[发明专利]用于预测性的坡度控制的前视传感器

说明书

一种车辆坡度控制系统和控制沿着路面路径移动的机动平地机的机具位置的方法。机动平地机包括由车轮支撑的车架和可调节地连接到车架的机具。该控制系统包括处理器和存储器，所述处理器和存储器被配置为接收目标坡度以基于目标坡度使用机具将路面平整到期望坡度。在机动平地机的路径中，定位路面的路面不平地。基于所定位的路面不平地确定车架的角度，并确定车架的所识别角度与目标坡度之间的差值。基于所确定的差值识别机具相对于车架的位置，并且利用所识别的机具的位置对路面进行平整。

技术领域

本公开涉及用于对路面进行平整的作业车辆，例如机动平地机，并且具体地涉及车辆坡度控制系统，该车辆坡度控制系统用于基于前视传感器控制机具位置以实现期望的路面坡度。

背景技术

作业车辆，例如机动平地机，可以用于建筑和维护，从而以在各种角度、倾角和仰角形成平坦路面。例如，当铺设道路时，可以使用机动平地机来准备地基以创建宽的平坦路面以支撑沥青层。机动平地机可包括两个或更多个车轴，发动机和驾驶室设置在车辆后端处的车轴上方并且设置在车辆前端处的另一个车轴上方。诸如铲刀的机具在前轴和后轴之间附接到车辆。

机动平地机包括一个连接在平地机前部的牵引杆组件，当平地机向前移动时该牵引杆组件由平地机拉动。牵引杆组件可旋转地支撑在牵引杆组件的自由端处的圆形驱动构件，并且圆形驱动构件支撑诸如铲刀的作业机具，也称为模具板。牵引杆组件下方的作业机具的角度可以通过圆形驱动构件相对于牵引杆组件的旋转来调节。

另外，至于围绕旋转固定轴线旋转的铲刀，铲刀也可相对于圆形驱动构件调节到选定的角度。该角度称为铲刀倾角。铲刀的仰角也是可调节的。

为了使路面适当地平整，机动平地机包括一个或多个传感器，其测量车辆相对于重力的方向和铲刀相对于车辆的位置。位于圆形驱动构件处的旋转传感器提供铲刀相对于由车辆长度限定的纵向轴线的旋转角度。铲刀倾角传感器提供铲刀相对于横向轴线的倾斜角度，该横向轴线通常与车辆横向轴线对齐，例如由车辆车轴限定。斜度传感器(mainfallsensor)提供车辆相对于重力的行进角度。

包括二维(2D)和三维(3D)机械控制系统的机械控制系统位于正被平整的路面处，以向机动平地机提供坡度信息。车辆坡度控制系统从机械控制系统接收信号，以使机动平地机能够对路面进行平整。机动平地机包括可操作地连接到每个传感器的坡度控制系统，使得正被平整的路面可以被平整到期望的倾角、角度和仰角。在平整操作之前或期间计划期望的路面坡度。

机械控制系统可以向车辆坡度控制系统提供倾角、角度和仰角信号，以使机动平地机或操作员能够调节铲刀的倾角、角度和仰角。车辆坡度控制系统可以配置成自动控制铲刀的倾角、角度和仰角，以基于期望的倾角、角度和仰角对路面进行平整，如本领域技术人员已知的。在这些自动系统中，对铲刀而言，恒定地调节铲刀相对于车辆的位置，以便实现倾角、角度和/或仰角目标。许多车辆坡度控制系统提供所包括的或可选的显示器，该显示器向操作员指示车辆坡度控制系统保持目标倾角、角度和/或仰角的程度如何。

在一些情况下，正被平整的路面包括在被平整的路面下方凹陷的沟槽、沟壑、沟渠或其他凹陷以及在被平整的路面上方延伸的隆起、土墩、堤岸或其他隆起区域。每个凹陷或隆起区域具有不规则形状，并且可以相对于车辆的移动方向以不同的角度在路面上延伸。当车辆移动越过这些不平地处时，机动平地机的铲刀偏离期望的路面坡度，这防止车辆在重塑造路面的坡度时高效且有效地操作。

因此，需要响应于不平地的发生来调节铲刀的位置，以将路面平整到目标坡度。

发明内容

在本公开的一个实施例中，提供了一种控制沿着路面的路径移动的车辆的机具位置的方法。所述车辆具有由车轮支撑的车架和可调节地连接到所述车架的机具。所述方法包括：接收目标坡度以利用机具将所述路面平整到期望坡度；在机动平地机的所述路径上定位所述路面的路面不平地；基于所定位的路面不平地来识别所述车架的角度；确定所识别的车架角度与目标坡度之间的差值；基于所确定的差值识别机具相对于车架的位置；和使用所识别的机具位置对所述路面进行平整。