时间所需的反射光“消逝”。 [0006] 另一方面为了确定光的运行时间必须由已知的LED光源发射复杂调制的光，由此可完全识别出运行时间。 [0007] 因此，在受到严重污染的建筑工地环境以及作业牵引车涉及的车辆受到额外热负荷和交变载荷的情况下，期望一种不太复杂的且因此较稳固的、但最终同样精确的作业方案来监控作业牵引车的车辆的间距。 发明内容[0008] 因此，本发明的目的是改进开头所述类型的作业牵引车，使得可借助简单的、不易受干扰的器件监控在其车辆之间维持的间距。还应在车辆没有机械物理耦合的情况下维持该间距。 [0009] 本发明借助如本申请所描述的这种作业牵引车实现了该目的，其中，附加地传感器组件沿着传感器轴线延伸并且布置在目标车辆上，以通过目标车辆来携带，其中，在作业牵引车处于基准状态下来看，通过射束源照射传感器组件上的预定的传感器轴向的基准检测区域，并且其中，传感器轴线相对于在检测区域和射束源之间的连接直线以平行于第一射束空间轴线的倾斜轴线倾斜、即非平行地布置，从而车辆间距的变化引起在传感器组件上的由射束源辐射的检测区域沿着传感器轴线的位置变化，并因此引起传感器组件的检测状态的变化。传感器轴线可以、但是无需关于另一轴线倾斜。 [0010] 优选在直接的光路中、即在车辆表面上没有预先的反射的情况下，通过传感器组件检测由射束源射出的电磁辐射。基于给出的射束空间的倾斜以及在基准状态中至少局部位于射束空间中的传感器组件的倾斜，从基准状态开始或从任意的其他起始间距开始，在作业牵引车的车辆之间的间距变化引起由射束源辐射的传感器组件的检测区域沿着其传感器轴线移动。该变化对方向敏感，即从首先照射的检测区域开始在车辆间距缩短的情况下在传感器组件上始终在相同的方向上变化，并且在车辆间距增大的情况下始终在同样相反的方向变化。 [0011] 在一次设置的作业牵引车中，射束源在基准状态下照射传感器组件的预定检测区域，在此期间优选传感器组件的沿传感器轴向在照射的检测区域的至少一侧上的暗区未被照射，间距监控可以并且优选地在无需数值计算间距的情况下进行，仅基于传感器组件的被照射的检测区域相对于基准位置的位置来确定距离。 [0012] 用“传感器轴向”来表述形容词“轴向”涉及传感器轴线。“沿着传感器轴线”为同义。 [0013] 优选在基准状态下，沿传感器轴向在照射的检测区域的两侧各布置传感器组件的暗区，从而在间距变化时，从基准状态开始在检测区域的两个方向上可照射传感器组件的先前未被照射区域，并且优选此时不再照射先前照射过的区域。因此在基准状态下，传感器组件优选完全地贯穿射束空间并且沿贯穿方向、即沿着其传感器轴线在两侧从其中伸出。 [0014] 此外优选地，传感器组件可沿传感器轴向依次具有多个对于射束源的电磁辐射敏感的传感器元件，从而根据检测区域的沿传感器轴向的位置用射束源的电磁辐射照射不同的传感器元件，或在其处于相应检测状态的暗区中时未被照射。 [0015] 基准间距优选在理论间距值域中、特别优选分别带有间距、优选以相同的间距至理论间距值域的两个边界。 [0016] 对于测量间距原则上无关紧要的是，根据作业牵引车的两个车辆上的哪些基准点确定间距，只要对于给定的作业牵引车始终根据相同的基准点确定间距即可。 [0017] 因此至少在共同的直线行驶中作业方向也是间距方向。就此而言作业牵引车的两个车辆例如由于拐弯行驶或由于驶过凸圆顶或驶过凹陷而局部地朝不同的空间方向运动，在有疑问的情况下作业方向是在直线行驶时用于确定间距的基准点之间的最短连接。两个基准点以相同的高度位于地基上，作业牵引车的两个车辆在地基上运动，从而作业方向在基准状态下平行于地基的支撑平面延伸，在基准状态下作业牵引车以预定的基准间距竖立在平坦的地基上。 [0018] 因为作业牵引车所在的地基可至少通过第一车辆被加工，沿着作业牵引车可存在多于一个的支撑平面。由于另一车辆可为地面加工机，这更是如此。在地基或其支撑面用作基准变量时，地基和由其限定的支撑面可能是沿作业方向位于车辆之间的地基或由该地基限定的表面。 [0019] 原则上上述间距监控已经借助在作业牵引车的源车辆上的唯一射束源和目标车辆上的唯一传感器组件实现。但是在目标车辆具有至少两个分别沿着传感器轴线延伸的传感器组件时，此时可获得关于作业牵引车的车辆之间的间距的更精确且更具说服力的信息。在这种情况下，在作业牵引车处于基准状态中来看，传感器组件的每个传感器轴线相对于检测区域和射束源之间的连接直线以平行于第一射束空间轴线的倾斜轴线倾斜地布置。在这种情况下，在源车辆和目标车辆之间的间距变化时，多个传感器组件、优选所有传感器组件的检测状态发生变化。至少两个传感器组件此时优选地沿围绕第二射束空间轴线的周向(Umfangsrichtung)带有间距地相对彼此布置。射束空间沿着第二角范围的扩张用于以射束源的辐射照射或照亮尽可能大的角范围，从而可在尽可能大的第二角范围中在彼此相对远离设置的位置上各有一个传感器组件布置在目标车辆上。因此优选第二角范围大于第一角范围。 [0020] 由于在至少两个传感器组件之间的距离尽可能大，可除了实现检测冗余之外也使用相应的传感器组件的信号来区分在没有实际的间距变化的情况下仅基于作业牵引车的车辆的相对取向的变化的检测状态变化与基于实际间距改变的检测状态变化。由此提高间距监控装置的间距信号的有效性。 [0021] 原则上射束源的电磁辐射可为任意的辐射，只要该辐射可以足够的强度限制在相对小的第一角范围上。这种第一角范围关于第一射束空间轴线优选不大于3°。通过激光射束源作为激光发出近似处处可用的且同时高精确的、因为可局部严格限制的电磁辐射。因此，激光射束源作为上述射束源是优选的。激光射束源可发出超过几十米的内聚光，因此可在几十米上仅产生一个光点。在此，理论间距值域在作业牵引车车辆之间的净宽中通常不超过或极少情况下超过20米的间距值。 [0022] 优选第一角范围仅限制在激光射束的扩张部上，激光射束源作为优选的射束源射出激光射束。在这种情况下第一角范围明显小于3°。 [0023] 为了掠过目标车辆上的尽可能大的范围，可通过有针对性地定向由射束源射出的激光射束或射出的电磁辐射产生第二角范围。对此，射束源可发射围绕第二射束空间轴线振荡的或旋转的激光射束。旋转的激光射束可由于作业保护原因沿围绕第二射束空间轴线的大范围(Umfangsbereichen)中被遮挡，在此可靠地没有辐射目标车辆，从而保护在建筑工地上在作业牵引车周围工作的人员免受电磁辐射的照射、尤其激光射束。 [0024] 虽然许多车辆高度大于宽度，或换句话说：沿着其偏航轴比沿着其俯仰轴具有更大的延伸。但是在地面加工时不期望的是在地基附近布置敏感的传感器组件。优选传感器组远离地基地布置在目标车辆上。这也适用于以下情况，在目标车辆上设有多于一个的传感器组件。可通过以下方式实现，在至少一个传感器组件在平行于俯仰轴的方向上在目标车辆上的布置有很大自由度的同时，使一个传感器组件、尤其多个传感器组件在平行于偏航轴的方向上与目标车辆的地基有间距地布置，使第一射束空间轴线平行于源车辆的俯仰轴线，或/和使第二射束空间轴线处于或平行于由源车辆的偏航轴和侧倾轴展开的平面。 [0025] 在此，第二射束空间轴线可平行于偏航轴；此时由优选旋转的或振荡的激光射束源发出的激光射术呈现为锥形罩或部分锥形罩。或第二射束空间轴线相对于偏航轴以及相对于侧倾轴倾斜，此时射束空间可特别优选地为由激光射束展开的平面或在激光射束振荡的情况下可为平坦的扇形。对此术语“平面”不应以纯数学意义来理解。此处描述的平面具有与其平坦面正交的伸展，该平坦面相应于激光射束的厚度。有利地，在至少一个传感器组件的传感器轴线在由侧倾轴、俯仰轴和偏航轴构成的笛卡尔车辆坐标系中、在平行于由目标车辆的偏航轴和侧倾轴展开的平面中比与其正交的平面中具有更大的延伸分量时，此时能可靠地检测检测状态的变化。 [0026] 优选在此传感器组件平行于由目标车辆的偏航轴线和侧倾轴线展开的平面。额外地或替代地，至少一个传感器组件、优选每个传感器组件可以其传感器轴线与传感器组件和射束源之间的间距直线正交地定向。在这种情况下，在感应范围相同的情况下在间距改变的情况下传感器组件具有很大的敏感性。 [0027] 为了简化间距监控装置的调整，优选射束源或/和优选至少一个传感器组件可相对于分别承载其的车辆的车体运动地布置在源车辆上或目标车辆上。 [0028] 有时需要在作业运行期间改变源车辆和目标车辆之间的理论间距或/和理论间距值域，例如因为由源车辆和目标车辆构成的两个车辆中的一个车辆被更换为作用相同、但是结构不同地构造的车辆。在这种情况下有利的是，相应的车辆驾驶员或唯一的车辆驾驶员在自动化间距调控的情况下无需离开其驾驶室来将间距监控装置设置到新的运行情况下。为此，根据本发明的有利的改进方案可设置成，源车辆具有源致动器，或/和目标车辆具有传感器致动器，其中，源致动器以传递运动的方式与射束源耦联，或/和传感器致动器以传递运动的方式与传感器组件耦联，从而射束源或/和至少一个传感器组件通过致动器可相对于相应的车体围绕平行于第一射束空间轴线的调节轴线移动地容纳在相应承载其的车辆上。一个或两个所述的致动器可额外地围绕另一调节轴线移动。 [0029] 在本申请中，如果没有相反说明的话，作业牵引车在基准状态下运行，即作业牵引车的两个车辆沿作业方向依次地位于平坦的水平地基上。其偏航轴平行，其俯仰轴也平行。平行于作业方向延伸的两个车辆的侧倾轴在基准状态下平行或共线。 [0030] 根据射束源以及传感器组件的安装位置，作业牵引车从基准状态开始、例如由于作业牵引车拐弯行驶而发生的运行状态变化能够引起间距监控装置的检测状态的变化，但是在作业牵引车的车辆之间的间距实际上没有改变。为了降低间距监控装置的检测状态的失误检测或失误判断的概率，根据本发明的改进方案可设置成，间距监控装置具有控制装置，并且第一车辆或/和另一车辆具有偏航角检测装置，偏航角检测装置检测相应车辆的偏航角，其中，至少一个偏航角检测装置将包含关于至少一个车辆的偏航角的信息的偏航角信号传递给控制装置，其中，控制装置根据至少一个传感器组件的检测状态的情况以及根据至少一个偏航角检测装置的偏航角信号的情况产生间距信号。 [0031] 偏航角检测装置可以任意的方式检测关于至少一个车辆的偏航角的信息，例如通过GPS系统或通过相应的传感器，例如也应用在移动电话中来确定其空间取向。在此，除了或代替直接检测偏航角的偏航角传感器，可间接地通过检测偏转角以及车辆经过的路段或/和在共同的时间段上的车辆速度来检测一车辆的偏航角。 [0032] 优选地，作业牵引车的每个车辆都具有偏航角检测装置，从而通过两个车辆之间的数据通信可直接且精确地检测两个车辆相对彼此的相对偏航角。 [0033] 但是也可一车辆具有偏航角检测装置。该车辆此时优选是沿作业方向先行的车辆。作业牵引车在基准状态下或在限定的已知状态下以作业牵引车的车辆相对彼此的已知相对取向开始其作业运行，作业牵引车的至少一个车辆、优选又是沿作业方向先行的车辆可根据沿作业方向先行的车辆的行驶速度并且根据来自间距监控装置的间距信息在以下假设的情况下确定在先行车辆和跟随车辆的偏航角变化之间的时间差或/和位置差，该假设为跟随的车辆的偏航角局部地沿着作业路段以与先行车辆的偏航角相同的方式变化。在评估检测状态时可通过控制装置考虑该时间或/和位置差以产生间距信号。 [0034] 有利地，控制装置具有输入机构，借助输入机构可将数据输入控制装置中并进而可输入到间距监控装置中。输入机构可包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风等。借助输入机构例如可以预设或可选择的计量单位输入为基准间距配备的间距值，从而可根据其中车辆的速度信息且根据时间或/和位置差的间距值计算作业牵引车的两个车辆之间的偏航角变化。 [0035] 也可通过输入机构在控制装置中输入，在车辆之间的何种间距变化相应于在传感器组件上的电磁辐射的检测区域的预定位置变化。在传感器组件和射束源的取向固定不变时，该信息也可存储在控制装置的数据存储器中。为了可从源致动器或/和传感器致动器的可能位置确定传感器组件和射束源的取向，也可在考虑存储在数据存储器中的用于不同取向的数据的情况下确定该信息。 [0036] 对于车辆取向从基准状态开始在拐弯行驶时围绕与偏航轴平行的变化轴线的相对变化适用的，也可额外地或替代地适用于两个车辆在驶过圆顶状拱起时或在驶过地段凹陷时围绕与俯仰轴平行的变化轴线的相对取向变化。为此，根据本发明的有利改进方案，为了提高检测精确性可设置成，间距监控装置具有控制装置，并且第一车辆或/和另一车辆具有俯仰角检测装置，该俯仰角检测装置检测相应车辆的俯仰角，其中，至少一个俯仰角检测装置将包含关于至少一个车辆的俯仰角的信息的俯仰角信号传递给控制装置，其中，控制装置根据至少一个传感器组件的检测状态的情况并且根据至少一个俯仰角检测装置的俯仰角信号的情况产生间距信号。 [0037] 以如下措施对上面关于偏航角检测装置相应做必要的修正就适用于俯仰角检测装置，即，考虑用俯仰角代替偏航角，并且相应地通过俯仰轴代替偏航轴。 [0038] 恰好在实现上述作为优选给出的在目标车辆上具有多个传感器组件时，其中，传感器组件沿围绕源车辆的偏航轴的切线方向彼此带有间距地布置在目标车辆上，在两个传感器组件布置在平行于目标车辆的侧倾轴以及偏航轴的穿过射束源的竖直纵向平面的不同侧面上时，在作业牵引车的两个车辆的相对速度改变时，至少两个传感器组件的检测状态反向改变。而在相对俯仰角变化时这种传感器组件的检测状态也同向地变化。虽然上面已经发现，偏航角信号或/和俯仰角信号仅包含关于具有相应的检测装置的车辆的一个偏航角或俯仰角的信息就可足够，但是为了尽可能全面地且精确地避免检测错误有利的是，偏航角信号包含关于源车辆和目标车辆之间的相对偏航角的信息，或/和俯仰角信号包含关于在源车辆和目标车辆之间的相对俯仰角的信息。 [0039] 代替或除了在所述竖直纵向平面的不同侧面上布置至少两个传感器组件，由相对偏航角的变化引起的检测状态的变化与由相对俯仰角的变化引起的检测状态变化的区别可在于至少两个基本上在同一侧倾轴位置上的传感器组件，传感器组件虽然布置在竖直纵向平面的同一侧上，但是与其具有不同间距地布置。随着与竖直纵向平面的间距的增加，相对偏航角的变化引起检测状态的数值增加的变化。而这不适用于相对俯仰角的变化。 [0040] 有利地使用间距信号使得在作业牵引车的车辆之间的间距在作业运行期间保持在预定的理论间距值域中。在理论间距值域中，通常可靠地实现按规定的作业运行。为此可设置成，间距信号包含用于运行驱动马达或/和其中至少一个车辆的车辆制动器的运行信息。 [0041] 运行信息可为输出给至少一个车辆的车辆驾驶员的信息，使其车辆减速或使其车辆加速或使其车辆速度不改变。但是，运行信息也可直接为用于车辆控制的控制信息，从而自动化地、即没有操作人员的干预的情况下使其中一个车辆减速或加速，或/和设定特定的行驶速度。这种控制或调节的目的可为，将传感器组件的检测区域保持在预定的检测区中或在必要时引回到该检测区中。检测区由与预定的理论间距值域相应的间距间隔确定。 [0042] 根据本发明的有利的改进方案，可将关于检测状态的变化或/和关于在其时间进程中的检测状态的历史信息存储在数据存储装置中。数据存储装置可通过控制装置、优选间距监控装置的控制装置来查询。由此在传感器组件不再检测到射束源的辐射时、即在传感器组件由于间距变化的数值过大而处于射束空间之外时，此时可输出运行信息，该运行信息用于建立具有作业牵引车的车辆的在理论间距值域中的间距的运行状态。然后也可在传感器组件上没有检测信号的情况下从存储在数据存储装置中的历史信息中得出，检测区域在哪个方向上离开传感器组件。根据该方向可确定，是否必须使其中一个车辆加速或减速，以将当前现有的间距改变为理论间距值域中的间距。 [0043] 因为作业牵引车的车辆彼此无关地作业并且例如会有运行极限，需要为完成作业运行而遵守该运行极限，有利的是，作业牵引车的车辆通过数据通信连接部在至少一个数据传输方向上、优选双向地彼此进行数据通信连接。 [0044] 由此例如两个车辆中的其中一个车辆可经由数据通信连接部通知相应另一车辆，其已经到达极限作业速度并且不可再加速或再减速。这恰好对于自动化地调节在车辆牵引车的车辆之间的间距可为是有帮助的。为了尽可能限定在作业方向上对作业牵引车的引导，更为有利的是，源车辆和目标车辆中的一个车辆作为引导车辆预先规定作业牵引车沿着作业方向的运动速度，并且将间距信号输出给源车辆和目标车辆中的作为跟随车辆的相应另一车辆。在此通常这样的车辆是引导车辆或主车辆，其运行参数的变化比此时逻辑上是跟随车辆的相应另一车辆的运行参数的变化对作业结果的影响更重要。 [0045] 在对达到极限运行参数进行更精确显示的方案中可设置成，跟随车辆构造成，在按规定的作业运行期间为引导车辆显示，运行参数已经接近其超过预定警戒阈值的参数极限值或/和已经达到其参数极限值。 [0046] 在优选的设计方案中，第一车辆是在地基上施加材料的地面加工机，并且另一车辆是供料车辆，供料车辆将特定材料转交给第一车辆以便施加材料。为地基施加材料的地面加工机、通常是铺路机在此是引导车辆，因为该车辆的运行参数的变化直接影响产生地基的质量，例如平整度、或隆起部和凹陷部的自由度。因为供料车辆的运行参数的变化对于作业牵引车的作业结果影响较为次要，供料车辆此时是跟随车辆。供料车辆可为给料机或可为运输货车或可为再生机，再生机直接在作为引导车辆的铺路机之前剥除地基，制备剥除的材料并且转交给铺路机以便重新构建。 [0047] 基础规则可为，在观察作业牵引车总体期望的作业结果来看，在结构上直接影响作业结果的地面加工机优选是引导车辆，并且即使在作业牵引车的另一车辆也为地面加工机时，在其没有直接地、而是仅间接地有助于作业牵引车的作业结果时，此时该地面加工机是跟随车辆。 [0048] 间距监控装置的上述控制装置优选布置在跟随车辆上，从而间距监控装置的间距信号直接存在于间距信号应影响控制的车辆上。引导车辆此时可以对于给定的作业任务分别最佳的运行参数作业，并且使跟随车辆以引导车辆为准。 [0049] 在优选的情况下，在跟随车辆上的间距信号直接用于根据跟随车辆的速度控制，以便使车辆之间的预设理论间距尽可能精确地维持在预设的理论间距值域之内。 [0050] 因为基于传感器组件的检测状态得出间距信号，优选传感器组件也布置在跟随车辆上，而射束源优选布置在引导车辆上。在这种情况下可使引导车辆和跟随车辆之间的数据通信最小化。只有在跟随车辆、例如再生机达到其最大速度时此时有利的是，跟随车辆为引导车辆显示该情况，从而引导车辆不继续提高其速度，尽管这根据相应的建筑工地的基本情况是可能的。 [0051] 因此优选源车辆是引导车辆，并且目标车辆优选是跟随车辆。 [0053] 下面根据附图详细阐述本发明。其中示出： [0054] 图1示出了本发明的作业牵引车的粗略示意侧视图，其中，作业牵引车的两个车辆处于基准间距， [0055] 图2示出了图1的作业牵引车的粗略示意侧视图，其中，在作业牵引车的两个车辆之间的间距增大， [0056] 图3示出了图1的作业牵引车的粗略示意侧视图，其中，在作业牵引车的两个车辆之间的间距缩小， [0057] 图4示出了图1的粗略示意侧视图，其中，地基圆顶状地拱起， [0058] 图5示出了作业牵引车处于图1的基准状态中的粗略示意俯视图，以及[0059] 图6示出了图5的作业牵引车在驶入右转弯道中之后。 具体实施方式[0060] 在图1至图6中概括性地以10表示本申请的作业牵引车的根据本发明的实施方式。作业牵引车10包括第一车辆和另一车辆。第一车辆例如是铺路机，另一车辆是再生机。因此，两个车辆是地面加工机。 [0061] 作业牵引车10沿作业方向A运动，作业方向平行于图1至图4的绘图平面。因为车辆是地面车辆，作业方向A也平行于车辆所处的地基U。 [0063] 料斗20中的材料通过筑路机12建造成牢固的地基层。 [0064] 沿作业方向A处于筑路机12之前的再生机14如所述地破坏性地在地面上作业。地基U通过再生机14为筑路机12的铺垫建造预先准备。筑路机12建设性地作业并且直接地建造作业牵引车10期望的作业效果。 [0065] 因为在应用示例中地基具有局部不同的表面平面，沿作业方向A在两个车辆之间的地基U可用作基准地基，该地基为两个车辆形成统一的基准表面和基准平面。 [0066] 车辆在图1示出的基准状态中沿作业方向A彼此具有间距D。 [0067] 因为筑路机12直接影响作业牵引车10的作业效果，而再生机14的运行参数的改变仅间接地影响作业牵引车10的作业效果，筑路机12、即第一车辆在该示例中是引导车辆，引导车辆主要预先设定作业牵引车10的速度。再生机14相应地为跟随车辆，跟随车辆沿作业方向A的行驶速度在预定界限之内取决于引导车辆的预先设定。 [0068] 筑路机12的驾驶室22被分配给一操作人员。再生机14的驾驶室24可分配给一操作人员，并且这通常也出于作业安全性的原因。但是如下面详细阐述，至少可根据筑路机12的进给速度以及在车辆之间必须维持的车辆间距区间自动地控制再生机14沿作业方向A的进给速度。 [0069] 车辆间距D应处于预定的理论间距值域中的预先设定的界限之内，从而例如从输送带18抛出的回收的地基材料17可靠地仅到达筑路机12的料斗20。用于将回收的地基材料17从再生机14输送至筑路机12的输送装置可通过另一输送器件来实现，所述另一输送器件与在图1至图6中仅粗略示意性示出的输送带输送机构不同。 [0070] 为了监控车辆间距D，作业牵引车10具有间距监控装置26。 [0071] 该间距监控装置包括激光射束源28和沿着再生机14的俯仰轴N2彼此带有间距地布置的两个传感器组件30。在图1至图4中分别仅示出靠近观察者的传感器组件30。位于其后的另一传感器组件30被示出物挡住。 [0072] 激光射束源28发出激光射束32，激光射束以图1示出的基准间距仅在中央检测区域34中到达传感器装置30。 [0073] 传感器装置30沿着传感器轴线36延伸并且沿着该传感器轴线36彼此依次地具有多个对于激光射束32的光敏感的传感器元件。例如在图1中仅示出了位于检测区域34中的传感器元件38。 [0074] 激光射束源28是镭射水平仪，所述镭射水平仪可出于作业安全原因而在不必要的辐射区域中被遮光，或者激光射束源28是振荡式激光射束32的源头，该振荡式激光射束仅照亮预定的角范围(参见图5中的第二角范围46)。 [0075] 从激光射束源28发出，仅一个射束空间40被激光射束32充满，该激光射束围绕与图1至图4的绘图平面正交的第一射束空间轴线42在非常小的第一角范围43上延伸，该第一角范围基本上仅相当于激光射束32的厚度。激光射束32围绕第二射束空间轴线44覆盖第二角范围46，所述第二角范围46与围绕第一射束空间轴线42的第一角范围43相比非常大(参见图5和图6)。在此第二角范围46如此大，以致于激光射束32可靠地在车辆间距D的整个理论间距值范围中到达再生机14的两个传感器组件30。在此在图5和图6中仅粗略示意性地示出了第二角范围46。 [0076] 第一射束空间轴线42平行于筑路机12的俯仰轴N1。第二射束空间轴线44平行于由筑路机12的偏航轴G1和侧倾轴R1展开的平面。 [0077] 如在图1中所示，围绕第一射束空间轴线42的射束空间40相对于作业方向A倾斜。传感器轴线36也相对于优选平行于第一射束空间轴线42的倾斜轴线48倾斜。传感器轴线36平行于由再生机14的偏航轴G2和侧倾轴R2展开的平面延伸。优选传感器组件30围绕倾斜轴线48倾斜，使得传感器轴线36在图1示出的基准状态中垂直于射到传感器组件30上的激光射束32。因为在示出的优选实施例中，激光射束32正交于第二射束空间轴线44辐射，由此优选在该实施例中，传感器轴线36和第二射束空间轴线44彼此平行。通过该布置方式实现了在感应区域较大的同时传感器组件30相对于车辆间距D的变化有很大的敏感性。 [0078] 在图5中示出了在激光源28和图1示出的传感器组件30的检测区域34之间的连接直线33。在图1至图3的侧视图中，连接直线33的显示与第一角范围43的显示以及与激光射束32的显示相同。 [0079] 优选地，传感器轴线36在基准状态中平行于与连接直线33正交的平面的剖切直线并且平行于包含另一车辆的侧倾轴R2和偏航轴G2的平面。于是，传感器轴线正交于连接直线33地延伸，并因此仅关于与另一车辆的俯仰轴线N2平行的倾斜轴线48倾斜。 [0080] 为了简化间距监控装置26的设置，可通过优选电动马达式致动器52使激光射束源28在筑路机12的机体12a上围绕筑路机侧的调节轴线50调节。在该示例中，筑路机侧的调节轴线50平行于第一射束空间轴线42并且还平行于第一车辆(筑路机)的俯仰轴N1。 [0081] 同样为了设置传感器组件30，使传感器组件通过优选电动马达式致动器56围绕再生机侧的调节轴线54相对于另一车辆的车体14a改变其取向。再生机侧的调节轴线54平行于再生机14的俯仰轴N2并且同样平行于传感器组件30的倾斜轴线48。 [0082] 为了示出第一车辆和另一车辆在基准状态中的取向，在相应车辆上分别通过适合车辆的以下坐标轴示出了笛卡尔的三个坐标轴：侧倾轴R、俯仰轴N和偏航轴G。第一车辆的轴线额外地具有数字1，第二车辆的相应坐标轴额外地具有数字2。第一车辆和第二车辆的偏航轴G1和G2与俯仰轴N1和N2以及侧倾轴R1和R2一样相对彼此平行。 [0083] 间距监控装置26具有控制装置58，控制装置例如布置在再生机14上，再生机不仅是跟随车辆，而且由于传感器组件30布置在其上也是目标车辆。 [0084] 不管激光射束32射在传感器组件30上何处，控制装置58可输出包括关于车辆间距D的信息的间距信号。在简单的情况下，间距信号可经由数据线路在再生机14的驾驶室24中的显示装置60上作为运行信息显示。例如可借助显示装置60为驾驶室24中的机械驾驶员显示，如果车辆间距D过小，他应该使再生机14沿作业方向A加速，如果车辆间距D过大，他应该使再生机沿作业方向减速，或如果车辆间距D合适，使车辆速度不改变。 [0085] 替代地，控制装置58也可将间距信号输出给再生机14的牵引马达62和64并且使牵引马达根据传感器组件30的检测状态加速或减速或以现有的驱动速度继续运行。到牵引马达62和64的间距信号的输出等于通过控制装置58到马达控制装置或中央控制装置的输出，所述马达控制装置或中央控制装置时单独构造且设置的，并且控制牵引马达62和64的输出。控制装置58也可为再生机14的中央控制装置。 [0086] 以这种方式通过间距监控装置26以最简单的方式监控间距。特别有利的是，在第一车辆和第二车辆之间没有任何数据通信的情况下进行车辆间距D的这种间距监控。因此可仅在跟随车辆(在此为再生机14)中实现间距控制或间距调控，而无需为此进行任何反馈给引导车辆(在此：筑路机12)。 [0087] 再生机14沿作业方向A的速度实施成，使得传感器组件30上的检测区域34位于预定的传感器轴向检测区中就足够。 [0088] 但是不应排除这种通信。 [0089] 虽然作业牵引车10借助间距监控装置26以上述方式工作，但是可扩展其功能。由此跟随车辆和目标车辆具有发送/接收单元66，发送/接收单元可同样经由控制装置58控制。发送/接收单元66用于与源车辆和引导车辆的发送/接收单元68交换数据。 [0090] 在筑路机12上同样可设置控制装置70，通过控制装置可操控筑路机侧的发送/接收单元68。此外筑路机12的控制装置70可具有数据输出单元72，借助数据输出单元可为驾驶室22中的操作人员输出数据、尤其显示数据。 [0091] 两个车辆可借助发送/接收单元66和68在它们之间交换数据。数据通信可为单向的，但是优选是双向的。在数据通信是单向时，通信优选从跟随车辆至引导车辆。 [0092] 为了提高间距监控的精确性，再生机14可具有偏航角传感器74和俯仰角传感器76。两个传感器以传输数据的方式与筑路机12的控制装置58连接。 [0093] 筑路机12也可作为引导车辆具有偏航角传感器78和俯仰角传感器80，它们同样分别以其控制装置70以传输数据的方式连接。 [0094] 在图2中示出了图1的作业牵引车10具有增大的车辆间距D’。可看出，在检测源车辆的激光射束32的传感器组件30上的检测区域34’从最初的中央检测区域34朝相对于传感器轴线36在上方的纵向端部移动。由此激光不再射入中央的传感器元件38，而是仅射入上端侧的传感器元件38’。 [0095] 在两个车辆之间没有任何通信的情况下，控制单元58仅可根据检测区域34向34’的相对移动识别出，车辆间距D从图1的基准间距开始发生改变。另外，在控制装置58的数据存储器中可存储，检测区域34从传感器轴向中央的检测区域34至上端侧的检测区域34’的移动意味着车辆间距的增大。与此相应地，控制装置58可在再生机14的驾驶室24中的显示装置60中显示出应降低跟随车辆的速度，或/和以再生机14沿作业方向A的行驶速度减慢的方式直接操控牵引马达62和64。 [0096] 在图3中示出了图1的作业牵引车10具有减小的车辆间距D”。在传感器组件40上用于接收激光射束32的检测区域34”此时位于传感器组件30的传感器轴向的下端部。下端侧的传感器元件38”此时接收激光，而激光射束源28的激光没有到达传感器组件30的其余传感器元件并且其余传感器元件处于暗区中。 [0097] 根据对图2的上述阐述，控制装置58从检测区域34”的位置中识别出，车辆之间的间距D”已经减小、甚至已经达到下限值。相应地，控制装置58可在驾驶室24中的显示装置60上输出信号，该信号要求驾驶室24中的驾驶员使再生机14在作业方向A上加速，或/和控制装置58可以提高速度的方式操控再生机14的牵引马达62和64。 [0098] 在再生机14已经达到其在作业方向A上的最大行驶速度时，该最大行驶速度也是作业装置16的进给速度，再生机14的进一步加速在技术方面不再可能。在这种情况下，控制装置58经由发送/接收单元66将相应的信号传递给筑路机12的发送/接收单元68，在此，此处的控制装置70为驾驶室22中的机械驾驶员在数据输出单元72上显示不允许筑路机12更快速地完成、或甚至其沿作业方向A的作业速度应该降低。因为再生机14是跟随车辆并且其在作业方向A的速度取决于筑路机12在作业方向A的速度，在再生机14达到其沿作业方向A的最大速度并且在车辆之间的间距D进一步减小时，此时可还通过在筑路机12上的控制干预再次增大该间距。 [0100] 图4的示意图示出，不管车辆间距D实际上是否有变化，传感器组件36的检测状态的变化相应于车辆间距D的增大。 [0101] 在图4的上部中间处示出的两个车辆专用坐标系的叠置布置示出了，车辆的俯仰轴N1和N2始终彼此平行，但是偏航轴和侧倾轴相对彼此关于与俯仰轴或弯曲轴线平行的轴线彼此转动角γ地布置。 [0102] 再生机14上的控制装置58可借助俯仰角传感器76检测，再生机14的俯仰角在绝对的坐标系中发生改变。因此，基于控制装置58已知的再生机14沿作业方向A的行驶速度，控制装置58可得出筑路机12何时也遵循关于其俯仰轴N1的相同取向变化。因此控制装置58基于俯仰角传感器76的俯仰角信号可识别出，在传感器组件30上的检测状态的变化不是基于车辆间距D的变化，而是基于两个车辆关于与俯仰轴平行的变化轴线的相对取向的变化，其中，当两个车辆的坐标系又具有三个彼此平行的空间轴线时，控制装置58可通过时间测量并且通过再生机14的速度测量来预先计算。因此再生机14的控制装置58可在与筑路机12没有数据交换的情况下单独判断，检测区域34沿着传感器轴线36的移动是基于间距改变还是基于地段信息。这基于两个车辆彼此有时间差地驶过相同路段的情况。 [0103] 但是额外地也可在筑路机12上使用俯仰角传感器80，其中，俯仰角信号可经由发送/接收单元68传递至再生机14的发送/接收单元66。控制装置58从两个车辆的俯仰角信息中可算出两个车辆彼此的相对俯仰角并且由此可直接得出，是否两个坐标系围绕其俯仰轴N1或N2相对彼此转动。因此可以更高的精确度评估传感器组件30的检测结果。 [0104] 在图5中从上方在俯视图中示出了图1的作业牵引车10。在此可看出第二传感器组件30，但是该传感器组件完全地相应于至此阐述的传感器组件30。与已经阐述的传感器组件30相同以及功能相同的构件和构件组成部分、即在图5中下部的传感器组件30在图5和图6中也对应于上部的第二传感器组件。对传感器组件30提及的内容适用于两个传感器组件 30。 [0105] 虚线的扇形线示出了在直线行驶时两个传感器组件30上的检测区域34。 [0106] 因为再生机14中铣削滚轮通常在俯仰轴的方向上不是对称地布置在再生机上，两个车辆在其基准状态下平行的侧倾轴R1或R2的方向上具有沿俯仰轴方向的错位。 [0107] 图5示出了在直线行驶时两个传感器组件30的检测区域34例如位于相同的传感器轴向区域中。 [0108] 在图6中示例性地示出了作业牵引车沿着右弯道开始转弯行驶。再生机14已经转入右弯道，筑路机12还未转入。与此相应地，在车辆之间的车辆状态未改变的情况下，两个传感器组件30的检测区域沿着相应的传感器轴线36移动。由于射束空间40倾斜，车辆以不同的偏航角围绕与筑路机12的俯仰轴N1平行的第一射束空间轴线42沿逆时针方向偏移。在示出的示例中，图6中上部的传感器组件30的检测区域34从图5的状态开始朝传感器组件30的纵向上端部转移，该纵向上端部即为朝图2的检测区域34’的方向。在图6中下部的传感器组件30的检测区域34同样从图5的状态朝该传感器组件30的纵向下端部转移，该纵向下端部为朝图3的检测区域34”的方向。 [0109] 这种检测状态原则上可具有两种原因：一方面为图6中示出的拐弯行驶，另一方面为地段形状，其中两个车辆围绕与其两个初始平行的侧倾轴R1、R2平行的轴线相对彼此转动。 [0110] 但是通过在再生机14中的偏航角传感器74，基于由该偏航角传感器提供的偏航角信号，控制装置58可确定相对于从图5改变的任一检测状态是基于再生机14的偏航角的变化，并且不是基于间距变化或基于围绕侧倾轴的转动。替代或除了偏航角传感器74或78，可在一个或两个车辆上设置侧倾角传感器。但是因为相比于围绕沿作业方向扭转的车道行驶，拐弯行驶表现为明显更普遍的运行情况，因此偏航角传感器的设置是优选的。 [0111] 代替偏航角和侧倾角传感器，替代地或额外地可通过在共同的时间段检测机械数据并且对其进行评估来获得在其效力方面等值的信息，例如通过检测转向角、车辆速度和时间和/或行驶路段、单个升降柱的位置来获得，通过单个升降柱的位置可得出相应的车体相对于与升降柱连接的底盘以及与相应的行驶机构所在地面区域的支承表面的间距。 [0112] 如果在再生机14上布置仅一个传感器组件30，在开始拐弯行驶时控制装置58仅可检测到检测状态的变化，而不能在没有额外信息的情况下区分间距变化。但是由于第二传感器组件沿着俯仰轴N2分隔于平行于再生机14的侧倾轴和偏航轴的平面的不同侧面(其在作业牵引车的参考状态中穿过射束源28)，拐弯行驶可引起上述检测状态的相反感测改变，并且因此在传感器组件30处识别出拐弯行驶。更确切地说，通过偏航角传感器74的额外信息可识别出拐弯行驶。 [0113] 如上面结合驶过拱顶地段(参见图4)所阐述地，在此也可将筑路机侧的偏航角传感器78的偏航角信息从筑路机12传递给再生机14，并且在此通过控制装置58与偏航角传感器74的偏航角信息一起换算成两个车辆相对彼此的相对偏航角信息。这提供了在车辆间距D改变时判断至少一个传感器组件30的检测状态的最精确方案。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈