Использование вида с верхней точки для калибровки блока регулирования уклона
Предложен способ калибровки системы регулирования уклона отвала рабочего транспортного средства. Перемещают цилиндр подъема, цилиндр наклона или цилиндр поворота отвала в соответствующую заданную конфигурацию. Получают первое изображение первого маркера отвала с помощью камеры. Маркер нанесен на заднюю поверхность отвала. Измеряют с помощью контроллера первое местоположение первого маркера отвала с использованием первого изображения. Калибруют с помощью контроллера, связанного с камерой, систему регулирования уклона отвала на основе первого местоположения первого маркера отвала, путем замены сохраненного первого местоположения первого маркера отвала первым местоположением первого маркера отвала. Предложены также рабочее транспортное средство и способ калибровки системы регулирования уклона рабочего транспортного средства. Достигается калибровка системы регулирования уклона отвала. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится к рабочему транспортному средству, которое выполняет перекалибровку системы регулирования уклона с использованием системы камер и целевых объектов на задней поверхности отвала.
Уровень техники
Рабочее транспортное средство, такое как гусеничная машина, может быть использовано в строительно-ремонтных работах для создания плоской поверхности с различными углами, наклонами и подъемами. Например, при асфальтировании дороги можно использовать гусеничную машину, чтобы подготовить фундамент основания для создания широкой плоской поверхности, чтобы поддерживать слой асфальта. Гусеничная машина содержит отвал, который регулируют под выбранным углом относительно силы тяжести или наклона отвала, и подъем отвала также можно регулировать.
Для правильного профилирования поверхности рабочее транспортное средство содержит множество датчиков. Одна система датчиков измеряет ориентацию транспортного средства относительно силы тяжести.
Другая система датчиков измеряет местоположение отвала относительно транспортного средства или относительно силы тяжести. Системы управления машиной, которые включают в себя двухмерные (2D) и трехмерные (3D) системы управления машиной, могут быть расположены на или вблизи поверхности, которую профилируют, для обеспечения информации об уклоне для рабочего транспортного средства. Система регулирования уклона транспортного средства получает сигналы от системы управления машиной, чтобы обеспечить профилирование поверхности рабочим транспортным средством. Система регулирования уклона функционально связана с одним или более датчиками, прикрепленными к рабочему транспортному средству, так что профилируемая поверхность может быть профилирована с требуемым наклоном, углом и подъемом. Требуемый уклон поверхности планируют до или во время операции профилирования.
Системы управления машиной могут подавать сигналы о наклоне и подъеме в систему регулирования уклона транспортного средства, чтобы обеспечить возможность рабочему транспортному средству или оператору регулировать наклон и подъем отвала. В качестве альтернативы, система регулирования уклона транспортного средства может быть выполнена с возможностью автоматического регулирования наклона и подъема отвала для профилирования поверхности на основе требуемых наклонов и подъемов. В этих автоматических системах постоянно выполняют регулировку положения отвала относительно транспортного средства для того, чтобы достичь целевых объектов наклона и/или подъема.
Систему регулирования уклона транспортного средства нужно откалибровать, чтобы обеспечить достижение требуемых наклонов и подъемов. Что касается оператора, то, чтобы откалибровать систему регулирования уклона транспортного средства гусеничной машины оператор обычно использует рулетку, отвес и тавровый угольник или угольник для столярных работ, чтобы измерить относительное положение лезвия отвала относительно антенны или приемника GPS. Как можно понять, существует много измерений, которые оператор должен выполнить, чтобы определить относительное положение лезвия отвала к антенне GPS, и рабочее транспортное средство, такое как гусеничная машина, является довольно большой машиной, которую пользователю трудно точно измерить с помощью вышеупомянутых инструментов. Кроме того, часто во время операции профилирования ожидается, что оператор достигнет допустимого отклонения для профилирования в пределах 0,5 дюймов от проектной отметки, поэтому очень важно иметь точно откалиброванную систему регулирования уклона транспортного средства. Обычно оператор тратит примерно 3 часа на измерение и калибровку машины, чтобы достичь точности в 0,5 дюймов, причем в течение этого времени машина не в рабочем состоянии.
Другим рабочим транспортным средством, которое содержит отвал для профилирования, является автогрейдер. Отвал прикреплен к автогрейдеру между передней осью и задней осью. Отвал можно вращать, наклонять и поднимать или опускать, что приводит к очень сложному процессу калибровки лезвия отвала. Кроме того, часто во время операции профилирования ожидается, что оператор достигнет допустимого отклонения для профилирования в пределах 3 миллиметров от проектной отметки, поэтому иметь точно откалиброванную систему регулирования уклона транспортного средства и лезвия отвала очень важно. Обычно оператор тратит примерно 5 часов на измерение и калибровку автогрейдера для достижения точности в 3 миллиметра, причем в течение этого времени машина не в рабочем состоянии.
В гусеничной машине, автогрейдере или других рабочих транспортных средствах, которые содержат отвал для регулирования уклона, после продолжительного времени использования транспортного средства изнашиваются гусеницы, которые, если это не учитывать, будут влиять на подъем лезвия отвала. По мере изменения подъема лезвие отвала нужно откалибровать, чтобы поддерживать требуемую точность. Оператор должен регулярно повторять этот процесс, чтобы перекалибровать лезвие отвала для поддержания требуемой точности. Во время каждого из этих периодов перекалибровки рабочее транспортное средство находится в нерабочем состоянии, что приводит к времени простоя для оператора и упущенной выгоде.
Следовательно, необходима система, устройство и способ для более простого, частого и точного определения точного местоположения лезвия отвала в течение продолжительного времени.
Сущность изобретения
Согласно одному варианту осуществления настоящего раскрытия способ калибровки системы регулирования уклона рабочего транспортного средства включает предоставление рабочего транспортного средства, имеющего контроллер, функционально соединенный с камерой, причем рабочее транспортное средство имеет цилиндр подъема, цилиндр наклона и цилиндр поворота, функционально соединенные с отвалом, при этом отвал имеет заднюю поверхность с первым маркером отвала на ней; перемещение одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота в соответствующую заданную конфигурацию; получение первого изображения первого маркера отвала с помощью камеры; измерение с помощью контроллера первого местоположения первого маркера отвала с использованием первого изображения; и калибровку с помощью контроллера системы регулирования уклона на основе первого местоположения первого маркера отвала путем замены сохраненного первого местоположения первого маркера отвала первым местоположением первого маркера отвала.
В одном примере этого варианта осуществления дополнительно включено то, что задняя поверхность отвала содержит второй маркер отвала на ней; получение второго изображения второго маркера отвала с помощью камеры; измерение с помощью контроллера второго местоположения второго маркера отвала с использованием второго изображения; и причем калибровка системы регулирования уклона включает в себя замену сохраненного второго местоположения второго маркера отвала вторым местоположением второго маркера отвала на основе второго местоположения второго маркера отвала.
В другом примере сохраненное первое местоположение первого маркера отвала представляет собой начальное первое местоположение калибровки, а сохраненное второе местоположение второго маркера отвала представляет собой начальное второе местоположение калибровки.
В другом примере сохраненное первое местоположение первого маркера отвала представляет собой первое местоположение калибровки, а сохраненное второе местоположение второго маркера отвала представляет собой второе местоположение калибровки.
В одном примере заданная конфигурация составляет 100% от максимальной длины хода одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота.
В другом примере заданная конфигурация составляет от 0% до 100% от максимальной длины хода одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота.
В одном примере камера установлена на рабочем транспортном средстве.
В другом примере дополнительно содержится: перемещение рабочего транспортного средства во время перемещения одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота.
Согласно другому варианту осуществления настоящего раскрытия рабочее транспортное средство содержит: отвал, функционально прикрепленный к рабочему транспортному средству, причем отвал имеет заднюю поверхность с первым маркером отвала и вторым маркером отвала на ней; цилиндр подъема, цилиндр наклона и цилиндр поворота, функционально соединенные с отвалом, при этом цилиндр подъема, цилиндр наклона и цилиндр поворота выполнены с возможностью перемещения в соответствующую заданную конфигурацию; систему датчиков, соединенную с цилиндром подъема, цилиндром наклона и цилиндром поворота, причем система датчиков выполнена с возможностью идентификации соответствующей заданной конфигурации цилиндра подъема, цилиндра наклона и цилиндра поворота; камеру, установленную на рабочем транспортном средстве, причем камера выполнена с возможностью получения первого изображения первого маркера отвала и получения второго изображения второго маркера отвала, когда любая из соответствующих заданных конфигураций цилиндра подъема, цилиндра наклона и цилиндра поворота, будет соответствовать требованиям; систему регулирования уклона, установленную на рабочем транспортном средстве; и контроллер, функционально соединенный с системой датчиков, камерой и системой регулирования уклона, причем контроллер дополнительно определяет первое местоположение первого маркера отвала, используя первое изображение, и второе местоположение второго маркера отвала, используя второе изображение, и контроллер калибрует систему регулирования уклона на основе первого местоположения и второго местоположения путем замены сохраненного первого местоположения первого маркера отвала первым местоположением и замены сохраненного второго местоположения второго маркера отвала вторым местоположением.
В одном примере этого варианта осуществления заданная конфигурация составляет 100% от максимальной длины хода одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота.
В другом примере этого варианта осуществления заданная конфигурация находится между 0% и 100% от максимальной длины хода одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота.
В одном примере первый маркер отвала и второй маркер отвала расположены вблизи верхней кромки отвала.
В другом примере первый маркер отвала и второй маркер отвала расположены на равном расстоянии от центральной линии отвала.
В одном примере каждый из первого маркера отвала и второго маркера отвала содержит датчик, который взаимодействует с камерой.
В другом примере первый маркер отвала и второй маркер отвала выполнены посредством машинной обработки на задней поверхности.
Согласно другому варианту осуществления настоящего раскрытия способ калибровки системы регулирования уклона рабочего транспортного средства включает: предоставление рабочего транспортного средства, имеющего контроллер, функционально соединенный с камерой, причем рабочее транспортное средство имеет множество цилиндров, функционально соединенных с отвалом, при этом отвал имеет заднюю поверхность с одним или более маркерами отвала на ней; перемещение одного из множества цилиндров в соответствующую заданную конфигурацию; получение соответствующего изображения одного или более маркеров отвала с помощью камеры; измерение с помощью контроллера соответствующего местоположения одного или более маркеров отвала с использованием соответствующего изображения; калибровку с помощью контроллера системы регулирования уклона на основе соответствующего местоположения одного или более маркеров отвала путем замены сохраненного соответствующего местоположения одного или более маркеров отвала соответствующим местоположением одного или более маркеров отвала.
В одном примере этого варианта осуществления сохраненное соответствующее местоположение представляет собой начальное соответствующее местоположение калибровки.
В другом примере этого варианта осуществления сохраненное соответствующее местоположение представляет собой соответствующее местоположение калибровки.
В одном примере заданная конфигурация составляет от 0% до 100% от максимальной длины хода одного из множества цилиндров.
В другом примере дополнительно включено перемещение рабочего транспортного средства во время перемещения одного из множества цилиндров.
Другие объекты, формы, варианты осуществления, выгоды, преимущества, признаки и аспекты настоящей заявки становятся понятны из описания и чертежей, содержащихся в настоящем документе.
Краткое описание чертежей
Для того, чтобы преимущества объекта изобретения могли быть более понятны, более детальное описание объекта изобретения, кратко описанного выше, будет предоставлено посредством ссылки на конкретные варианты осуществления, которые проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. С пониманием того, что эти чертежи изображают только типичные варианты осуществления объекта изобретения, и, следовательно, не должны рассматриваться как ограничивающие его объем, цель изобретения будет описана и объяснена более конкретно и подробно посредством использования чертежей, на которых:
ФИГ. 1 представляет собой вид сверху в перспективе рабочего транспортного средства и, более конкретно, бульдозера, такого как гусеничный бульдозер, включающий в себя отвал;
ФИГ. 2 представляет собой вид сзади отвала транспортного средства ФИГ. 1;
ФИГ. 3 представляет собой принципиальную схему рабочего транспортного средства ФИГ. 1 и систему регулирования уклона транспортного средства; а
ФИГ. 4 представляет собой блок-схему процесса калибровки системы регулирования уклона транспортного средства рабочего транспортного средства ФИГ. 1.
Соответствующие ссылочные позиции используют для обозначения соответствующих частей на нескольких видах.
Подробное описание изобретения
Варианты осуществления настоящего раскрытия, описанные ниже, не предназначены для того, чтобы быть исчерпывающими или ограничивать раскрытие точными формами в следующем подробном описании. Скорее, варианты осуществления выбраны и описаны так, чтобы другие специалисты в данной области техники могли оценить и понять принципы и технологии настоящего раскрытия.
В целом, настоящее раскрытие направлено на систему камер, находящихся в верхней точке, на гусеничной машине, которая взаимодействует с целевыми объектами, маркерами или датчиками на задней поверхности отвала. В одной форме, когда один или несколько цилиндров подъема, цилиндра наклона и/или цилиндров поворота, соединенных с отвалом, достигают полного вертикального положения отвала вверху или внизу, положения полного наклона отвала и/или положения полного поворота отвала, то система камер измеряет целевые объекты, маркеры или датчики на задней поверхности отвала. В другой форме один или несколько из цилиндров подъема, цилиндра наклона и/или цилиндров поворота достигают заданной конфигурации, которая меньше, чем максимальный или минимальный ход цилиндров, затем система камер измеряет целевые объекты, маркеры, или датчики на задней поверхности отвала. Расстояние от камеры в верхней точке до целевых объектов, маркеров или датчиков является известным значением, однако со временем местоположение целевых объектов может меняться по мере износа рабочего транспортного средства. Измеряя местоположение целевых объектов в максимальной, минимальной и/или заданной конфигурации одного или более из цилиндров подъема, цилиндра наклона и/или цилиндров поворота, система регулирования уклона транспортного средства может быть откалибрована в режиме реального времени. Рабочее транспортное средство продолжают использовать или эксплуатировать, пока система камер проводит измерения, поэтому не возникнет времени простоя или будет очень ограниченное время простоя, когда рабочее транспортное средство не будет в рабочем состоянии. Кроме того, систему регулирования уклона постоянно обновляют или проверяют для учета износа рабочего транспортного средства, позволяя оператору достичь точного регулирования уклона или наклона с помощью отвала.
На ФИГ. 1 показан вид в перспективе рабочего транспортного средства 100. Рабочее транспортное средство 100 изображено в виде гусеничного бульдозера, который также может быть обозначен как гусеничная машина, но может быть любым рабочим транспортным средством с зацепляющим землю отвалом или рабочим орудием, таким как гусеничный мини-погрузчик, автогрейдер, скрепер, одноковшовый погрузчик, трактор, экскаватор c обратной лопатой и экскаватор, в качестве нескольких примеров. Рабочее транспортное средство 100 можно эксплуатировать для зацепления с грунтом, и для раскапывания и перемещения материала для получения простых или сложных элементов рельефа. В контексте настоящего документа, направления относительно рабочего транспортного средства 100 могут быть обозначены с точки зрения оператора, сидящего на операторской станции 136: левая сторона рабочего транспортного средства 100 находится слева от такого оператора, правая сторона рабочего транспортного средства 100 находится справа от такого оператора, фронтальная или передняя часть рабочего транспортного средства 100 является направлением, к которому оператор обращен, задняя или хвостовая часть рабочего транспортного средства 100 находится позади такого оператора, верхняя часть рабочего транспортного средства 100 находится над таким оператором, и нижняя часть рабочего транспортного средства 100 находится ниже такого оператора. Во время работы рабочее транспортное средство 100 может выполнять перемещение в трех направлениях и вращение в трех направлениях. Направление для рабочего транспортного средства 100 также может быть обозначено относительно долготы 102 или продольного направления, широты 106 или поперечного направления и вертикали 110 или вертикального направления. Вращение для рабочего транспортного средства 100 может быть обозначено как крен 104 или направление крена, наклон 108 или направление наклона, и поворот 112 или направление или ориентация поворота.
Рабочее транспортное средство 100 поддерживает на земле ходовая часть 114. Ходовая часть 114 содержит левую гусеницу 116 и правую гусеницу 118, которые зацепляются с землей и обеспечивают тяговое усилие для рабочего транспортного средства 100. Левая гусеница 116 и правая гусеница 118 могут состоять из башмаков с грунтозацепами, которые погружаются в землю, чтобы увеличить тягу, и взаимосвязанных компонентов, которые позволяют вращать гусеницы вокруг передних натяжных колес 120, опорных катков 122, задних ведущих колес 124 и верхних катков 126. Такие взаимосвязанные компоненты могут включать в себя звенья, пальцы, втулки и направляющие, в качестве примера нескольких компонентов. Передние натяжные колеса 120, опорные катки 122 и задние ведущие колеса 124 как с левой, так и с правой стороны рабочего транспортного средства 100 обеспечивают опору для рабочего транспортного средства 100 на земле. Передние натяжные колеса 120, опорные катки 122, задние ведущие колеса 124 и верхние катки 126 все шарнирно соединены с остальной частью рабочего транспортного средства 100 и соединены с возможностью вращения со своими соответствующими гусеницами, чтобы вращаться с этими гусеницами. Рама 128 гусениц обеспечивает опору или прочность конструкции этим компонентам и остальной части ходовой части 114.
Передние натяжные колеса 120 расположены на продольной передней части левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118 и обеспечивают вращающуюся поверхность для вращения гусениц и точку опоры для передачи усилия между рабочим транспортным средством 100 и землей. Левая гусеница 116 и правая гусеница 118 вращаются вокруг передних натяжных колес 120, когда они переходят между своими вертикально нижними и вертикально верхними частями, параллельно земле, так что приблизительно половина наружного диаметра каждого из передних натяжных колес 120 входит в зацепление с левой гусеницей 116 или правой гусеницей 118. Это зацепление может быть осуществлено посредством конфигурации из звездочки и пальцев, где пальцы, включенные в левую гусеницу 116 и правую гусеницу 118, входят в зацепление с помощью выемок в переднем натяжном колесе 120 так, чтобы передавать усилие. Это зацепление также приводит к тому, что вертикальная высота левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118 будет лишь немного выше, чем наружный диаметр каждого из передних натяжных колес 120 на продольной передней части левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118. Самая передняя точка 130 зацепления левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118 может быть приблизительно определена как точка на каждой гусенице, расположенная вертикально под центром передних натяжных колес 120, который является самой передней точкой левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118, которая входит в зацепление с землей. Когда рабочее транспортное средство 100 сталкивается с элементом рельефа при движении в направлении вперед, левая гусеница 116 и правая гусеница 118 могут сначала столкнуться с ним в самой передней точке 130 зацепления.
Опорные катки 122 расположены продольно между передним натяжным колесом 120 и задним ведущим колесом 124 вдоль нижней левой и нижней правой сторон рабочего транспортного средства 100. Каждый из опорных катков 122 может быть соединен с возможностью вращения с левой гусеницей 116 или правой гусеницей 118 посредством зацепления между верхней поверхностью гусениц и нижней поверхностью опорных катков 122. Эта конфигурация может позволить опорным каткам 122 обеспечивать опору для рабочего транспортного средства 100 и, в частности, может допускать передачу усилий в вертикальном направлении между рабочим транспортным средством 100 и землей. Эта конфигурация также предотвращает прогиб вверх левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118, когда они пересекают направленный вверх элемент рельефа, продольная длина которого меньше, чем расстояние между передним натяжным колесом 120 и задним ведущим колесом 124.
Задние ведущие колеса 124 могут быть расположены в продольной задней части левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118 и, подобно передним натяжным колесам 120, обеспечивают вращающуюся поверхность для вращения гусениц и точку опоры для передачи усилия между рабочим транспортным средством 100 и землей. Левая гусеница 116 и правая гусеница 118 вращаются вокруг задних ведущих колес 124, когда они переходят между своими вертикально нижними и вертикально верхними частями, параллельно земле, так что приблизительно половина наружного диаметра каждого из заднего ведущего колеса 124 входит в зацепление с левой гусеницей 116 или правой гусеницей 118. Это зацепление может быть осуществлено посредством конфигурации звездочки и пальцев, где пальцы, включенные в левую гусеницу 116 и правую гусеницу 118, входят в зацепление с помощью выемок в задних ведущих колесах 124 для передачи усилия. Это зацепление также приводит к тому, что вертикальная высота левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118 будет лишь немного выше, чем наружный диаметр каждого из задних ведущих колес 124 в продольной дальней или задней части левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118. Самая задняя точка 132 зацепления левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118 может быть приблизительно определена как точка на каждой гусенице, расположенная вертикально под центром задних ведущих колес 124, которая является самой задней точкой левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118, которая входит в зацепление с землей. Когда рабочее транспортное средство 100 сталкивается с элементом рельефа при движении в обратном или заднем направлении, левая гусеница 116 и правая гусеница 118 могут сначала столкнуться с ним в самой задней точке 132 зацепления.
В этом варианте осуществления каждое из задних ведущих колес 124 может приведено в действие соединенным с возможностью вращения гидравлическим двигателем так, чтобы приводить в действие левую гусеницу 116 и правую гусеницу 118 и, таким образом, управлять продвижением и тягой для рабочего транспортного средства 100. Каждый из левого и правого гидравлических двигателей может получать гидравлическую жидкость под давлением от гидростатического насоса, направление потока и объем подачи которого контролируют направление вращения и скорость вращения для левого и правого гидравлических двигателей. Каждый гидростатический насос может быть приведен в действие двигателем 134 рабочего транспортного средства 100 и может быть под управлением оператора на операторской станции 136, выдающего команды, которые могут быть получены контроллером 138 и переданы на левый и правый гидростатические насосы с помощью контроллера 138. В альтернативных вариантах осуществления каждое из задних ведущих колес 124 может быть приведено в действие соединенным с возможностью вращения электродвигателем или механической системой, передающей мощность от двигателя 134.
Верхние катки 126 продольно расположены между передними натяжными колесами 120 и задними ведущими колесами 124 вдоль левой и правой сторон рабочего транспортного средства 100 над опорными катками 122. Подобно опорным каткам 122, каждый из верхних катков 126 может быть соединен с возможностью вращения с левой гусеницей 116 или правой гусеницей 118 посредством зацепления между нижней поверхностью гусениц и верхней поверхностью верхних катков 126. Эта конфигурация может позволить верхним каткам 126 поддерживать левую гусеницу 116 и правую гусеницу 118 для продольного промежутка между передним натяжным колесом 120 и задним ведущим колесом 124, и предотвращает прогиб вниз верхней части левой гусеницы 116 и правой гусеницы 118 параллельно земле между передним натяжным колесом 120 и задним ведущим колесом 124.
Ходовая часть 114 прикреплена к шасси 140 рабочего транспортного средства 100 и обеспечивает опору и тяговое усилие для него. Шасси 140 - это рама, которая обеспечивает опору и прочность конструкции рабочему транспортному средству 100, позволяя передачу усилия между отвалом 142 и левой гусеницей 116 и правой гусеницей 118. В этом варианте осуществления шасси 140 представляет собой сварную конструкцию, состоящую из множества сформированных и соединенных стальных элементов, но в альтернативных вариантах осуществления оно может состоять из любого количества различных материалов или конфигураций. Датчик 144 прикреплен к шасси 140 рабочего транспортного средства 100 и выполнен с возможностью обеспечения сигнала, указывающего перемещение и ориентацию шасси 140. В альтернативных вариантах осуществления датчик 144 может не быть прикреплен непосредственно к шасси 140, но вместо этого может быть соединен с шасси 140 через промежуточные компоненты или конструкции, такие как прорезиненные крепления. В этих альтернативных вариантах осуществления датчик 144 непосредственно не прикреплен к шасси 140, но все еще соединен с шасси 140 в фиксированном относительном положении так, чтобы проходить то же движение, что и шасси 140.
Датчик 144 выполнен с возможностью обеспечения сигнала, указывающего наклон шасси 140 относительно направления силы тяжести, то есть угловое измерение в направлении наклона 108. Этот сигнал может быть обозначен как сигнал наклона шасси. Контроллер 138 может приводить в действие отвал 142 на основе этого сигнала наклона шасси. В рамках настоящего изобретения термин «на основе» означает «по меньшей мере частично на основе» и не означает «исключительно на основе», так что он не исключает и не требует дополнительных факторов. Датчик 144 также может быть выполнен с возможностью обеспечения сигнала или сигналов, указывающих другие положения или скорости шасси 140, включая его угловое положение, скорость или ускорение в направлении, таком как направление крена 104, наклона 108, поворота 112 или его линейное ускорение в направлении, таком как направление долготы 102, широты 106 и вертикали 110. Датчик 144 может быть выполнен с возможностью непосредственного измерения наклона, измерения угловой скорости и вычисления при достижении наклона, или измерения наклона и определения достижения угловой скорости. Размещение датчика 144 на шасси 140 вместо отвала 142 или тяги 146 может обеспечить лучшую защиту датчика 144 от повреждений, более надежное крепление к рабочему транспортному средству 100, более легкую сборку или более простую интеграцию в другой компонент рабочего транспортного средства 100, например, контроллер 138. Такое размещение может позволить датчику 144 быть более экономичным, долговечным, надежным или точным, чем датчик 144, который был бы установлен на отвале 142 или на тяге 146, хотя даже размещение датчика 144 непосредственно на отвале 142 или на тяге 146 (например, датчик 149) может обеспечить более точное считывание положения, скорости или ускорения этих компонентов.
Отвал 142 является рабочим орудием, которое может зацеплять землю или материал, чтобы перемещать или придавать ему форму. Отвал 142 может быть использован для перемещения материала из одного местоположения в другое и для создания элементов на земле, включая плоские участки, уклоны, выступы, дороги или элементы более сложной формы. В этом варианте осуществления отвал 142 рабочего транспортного средства 100 может быть обозначен как отвал с шестью степенями свободы, а именно, регулируемый отвал с шестью степенями свободы или механизированный поворотный отвал (PAT). Отвал 142 может быть приведен в действие гидравлически для перемещения вертикально вверх или вертикально вниз (что также может быть обозначено как подъем, или поднятие или опускание отвала), крена влево или крена вправо (что также может быть обозначено как наклон отвала, или наклон влево и наклон вправо), а также поворота влево или поворота вправо (что может быть обозначено как угол поворота отвала, или угол поворота влево и угол поворота вправо). В альтернативных вариантах осуществления могут использовать отвал с меньшим количеством гидравлически управляемых степеней свободы, такой как отвал с 4 степенями свободы, который не может быть повернут или приведен в действие в направлении поворота 112.
Отвал 142 подвижно соединен с шасси 140 рабочего транспортного средства 100 через тягу 146, которая поддерживает и приводит в действие отвал 142 и выполнена с возможностью того, чтобы позволить поднимать или опускать отвал 142 относительно шасси 140 (т.е., перемещать в направлении вертикали 110). На ФИГ. 2, задняя поверхность 143 отвала 142 содержит первый маркер или целевой объект 147, расположенный рядом с верхним левым углом задней поверхности 143. Задняя поверхность 143 отвала 142 содержит второй маркер или целевой объект 151, расположенный рядом с верхним правым углом задней поверхности 143. В качестве одного примера, первый маркер 147 и второй маркер 151 каждый расположены на равном расстоянии от центральной линии 153 отвала 142. Альтернативно, задняя поверхность 143 может содержать только один маркер, расположенный на центральной линии 153 или рядом с ней. В другой конфигурации задняя поверхность 143 содержит множество маркеров, расположенных вдоль или вблизи верхней кромки 155 отвала 142. В одной форме первый и второй маркеры 147 и 151 механически изготавливают или штампуют на внешней поверхности задней поверхности 143 отвала 142. В других формах первый и второй маркеры 147 и 151 прикреплены к задней поверхности 143 отвала. Первый и второй маркеры 147 и 151 также могут включать в себя датчики, которые взаимодействуют с системой 232 камер. В любой форме первый и второй маркеры 147 и 151 размещены или расположены на задней поверхности 143 отвала 142 так, что система 232 камер, расположенная на рабочем транспортном средстве 100, может получить первое изображение первого маркера 147 и второе изображение второго маркера 151, как более подробно описано ниже. Рабочее транспортное средство 100 может находиться в (i) рабочей или движущейся ориентации или (ii) в спокойной или неподвижной ориентации, когда система 232 камер получает изображения первого и второго маркеров 147 и 151.
Тяга 146 может включать в себя несколько конструктивных элементов для переноса усилий между отвалом 142 и остальной частью рабочего транспортного средства 100 и может обеспечивать точки крепления для гидравлических цилиндров, которые могут приводить в действие отвал 142 в направлениях подъема, наклона и угла поворота. Тяга 146 содержит С-образную раму 148, конструктивный элемент С-образной формы, расположенный сзади от отвала 142, причем С-образная форма открыта по направлению к задней части рабочего транспортного средства 100. Каждый задний конец С-образной рамы 148 шарнирно соединен с шасси 140 рабочего транспортного средства 100, например, через втулочно-пальцевое соединение, позволяющее поднимать или опускать переднюю часть C-образной рамы 148 относительно рабочего транспортного средства 100 вокруг шарнирных соединений на задней части C-образной рамы 148. Передняя часть C-образной рамы 148, которая приблизительно расположена в поперечном центре рабочего транспортного средства 100, соединяется с отвалом 142 через соединение шарового шарнира. Это позволяет отвалу 142 иметь три степени свободы в его ориентации относительно С-образной рамы 148 (подъем-наклон-угол поворота), в то же время передавая направленные назад усилия на отвал 142 к остальной части рабочего транспортного средства 100.
Датчик 149 прикреплен к отвалу 142 над соединением шарового шарнира, соединяющим отвал 142 с С-образной рамой 148. Датчик 149, как и датчик 144, может быть выполнен с возможностью измерения углового положения (наклона или ориентации), скорости или ускорения, или линейного ускорения. Датчик 149 может обеспечивать сигнал наклона отвала, который указывает угол поворота отвала 142 относительно силы тяжести. В альтернативных вариантах осуществления датчик может быть выполнен с возможностью вместо этого измерять угол поворота тяги 146, такой как угол поворота между тягой 146 и шасси 140, для определения положения отвала 142. В других альтернативных вариантах датчик 149 может быть выполнен с возможностью измерения положения отвала 142 путем измерения другого угла поворота, например угла поворота между тягой 146 и отвалом 142, или линейного перемещения цилиндра, прикрепленного к тяге 146 или отвалу 142. В альтернативных вариантах датчик 149 может не быть прикреплен непосредственно к отвалу 142, но вместо этого может быть соединен с отвалом 142 через промежуточные компоненты или конструкции, такие как прорезиненные крепления. В этих альтернативных вариантах осуществления датчик 149 непосредственно не прикреплен к отвалу 142, но все еще соединен с отвалом 142 в фиксированном относительном положении, чтобы проходить то же движение, что и отвал 142.
Как более подробно описано ниже, датчик 149 может быть выполнен с возможностью идентификации соответствующей заданной конфигурации цилиндров 150 подъема, цилиндра 152 наклона и цилиндров 154 поворота, когда любой из этих цилиндров перемещается в заданную конфигурацию, которую затем передают от датчика 149 к ECU 250, который, в свою очередь, обменивается данными с системой 232 камер, чтобы получать изображения первого и второго маркеров 147 и 151, как описано ниже. Заданная конфигурация цилиндров 150 подъема, цилиндра 152 наклона и цилиндров 154 поворота может составлять любое процентное количество от рабочего хода для этих цилиндров. Например, в одной форме заданная конфигурация составляет 100% от максимального хода одного из цилиндров 150, 152 и 154. Когда один из цилиндров 150, 152 и 154 достигает 100% от максимального хода, оставшиеся два цилиндра могут иметь любое процентное количество от максимального хода, составляющее от 0% до 100%, когда получают изображения первого и второго маркеров 147 и 151 и измеряют местоположения первого и второго маркеров 147 и 151. В другой форме заданная конфигурация составляет 25% от максимального хода одного из цилиндров 150, 152 и 154. Когда один из цилиндров 150, 152 и 154 достигает 25% от максимального хода, остальные два цилиндра могут быть расположены при любом процентном количестве от максимального хода, составляющем от 0% до 100%, когда получают изображения первого и второго маркеров 147 и 151. В других формах заданная конфигурация может составлять 30, 50, 75, 20 или 90% от максимального хода одного из цилиндров 150, 152 и 154, только в качестве нескольких примеров. Кроме того, заданная конфигурация может быть отрегулирована с течением времени по мере износа рабочего транспортного средства 100. Для нового рабочего транспортного средства 100, которое не использовали в реальных условиях эксплуатации, система 270 регулирования уклона транспортного средства предоставляет точную информацию о профилировании. Однако, поскольку рабочее транспортное средство 100 изнашивается с течением времени в результате использования в реальных условиях, система 270 регулирования уклона транспортного средства не предоставляет точную информацию о профилировании, пока система 270 регулирования уклона не будет перекалибрована. Когда любой из цилиндров 150, 152 и 154 достигает заданной конфигурации, система 232 камер получает изображения первого и второго маркеров 147 и 151 и передает эту информацию в ECU 250. ECU 250 определяет местоположения первого и второго маркеров 147 и 151, и затем передает информацию в систему 270 регулирования уклона транспортного средства, которую затем калибруют.
Отвал 142 может быть поднят или опущен относительно рабочего транспортного средства 100 путем приведения в действие цилиндров 150 подъема, которые могут поднимать и опускать С-образную раму 148 и, таким образом, поднимать и опускать отвал 142, что также может быть обозначено как подъем отвала. Хотя проиллюстрирован только один из цилиндров 150 подъема, настоящее раскрытие содержит два из цилиндров 150 подъема. Для каждого из цилиндров подъема штоковая полость шарнирно соединена с выступающей вверх скобой С-образной рамы 148, а поршневая полость шарнирно соединена с остальной частью рабочего транспортного средства 100 чуть ниже и впереди операторской станции 136. Конфигурация тяги 146 и расположение шарнирных соединений для штоковой полости и поршневой полости цилиндров 15 подъема приводит к вытягиванию цилиндров 150 подъема, опускающих отвал 142, и втягиванию цилиндров 150 подъема, поднимающих отвал 142. В альтернативных вариантах осуществления отвал 142 может быть поднят или опущен с помощью другого механизма, или цилиндры 150 подъема могут иметь другую конфигурацию, такую как конфигурация, в которой вытягивание цилиндров 150 подъема поднимает отвал 142, и втягивание цилиндров 150 подъема опускает отвал 142.
Отвал 142 может быть наклонен относительно рабочего транспортного средства 100 путем приведения в действие цилиндра 152 наклона, который также может быть обозначен как перемещающий отвал 142 в направлении крена 104. Относительно цилиндра 152 наклона штоковая полость шарнирно соединена со скобой, расположенной на задней и левой сторонах отвала 142 над соединением шарового шарнира между отвалом 142 и С-образной рамой 148, и поршневая полость шарнирно соединена с выступающей вверх частью тяги 146. Расположение шарнирных соединений для штоковой полости и поршневой полости цилиндра 152 наклона приводит к вытягиванию цилиндра 152 наклона, наклоняющего отвал 142 влево или против часовой стрелки, если смотреть с операторской станции 136, и втягиванию цилиндра 152 наклона, наклоняющего отвал 142 вправо или по часовой стрелке, если смотреть с операторской станции 136. В альтернативных вариантах осуществления отвал 142 может быть наклонен с помощью другого механизма (например, электрического или гидравлического двигателя), или цилиндр 152 наклона может быть сконфигурирован по-другому, например, в конфигурации, в которой он установлен вертикально и расположен на левой или правой стороне отвала 142, или в конфигурации с двумя цилиндрами наклона.
Отвал 142 может быть повернут относительно рабочего транспортного средства 100 путем приведения в действие цилиндров 154 поворота, которые также могут быть обозначены как перемещающие отвал 142 в направлении поворота 112. Относительно каждого из цилиндров 154 поворота штоковая полость шарнирно соединена со скобой отвала 142, в то время как поршневая полость шарнирно соединена со скобой С-образной рамы 148. Один из цилиндров 154 поворота расположен на левой стороне рабочего транспортного средства 100 слева от соединения шарового шарнира между отвалом 142 и С-образной рамой 148, а другой из цилиндров 154 поворота расположен на правой стороне рабочего транспортного средства 100, справа от соединения шарового шарнира между отвалом 142 и С-образной рамой 148. Это расположение приводит к вытягиванию левой части цилиндров 154 поворота и втягиванию правой части цилиндров 154 поворота, поворачивающих отвал 142 вправо, или поворачивающих отвал 142 по часовой стрелке, если смотреть сверху, и втягиванию левой части цилиндров 150 поворота и вытягиванию правой части цилиндров 154 поворота, поворачивающих отвал 142 влево или поворачивающих отвал 142 против часовой стрелки, если смотреть сверху. В альтернативных вариантах осуществления отвал 142 может быть повернут с помощью другого механизма, или цилиндры 154 поворота могут быть выполнены по-другому.
Каждый из цилиндров 150 подъема, цилиндра 152 наклона и цилиндров 154 поворота представляет собой гидравлический цилиндр двойного действия. Один конец каждого цилиндра может называться поршневой полостью, а конец каждого цилиндра, противоположный поршневой полости, может быть обозначен как штоковая полость. Каждая из поршневой полости и штоковой полости могут быть жестко соединены с другим компонентом или, как в этом варианте осуществления, шарнирно соединены с другим компонентом, таким как сквозное втулочно-пальцевое или подшипнико-пальцевое соединение, в качестве примера двух шарнирных соединений. В качестве гидравлического цилиндра двойного действия каждый может прикладывать усилие в направлении вытягивания или втягивания. Направление гидравлической жидкости под давлением в поршневую камеру цилиндров приведет к оказанию усилия в направлении вытягивания, в то время как направление гидравлической жидкости под давлением в штоковую камеру цилиндров приведет к оказанию усилия в направлении втягивания. Поршневая камера и штоковая камера могут быть расположены внутри цилиндра гидравлического цилиндра и обе могут быть частью большей полости, которая разделена подвижным поршнем, соединенным со штоком гидравлического цилиндра. Объемы каждой из поршневой камеры и штоковой камеры изменяются с перемещением поршня, в то время как перемещение поршня приводит к вытягиванию или втягиванию гидравлического цилиндра. Перемещение поршня относится к длине хода, при которой каждый из цилиндров 150 подъема, цилиндра 152 наклона и цилиндров 154 поворота может перемещаться в промежутке от 0% до 100% от максимального хода.
Со ссылкой теперь на ФИГ. 3 показан вариант осуществления системы 200 управления для рабочего транспортного средства 100. Система 200 может быть частью рабочего транспортного средства 100 ФИГ. 1, которая содержит операторскую станцию или кабину 136, имеющую множество устройств 110 управления. Множество устройств 110 управления могут включать в себя устройство 202 управления вводом, управление 204 дроссельной заслонкой и управление 206 пользовательским режимом работы. Устройство 202 управления вводом может включать в себя рулевое колесо, управление тормозом, управление направлением, джойстик, рычаг или другое устройство управления для управления машиной 100. Регулировку отвала 142 выполняет оператор с использованием множества органов 110 управления, которые функционально связаны с контроллером 138, функционально связанным с цилиндром 152 наклона, цилиндрами 154 поворота и цилиндрами 150 подъема. Регулировка отвала 142 также может быть выполнена с помощью исполнительных механизмов, выполненных с возможностью перемещения отвала 142 в ответ на сигнал управления, предоставляемый оператором, или в ответ на сигнал управления, предоставляемый системой управления машиной, включая звуковые системы 254, лазерные системы 256, системы 258 глобального позиционирования (GPS) и систему 270 регулирования уклона. Система 270 регулирования уклона, как правило, известна в промышленности. Некоторые примеры систем 270 регулирования уклона включают в себя обычные или 2D-системы регулирования уклона и/или звуковые системы 254, лазерные системы 256 и системы 258 глобального позиционирования (GPS). Другие системы 270 регулирования уклона включают в себя звуковые датчики или лазерный передатчик и датчик вместе с датчиками положения машины для отображения выемок и насыпей, требуемых для поддержания уклона, на мониторе. В качестве альтернативы, системы 270 регулирования уклона могут включать в себя 3D-систему регулирования уклона.
Контроллер 138 в одном или более вариантах осуществления содержит процессор, функционально соединенный с памятью. В других дополнительных вариантах осуществления контроллер 138 является распределенным контроллером, имеющим отдельные индивидуальные контроллеры, распределенные в разных местоположениях на транспортном средстве 100. Кроме того, в то время как контроллер, как правило, подключен посредством электропроводки или кабельной проводки к соответствующим компонентам, в других вариантах осуществления контроллер 138 содержит беспроводной передатчик и/или приемник для связи с управляемым или чувствительным компонентом или устройством, которое либо предоставляет информацию контроллеру, либо передает информацию контроллера к управляемым устройствам.
На ФИГ. 3 контроллер 138 выполнен в качестве электронного блока 250 управления (ECU), который принимает данные датчика от множества источников и функционально соединен с этими источниками. Эти источники включают, но не ограничиваются этим, датчик 149 положения отвала, систему 232 камер, систему 270 регулирования уклона и датчик 144, которые функционально соединены с ECU 250. ECU 250 также принимает входные данные, относящиеся к командам от оператора. ECU 250 функционально соединен с одним или более пользовательскими интерфейсами и отправляет информацию в пользовательский интерфейс, а также отправляет сигналы управления к исполнительным механизмам, включая цилиндры 152 подъема, цилиндры 154 поворота и цилиндры 152 наклона.
ECU 250 в различных вариантах осуществления содержит компьютер, компьютерную систему или другие программируемые устройства. В других вариантах осуществления ECU 150 может включать в себя один или несколько процессоров (например, микропроцессоров) и ассоциативную память, которая может быть внутренней по отношению к процессору или внешней по отношению к процессору. Память может включать в себя запоминающие устройства с произвольной выборкой (RAM), включая запоминающее устройство ECU 250, а также любые другие типы памяти, например, кэш-память, энергонезависимую память или резервную память, программируемую память или флэш-память, и постоянное запоминающее устройство. Кроме того, память может включать в себя запоминающее устройство, физически расположенное в другом месте от устройств обработки, и может включать в себя любую кэш-память в устройстве обработки, а также любую емкость памяти, используемую в качестве виртуальной памяти, например, хранящуюся на запоминающем устройстве большой емкости или другом компьютере, связанном с ECU 250. Запоминающее устройство большой емкости может включать в себя кэш или другое пространство данных, которое может включать базы данных. Запоминающее устройство в других вариантах осуществления находится в «облаке», где память расположена в удаленном месте, которое передает сохраненную информацию по беспроводной связи в ECU 250.
ECU 250 выполняет или иным образом использует компьютерные программные приложения, компоненты, программы, объекты, модули или структуры данных и т.д. Программные процедуры, находящиеся во включенной памяти ECU 250 или другой памяти, выполняют в ответ на принятые сигналы. Компьютерные программные приложения в других вариантах осуществления расположены в облаке. Выполняемое программное обеспечение содержит одно или несколько конкретных приложений, компонентов, программ, объектов, модулей или последовательностей команд, обычно называемых «программным кодом». Программный код содержит одну или несколько команд, расположенных в памяти и других запоминающих устройствах, которые выполняют команды, находящиеся в памяти, которые реагируют на другие команды, сгенерированные системой, или которые предоставлены пользовательским интерфейсом, управляемым пользователем. ECU 250 выполнен с возможностью выполнения сохраненных программных команд.
Система 232 камер, включающая в себя датчик изображения, жестко установлена на операторской станции или в кабине 136 в местоположении, обычно свободном от любой части транспортного средства 100. Предполагается, что другие местоположения системы 232 камер, установленной на рабочем транспортном средстве 100, обеспечивают относительно свободный вид задней поверхности 143 отвала 142 и, в частности, первого и второго маркеров 147 и 151 или любых дополнительных маркеров на отвале 147. Система 232 камер содержит один или несколько из датчика изображения, передатчика, приемника или приемопередатчика, направленного на заднюю поверхность 143 отвала 142. В различных вариантах осуществления система 232 камер содержит одну или несколько из двухмерной камеры, трехмерной камеры, стереокамеры, монокулярной камеры, радиолокационного устройства, и лазерного сканирующего устройства, ультразвукового датчика и лазерного сканера обнаружения и измерения дальности (LIDAR). В различных вариантах осуществления система 232 камер является одним из датчика оттенков серого, датчика цвета или их комбинацией.
Система 232 камер выполнена с возможностью получения первого изображения первого маркера 147 и второго изображения второго маркера 151, которые затем передают в ECU 250 ФИГ. 3. Первое и второе изображения, предоставленные системой 232 камер, используются ECU 250 для определения расстояний до первого и второго маркеров 147 и 151, и ECU 250, таким образом, определяет первое и второе местоположения первого и второго маркеров 147 и 151. Например, первое и второе местоположения первого и второго маркеров 147 и 151 могут включать в себя координаты XYZ, которые коррелируют с продольным направлением 102, поперечным направлением 108 и вертикальным направлением 110. ECU 250 калибрует систему 270 регулирования уклона на основе первого и второго местоположений первого и второго маркеров 147 и 151. Систему 270 регулирования уклона калибруют в режиме реального времени, когда сохраненное первое местоположение первого маркера 147 отвала заменяют первым местоположением первого маркера 147 отвала. Аналогичным образом, систему 270 регулирования уклона калибруют, когда второе сохраненное местоположение второго маркера 151 отвала заменяют вторым местоположением второго маркера 151 отвала. Измерения для сохраненных первого и второго местоположений могут быть сделаны при первоначальной сборке рабочего транспортного средства 100, причем сохраненное первое местоположение первого маркера 147 отвала содержит начальное первое местоположение калибровки, а сохраненное второе местоположение второго маркера 151 отвала содержит начальное второе местоположение калибровки. Эти измерения для сохраненных первого и второго местоположений также могут быть выполнены после использования рабочего транспортного средства 100, причем сохраненное первое местоположение первого маркера 147 отвала содержит первое местоположение калибровки, и сохраненное второе местоположение второго маркера 151 отвала содержит второе местоположение калибровки. В одном или более вариантах осуществления данные, определенные посредством ECU 250 на основе системы 232 камер, предоставляют в качестве сигнала обратной связи, который используют при регулировке системы 408 регулирования уклона транспортного средства.
Рабочее транспортное средство 100 может перемещаться, когда работает любой из цилиндров 150 подъема, цилиндра 152 наклона и цилиндров 154 поворота, система 232 камер снимает изображения первого и второго маркеров 147 и 151 отвала и/или ECU 250 выполняет калибровку системы 270 регулирования уклона.
ECU 250 также функционально соединен с датчиком 149 положения отвала, который, в свою очередь, функционально соединен с цилиндрами 150 подъема, цилиндром 152 наклона и цилиндрами 154 поворота. Датчик 149 положения отвала выполнен с возможностью идентификации соответствующей заданной конфигурации цилиндров 150 подъема, цилиндра 152 наклона и цилиндров 154 поворота и передачи или отправки этой информации в ECU 250. ECU 250 также реагирует на информацию о состоянии уклона, предоставляемую системой 270 регулирования уклона, звуковой системой 154, лазерной системой 156 и/или GPS 158 и регулирует местоположение отвала 132 посредством управления датчиком 149 положения отвала и, соответственно, цилиндрами 150 подъема, цилиндром 152 наклона и цилиндрами 154 поворота.
Ссылаясь теперь на ФИГ. 4, показана блок-схема процесса 400 управления для калибровки системы 270 регулирования уклона. В этом процессе 400 управления может быть выполнено множество блоков или этапов.
Блок 402 содержит определение того, переместился ли один из цилиндров 150 подъема, цилиндра 152 наклона и цилиндров 154 поворота в заданную конфигурацию. Как обсуждалось выше, существуют разные способы определить, выполнены ли условия блока 402. Например, датчик 149 может быть выполнен с возможностью определять, когда какой-либо один из нескольких цилиндров 150 подъема, цилиндра 152 наклона и цилиндров 154 поворота достигает заданной конфигурации или процентного количества от максимального хода. В качестве альтернативы, заданная конфигурация любого из цилиндров 150, 152 и 154 может представлять собой максимальный ход или 100% от длины хода или минимальный ход или 0% от длины хода цилиндра. Заданная конфигурация цилиндров 150 подъема, цилиндра 152 наклона и цилиндров 154 поворота может составлять любое процентное количество от рабочего хода для этих цилиндров. Например, в одной форме заданная конфигурация составляет 100% от максимального хода одного из цилиндров 150, 152 и 154. Когда один из цилиндров 150, 152 и 154 достигает 100% от максимального хода, оставшиеся два цилиндра могут быть с любым процентным количеством от максимального хода, составляющим от 0% до 100%. В другой форме заданная конфигурация составляет 25% от максимального хода одного из цилиндров 150, 152 и 154. Когда один из цилиндров 150, 152 и 154 достигает 25% от максимального хода, оставшиеся два цилиндра могут быть расположены при любом процентном количестве от максимального хода, составляющем от 0% до 100%. В других формах заданная конфигурация может составлять 0, 30, 50, 75 или 90% от максимального хода одного из цилиндров 150, 152 и 154, в качестве нескольких примеров. Две или более длины хода цилиндров 150, 152 и 154 могут достигать заданной конфигурации, чтобы выполнить условия блока 402.
В блоке 404, если один из цилиндров 150 подъема, цилиндра 152 наклона и цилиндров 154 поворота не переместился в заданную конфигурацию, то оператор продолжает использовать и перемещать отвал 142 и цилиндры 150 подъема, цилиндр 152 наклона, и цилиндры 154 поворота.
В блоке 406 система 232 камер взаимодействует с первым и вторым маркерами 147 и 151, чтобы получить первое изображение первого маркера 147 и второе изображение второго маркера 151. Если имеются дополнительные маркеры или только один маркер, система 232 камер будет снимать соответствующие изображения. Система 232 камер передает первое и второе изображения и любые дополнительные изображения в ECU 250.
В блоке 408 ECU 250 определяет первое местоположение первого маркера 147 и второе местоположение второго маркера 151 на основе первого изображения и второго изображения. Первое и второе местоположения первого и второго маркеров 147 и 151 могут включать в себя вертикальное положение отвала или подъем отвала, крен влево или крен вправо (что может быть обозначено как наклон отвала или наклон влево и наклон вправо), и поворот влево или поворот вправо (что может быть обозначено как угол поворота отвала или угол поворота влево и угол поворота вправо). Альтернативно, первое и второе местоположения первого и второго маркеров 147 и 151 могут каждое включать координаты XYZ, измеренные относительно продольного направления 102, широты 106 или поперечного направления и вертикали 110 или вертикального направления. Обычно расстояния XYZ между системой 232 камер и первым и вторым маркерами 147 и 151 измеряют с использованием первого и второго изображений в блоке 408.
В блоке 410 систему 270 регулирования уклона транспортного средства калибруют по первому и второму местоположениям первого и второго маркеров 147 и 151 отвала 142. В частности, сохраненное первое местоположение первого маркера отвала заменяют первым местоположением первого маркера отвала, и сохраненное второе местоположение второго маркера 151 отвала заменяют вторым местоположением второго маркера 151 отвала. Сохраненное первое местоположение первого маркера 147 отвала содержит начальное первое местоположение калибровки, и сохраненное второе местоположение второго маркера 151 отвала содержит начальное второе местоположение калибровки, причем начальное первое и второе местоположения калибровки соответствуют измерениям при начальной сборке рабочего транспортного средства 100, в которой рабочее транспортное средство 100 не работало в поле. Сохраненные первое и второе местоположения могут альтернативно включать в себя первое местоположение калибровки и второе местоположение калибровки, которые соответствуют измерениям после эксплуатационного использования рабочего транспортного средства 100 и/или отвала 142. Данные, определенные посредством ECU 250 на основе системы 232 камер, предоставляют в качестве сигнала обратной связи, который используют при регулировке системы 408 регулирования уклона транспортного средства.
В блоке 410 ECU 250 калибрует систему 270 регулирования уклона на основе первого местоположения первого маркера отвала путем замены сохраненного первого местоположения первого маркера 147 отвала первым местоположением первого маркера 147 отвала. ECU 250 также калибрует систему 270 регулирования уклона на основе второго местоположения второго маркера 151 отвала путем замены сохраненного второго местоположения второго маркера 151 отвала вторым местоположением второго маркера 151 отвала.
В блоке 412 с помощью процесса 400 управления определяют, находится ли в рабочем состоянии рабочее транспортное средство 100. Если рабочее транспортное средство 100 не находится в рабочем состоянии, то процесс 400 управления заканчивается в блоке 412. Если рабочее транспортное средство 100 находится в рабочем состоянии, то процесс 400 управления продолжается до блока 402. Посредством постоянного использования рабочего транспортного средства 100 и/или отвала 142 систему 270 регулирования уклона подвергают перекалибровке. Также выгодно, что, в то время как систему 270 регулирования уклона калибруют, рабочее транспортное средство 100 может быть в рабочем состоянии.
Хотя примеры вариантов осуществления, включающие принципы настоящего раскрытия, были описаны выше, настоящее раскрытие не ограничено описанными вариантами осуществления. Вместо этого данная заявка предназначена для охвата любых изменений, применений или адаптаций раскрытия с использованием его общих принципов. Кроме того, эта заявка предназначена для охвата таких отступлений от настоящего раскрытия, которые подпадают под известную или общепринятую практику в области техники, к которой относится данное раскрытие и которые попадают в пределы прилагаемой формулы изобретения.
1. Способ калибровки системы регулирования уклона рабочего транспортного средства, включающий:
предоставление рабочего транспортного средства, имеющего контроллер, функционально соединенный с камерой, причем рабочее транспортное средство имеет цилиндр подъема, цилиндр наклона и цилиндр поворота, функционально соединенные с отвалом, при этом отвал имеет заднюю поверхность с первым маркером отвала на ней;
перемещение одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота в соответствующую заданную конфигурацию;
получение первого изображения первого маркера отвала с помощью камеры;
измерение с помощью контроллера первого местоположения первого маркера отвала с использованием первого изображения; и
калибровку с помощью контроллера, связанного с камерой, системы регулирования уклона на основе первого местоположения первого маркера отвала, путем замены сохраненного первого местоположения первого маркера отвала первым местоположением первого маркера отвала.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий:
то, что задняя поверхность отвала содержит второй маркер отвала на ней;
получение второго изображения второго маркера отвала с помощью камеры;
измерение с помощью контроллера второго местоположения второго маркера отвала с использованием второго изображения; и
при этом калибровка системы регулирования уклона включает в себя замену сохраненного второго местоположения второго маркера отвала вторым местоположением второго маркера отвала на основе второго местоположения второго маркера отвала.
3. Способ по п.2, в котором сохраненное первое местоположение первого маркера отвала представляет собой начальное первое местоположение калибровки, а сохраненное второе местоположение второго маркера отвала представляет собой начальное второе местоположение калибровки.
4. Способ по п.2, в котором сохраненное первое местоположение первого маркера отвала представляет собой первое местоположение калибровки, а сохраненное второе местоположение второго маркера отвала представляет собой второе местоположение калибровки.
5. Способ по п.2, в котором заданная конфигурация составляет 100% от максимальной длины хода одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота.
6. Способ по п.2, в котором заданная конфигурация составляет от 0 до 100% от максимальной длины хода одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота.
7. Способ по п.1, в котором камера установлена на рабочем транспортном средстве.
8. Способ по п.1, дополнительно включающий:
перемещение рабочего транспортного средства во время перемещения одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота.
9. Рабочее транспортное средство, содержащее:
отвал, функционально прикрепленный к рабочему транспортному средству, причем отвал имеет заднюю поверхность с первым маркером отвала и вторым маркером отвала на ней;
цилиндр подъема, цилиндр наклона и цилиндр поворота, функционально соединенные с отвалом, причем цилиндр подъема, цилиндр наклона и цилиндр поворота выполнены с возможностью перемещения в соответствующую заданную конфигурацию;
систему датчиков, соединенную с цилиндром подъема, цилиндром наклона и цилиндром поворота, причем система датчиков выполнена с возможностью идентификации соответствующей заданной конфигурации цилиндра подъема, цилиндра наклона и цилиндра поворота;
камеру, установленную на рабочем транспортном средстве, причем камера выполнена с возможностью получения первого изображения первого маркера отвала и получения второго изображения второго маркера отвала, когда любая из соответствующих заданных конфигураций цилиндра подъема, цилиндра наклона и цилиндра поворота будет соответствовать требованиям;
систему регулирования уклона, установленную на рабочем транспортном средстве; и
контроллер, функционально соединенный с системой датчиков, камерой и системой регулирования уклона, причем контроллер дополнительно определяет первое местоположение первого маркера отвала, используя первое изображение, и второе местоположение второго маркера отвала, используя второе изображение, и контроллер калибрует систему регулирования уклона на основе первого местоположения и второго местоположения, заменяя сохраненное первое местоположение первого маркера отвала первым местоположением и заменяя сохраненное второе местоположение второго маркера отвала вторым местоположением.
10. Рабочее транспортное средство по п.9, в котором заданная конфигурация составляет 100% от максимальной длины хода одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота.
11. Рабочее транспортное средство по п.9, в котором заданная конфигурация составляет от 0% до 100% от максимальной длины хода одного из цилиндра подъема, цилиндра наклона или цилиндра поворота.
12. Рабочее транспортное средство по п.9, в котором первый маркер отвала и второй маркер отвала расположены рядом с верхней кромкой отвала.
13. Рабочее транспортное средство по п.12, в котором первый маркер отвала и второй маркер отвала расположены на равном расстоянии от центральной линии отвала.
14. Рабочая машина по п.9, в котором каждый из первого маркера отвала и второго маркера отвала содержит датчик, который взаимодействует с камерой.
15. Рабочее транспортное средство по п.9, в котором первый маркер отвала и второй маркер отвала выполнены посредством машинной обработки на задней поверхности.
16. Способ калибровки системы регулирования уклона рабочего транспортного средства, включающий:
предоставление рабочего транспортного средства, имеющего контроллер, функционально соединенный с камерой, причем рабочее транспортное средство имеет множество цилиндров, функционально соединенных с отвалом, причем отвал имеет заднюю поверхность с одним или более маркерами отвала на ней;
перемещение одного из множества цилиндров в соответствующую заданную конфигурацию;
получение соответствующего изображения одного или более маркеров отвала с помощью камеры;
измерение с помощью контроллера соответствующего местоположения одного или более маркеров отвала с использованием соответствующего изображения; и
калибровку с помощью контроллера, связанного с камерой, системы регулирования уклона на основе соответствующего местоположения одного или более маркеров отвала путем замены сохраненного соответствующего местоположения одного или более маркеров отвала соответствующим местоположением одного или более маркеров отвала.
17. Способ по п.16, в котором сохраненное соответствующее местоположение представляет собой начальное соответствующее местоположение калибровки.
18. Способ по п.16, в котором сохраненное соответствующее местоположение представляет собой соответствующее местоположение калибровки.
19. Способ по п.16, в котором заданная конфигурация составляет от 0% до 100% от максимальной длины хода одного из множества цилиндров.
20. Способ по п.16, дополнительно включающий:
перемещение рабочего транспортного средства при перемещении одного из множества цилиндров.
