CN110714393B - 基于座椅的定向控制机器的操作 - Google Patents

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Abstract

一种作业机器，包括配置成产生动力以推进机器的发电机、制动系统、操作员座椅、一个或多个传感器和控制器。操作员座椅可旋转地安装到机器上。一个或多个传感器被配置成产生指示操作员座椅相对于机器的行进方向的定向的一个或多个信号。控制器联接到机器上并且通信地耦合到一个或多个传感器。控制器被配置成基于一个或多个信号确定操作员座椅偏离行进方向，并且如果操作员座椅偏离行进方向超过第一阈值时间，则自动致动制动系统。

Description

基于座椅的定向控制机器的操作
技术领域
本申请涉及一种作业机器，具体涉及基于座椅的定向控制机器的操作。
背景技术
作业机器可以包括被配置成监测，并且(在一些情况下)自动控制机器操作的各个方面的控制器。在一些情况下，作业机器包括控制器，其与操作员控制结合和/或独立于操作员控制而控制机器的运动。作业机器的控制器可以基于多个参数来控制机器运动，这些参数包括，例如，操作员座椅的定向(以及，通过延伸，布置在其中的操作员的定向)。
发明内容
在示例中，作业机器包括配置成产生动力以推进机器的发电机、制动系统、操作员座椅、一个或多个传感器和控制器。操作员座椅可旋转地安装到机器上。一个或多个传感器被配置成产生指示操作员座椅相对于机器的行进方向的定向的一个或多个信号。控制器联接到机器上并且通信地耦合到一个或多个传感器。控制器被配置成基于一个或多个信号确定操作员座椅偏离行进方向，并且如果操作员座椅偏离行进方向超过第一阈值时间，则自动致动制动系统。
在示例中，一种方法包括在第一方向上运动作业机器。作业机器包括可旋转地安装到机器的操作员座椅、配置成产生指示操作员座椅相对于机器的行进方向的定向的一个或多个信号的一个或多个传感器、以及控制器。该方法还包括通过一个或多个传感器确定操作员座椅相对于第一方向的定向，通过控制器基于一个或多个信号确定操作员座椅偏离第一方向，并且如果操作员座椅偏离第一方向超过第一阈值时间，则通过该控制器自动致动制动系统。
附图说明
附图不一定按比例绘制，在附图中，相同的标号可在不同视图中描述类似的部件。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似部件的不同实例。附图总体上通过示例而非限制的方式示出了本文中讨论的各种实施例。
图1示出了根据本发明的示例性压实机作业机器。
图2A和图2B是示意性地示出图1的示例性压实机机器的俯视图。
图3A-3C是示意性地示出图1的示例性压实机机器的俯视图。
图4是描绘根据本发明的操作作业机器的示例性方法的流程图。
具体实施方式
一些建筑、工业或其它轻型或重型作业机器，包括，例如沥青压实机，沥青压实机包括联接到机器的旋转的操作员控制站。操作员控制站通常包括座椅和各种输入/输出设备，操作员在操作机器时坐在座椅上，各种输入/输出设备允许操作员控制和管理机器的运动和其它功能。输入/输出设备可以包括，例如，手动控制器和计算机或其它显示设备，手动控制器用于控制机器的行进方向、致动和控制一个或多个器具、和其它控制功能，计算机或其它显示设备用于向操作员呈现对机器操作有用的信息或与机器操作相关的信息。控制站的手动控制器和其它部件可连接到座椅并随座椅旋转。旋转的操作员控制站允许操作员在面对机器的不同零件时操作机器，包括，例如当操作员和操作员座椅面对机器的第一端时操作机器和当操作员和操作员座椅面对与第一端相对的机器的第二端时操作机器。
这种作业机器的运动可以至少部分地基于操作员座椅相对于机器的定向和/或操作员座椅相对于其行进方向的定向来控制。例如，作业机器的一个或多个控制系统可配置成使机器沿操作员控制站的手动控制器指示操作员座椅的特定定向的方向运动。用于设定机器的行进方向和用于使机器在设定的方向上行进的手动驱动控制器可以连接到操作员座椅并随操作员座椅一起旋转。操作员可以在第一方向上设定驱动控制，该第一方向可以是，例如朝向机器的第一端，其中操作员座椅面向机器的同一第一端。机器可以被配置成在行进控制器方向和操作员座椅方向的这种状态下在第一方向上运动，即与操作员面对的方向相同的方向。然后，如果合适的话，操作员可以通过施加制动器来停止机器，将驱动控制器运动到空档位置，将机器置于空闲状态，将操作员座椅旋转例如180度以面向与第一方向相反的第二方向，面向与机器的第一端相反的机器的第二端。操作员可以再次将驱动控制设定在相同的第一方向上，但是随着操作员座椅旋转180度，驱动控制方向现在指向机器的第二端，同时操作员和操作员座椅也面向机器的第二端。
在这样的机器中，机器的相对端可以不被称为“前”或“后”，因为构成，例如“前”，取决于操作员和操作员座椅的定向，而这可能会改变。机器可以被认为“向前”运动，但是“向前”的方向不是由机器的一端还是另一端在特定方向上引导运动来规定的，而是由操作员座椅/控制站的定向来规定的。
在一些应用中，可能需要一些作业机器的操作，操作员能够观察机器在行进方向上的前方。这样，当操作员能够在机器运动时旋转操作员座椅和控制站时，机器可配置成：如果操作员在不与当前行进方向对齐的方向上转动座椅则机器自动中断或停止机器的运动。例如，作业机器可以包括在硬件、软件及其组合中实现的一个或多个控制系统，其被配置成自动控制机器操作的运动和/或其它方面，而无需操作员的干预或与操作员的交互。
作业机器控制系统可配置成，例如，在检测到某些条件时自动中断或停止机器的运动。例如，机器控制系统可以被配置成与一个或多个传感器通信并且从该一个或多个传感器接收信号、数据或其他信息，传感器被配置成检测、测量等一个或机器操作的条件和/或与机器操作相关的参数。控制系统可以，例如，被配置成接收来自与操作员座椅和/或操作员控制站相关联的旋转或定向传感器的信号，该信号指示操作员座椅/控制站相对于机器的当前行进方向的定向。在控制系统从座椅/站定位传感器接收到指示座椅/站与机器的行进方向偏离阈值量的信号、数据或其它信息的情况下，控制系统可配置成自动施加制动系统以停止机器的运动。例如，机器控制系统可配置成当操作员座椅/控制站定向成与机器的行进方向偏离90度或更大角度时自动停止机器的运动。
本发明在许多方面中尤其认识到，例如与前述示例相同或类似的自动机器运动控制器可以通过在控制中建立滞后来改进。例如，机器控制系统可以被配置成如果控制器检测到(或确定、计算、推导等)操作员座椅/控制站被定向成与机器的行进方向偏离达到阈值时间量则自动停止机器的运动。将时间延迟结合到控制方法中可以提供许多优点和/或益处。作为示例，其中在自动停止控制中包括时间延迟，其可以减少操作员无意地使座椅旋转偏离行进方向的故障或错误的数量，并且能够在足够短的时间内重新对准座椅，从而认为这种情况允许在行进方向和操作员座椅/操作员方向之间暂时偏离而机器不停止运动。
作为另一个示例，在自动停止机器运动之前的时间延迟可以使得机器操作更有效，同时具有潜在的改善性能。例如，压实机的操作员可能希望在相同材料(例如沥青)上沿两个相反方向进行两次通过行程，以用机器完全压实材料。在这种情况下，一些现有的机器控制系统可能需要操作员使机器沿着材料路径在第一方向上运动到路径的末端，通过施加制动和/或将机器驱动控制器放置到空档位置来停止机器，将座椅旋转180度以面向与第一方向相反的第二方向，然后将机器驱动控制器运动到驱动档位中使机器在第二方向上运动。制动、驱动档位控制器和座椅旋转可导致机器在沿相反方向的路径再次开始运动之前在沥青(或其它材料)上停留不希望的长时间段。
然而，在根据本发明的示例中，操作员可以在停止机器之前开始相对于行进方向旋转他们的座椅和视野，并且当机器接近并到达通过材料的一次行程的末端时，操作员可以定位成通过将驱动控制器置于空档来重置机器，并且还立即准备将机器放回档位，开始在相反方向上行进。使操作员能够转换其操作机器的位置并且以这种方式转换机器的行进方向可以减少使用机器处理区域所需的时间，并且还可以通过在单个位置(例如在机器压实运行路径的末端)移除先前所需的机器停止时间而在材料上产生更好的机器性能。
在根据本发明的示例中，作业机器包括发电机、制动系统、操作员座椅、一个或多个传感器和控制器。发电机提供动力以使机器运动。制动系统可以提供停止/阻力动力以减慢或停止机器。操作员座椅可旋转地安装到机器上。一个或多个传感器被配置成产生指示操作员座椅相对于机器的行进方向的定向的一个或多个信号。控制器被配置成从一个或多个传感器接收一个或多个信号，基于该一个或多个信号确定该操作员座椅是否偏离行进方向，并且如果操作员座椅偏离该行进方向超过第一阈值时间，则自动致动该制动系统。
图1示出了根据本发明的示例性压实机作业机器100。机器100可以是，例如振动鼓式压实机，其可用于处理各种材料，包括压实沥青。在图1中，示例性机器100包括主体104联接到的机架102、发电机106、车轮108、滚筒110和驾驶室112，操作员控制站114布置在驾驶室112中。尽管未示出，机器100还包括制动器，该制动器与车轮108相关联并配置成限制和/或停止车轮108旋转。
作业机器100包括机架102，机器的主体104附接到机架102。机架102可以包括彼此联接的一个或多个部分和/或分离的框架。在示例中，机架102包括多个框架，这些框架联接到彼此上并且被配置成相对于彼此铰接。
机器100还包括发电机106，其配置成产生动力以推进机器并且可操作地联接到车轮108。发电机106可以包括各种发电平台，包括，例如内燃机(无论是汽油还是柴油)或电动机。另外，发电机106通常可操作地联接到一个或多个传动系部件，包括例如变速器，该变速器配置成将发电机106产生的动力传递到车轮108。除了在各种地形上推进机器100之外，由发电机106产生的动力可用于机器的各种操作要求，包括操作连接到其上的器具。
滚筒110联接到机架102和机器100并配置成相对于机架102和机器100旋转。滚筒110可以提供用于处理材料的静态压紧力(即，由重力引起的重量)，并且可以联接到一个或多个机构，该一个或多个机构被配置成振动滚筒并且由此提供动态力以改善压紧结果。滚筒110可以是多种不同尺寸、材料、重量以及其它特性，这取决于机器100的预期用途。
操作员控制站114设置在作业机器100的驾驶室112内。操作员控制站114包括基座116、座椅118、手动控制器120、电子控制单元122和传感器124。座椅118可以可运动地安装在基座116上，基座116连接到作业机器100的主体104，或者座椅118可以连接到基座116，基座116可运动地安装到作业机器。基座116可以是支撑并允许座椅118运动的各种支撑结构。在根据本发明的示例中，基座116和/或座椅118配置成相对于作业机器100旋转，包括旋转一个或多个完整的周转360°。座椅118还可配置成例如向前和向后平移，以及调节座椅的高度。
手动控制器120可包括一个或多个操作员输入设备，其配置成使机器100在各种操作模式和方面起作用。手动控制器120可以包括节流阀、驱动档位选择器或类似输入，其使得机器100运动和/或设定机器的行进方向。手动控制器120连接到座椅118并与座椅118一起旋转。在示例中，手动控制器120包括操纵杆或其他操作员输入控制器，其允许操作员接合发电机106以在朝向操作员操纵这种控制器的方向上推进机器100。在根据本发明的其他示例中，用于控制机器操作(包括运动、节流阀、行进方向和其他操作方面)的输入控制器可以包括除了手动控制器120之外和/或代替手动控制器120的输入控制器。例如，脚蹬或其它脚致动控制器可用于机器方向、节流阀和归因于手动控制器120的其它功能。
电子控制单元(ECU)122联接到操作员控制站114的座椅118。电子控制单元122。尽管在图1的示例中电子控制单元122联接到座椅118，但是在其他示例中电子控制单元可以定位在操作员控制站114的不同位置或机器100的另一位置。例如，电子控制单元122可定位在基座116内或作业机器100的主体104上或主体104内的某处。电子控制单元122通信地连接到传感器124，并且还可以连接到机器100的其他电子控制器和/或附加传感器。
电子控制单元(ECU)可以是控制机器电气系统和/或机器的其他子系统的嵌入式系统。电子控制单元的类型包括电子/发动机控制模块、动力系控制模块、变速器控制模块、制动控制模块、悬架控制模块等。在工业、建筑和其它重型机器的情况下，示例电子控制单元还可包括与联接到机器并可从机器操作的一个或多个器具相关联的器具控制模块。
示例性机器100可以包括，例如与发电机106相关联的发动机控制模块(ECM)、与滚筒110相关联的器具控制模块(ICM)、与可操作地联接到发电机的变速器相关联的变速器控制模块(TCM)、以及与机器100的制动系统相关联的制动控制模块(BCM)。这些电子模块/单元可通信地连接并配置成在包括电子控制单元122的机器100的各个电子控制单元之间发送和接收数据、传感器或其它模拟信号以及其它信息。另外，归因于电子控制单元122或更一般地归因于作业机器的控制器的功能可以分布在机器100的多个设备中，包括，例如与操作员控制站114相关联的电子控制单元122、与发电机106相关联的发动机控制模块、以及与机器的制动系统相关联的制动控制模块等。
机器100的电子控制单元和其他电子控制器，包括电子控制单元122，可以包括软件、硬件以及被配置为执行归于所公开示例中的部件的多个功能的硬件和软件的组合。机器100的电子控制单元或其它电子控制器可以是包括多个部件的模拟、数字或组合模拟和数字控制器。例如，机器100的电子控制单元和其它电子控制器可包括集成电路板或ICB、印刷电路板PCB、处理器、数据存储设备、开关、继电器等。处理器的示例可以包括微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或等效的离散或集成逻辑电路中的任何一个或多个。
机器100的电子控制单元和其他电子控制器可以包括存储介质以存储和/或检索数据或其他信息，例如来自传感器的信号。非易失性存储设备的示例包括硬磁盘、光盘、软盘、闪存、或电可编程存储器(EPROM)或电可擦除可编程(EEPROM)存储器的形式。易失性存储设备的示例包括随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)和其它形式的易失性存储设备。数据存储设备可用于存储由，例如电子控制单元122的，处理器执行的程序指令。
机器100的电子控制单元和其他电子控制器可以被配置成使用各种公共和/或专用标准和/或协议经由各种有线或无线通信技术和部件彼此通信并且与机器100的其他部件通信。用于机器100的部件之间的电子通信的传输介质和协议的示例包括以太网、传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)、802.11或蓝牙、或其它标准或专用传输介质和通信协议。
操作员控制站114包括一个或多个传感器124。传感器124被配置成除了其他功能之外还检测操作员控制站114的基座116和/或座椅118的旋转，并且可选地检测操作员控制站114的基座116和/或座椅118的定向。传感器124可以包括配置成检测和/或测量旋转的多种类型的设备。例如，传感器124可以包括磁簧开关、霍尔效应传感器、加速计和磁力计、以及其它示例性旋转/定向传感器。另外，传感器124可以是包括在机器100的其它设备/系统中的设备。在一个示例中，传感器124包括簧片或其他开关，该簧片或其他开关定位在座椅118上并且被配置成当操作员座椅旋转偏离机器100的行进方向达到阈值度时被触发(例如，从打开状态切换到关闭状态或从关闭状态切换到打开状态)。
机器100的操作员可以坐在控制站114的座椅118中，并且可以通过接合手动控制器120的驱动档位控制器、释放与车轮108相关联的制动器、并且在一些情况下压下或以其他方式致动节流阀以使发电机106产生通过传动系传递到车轮108的动力来推进机器。在示例中，电子控制单元122被配置成监测和控制机器100的操作方面。在示例中，电子控制单元122被配置成在某些情况下并且基于某些参数/特性来控制机器100的运动，电子控制单元可以基于从其他部件(包括，例如传感器124)接收的信息来确定、推导、计算、测量等所述某些情况和某些参数/特性。
在示例中，电子控制单元122被配置成周期性地或连续地从传感器124接收信号。传感器124的信号指示操作员座椅118是否已经旋转以及座椅118旋转的量或定向。电子控制单元122还被配置成检测、确定和/或接收指示机器100的运动和机器正在运动的方向的信息。例如，电子控制单元122可以通信地联接至手动控制器120并且可以被配置成接收指示手动控制器的各种输入(包括机器100的行进方向)的信号、数据或其他信息。另外或或者，电子控制单元122可以与机器100的控制器或其他电子器件通信，包括，例如与发电机106相关联的发动机控制模块和/或与变速器相关联的变速器控制模块，电子控制单元122可以从其接收指示机器100的运动的状态、速率和/或方向的信号或其他信息。
在示例中，机器100的操作员接合手动控制器120以推进机器。操作员，例如，可以通过将操纵杆推向机器100的一端以使机器在该方向上运动来接合手动控制器120的操纵杆。在图1中，例如，操作员可以朝向包括滚筒110的机器100的端部推动输入控制器(例如手动控制器120的操纵杆)，以使机器100从图1的视图角度向左运动。作为另一示例，操作员可将输入控制(例如，手动控制器120的操纵杆)推向包括车轮108的机器100的端部，以使机器100从图1的视图角度向右运动。
当机器100运动时，传感器124采样操作员相对于机器行进方向的定向(例如，经由基座116和/或座椅118的定向)。电子控制单元122从传感器124接收信号或其它信息，并基于从传感器124接收的信号确定基座116和/或座椅118是否偏离行进方向。此外，电子控制单元122被配置成如果基座116和/或座椅118偏离行进方向超过第一阈值时间则自动致动机器100的制动系统。在自动停止机器的运动之前允许操作员面向除行进方向之外的方向达阈值时间量可以使得机器的操作和/或性能具有许多优点和/或益处。
图2A和图2B是示意性地描绘图1的机器100的俯视图。图2A描绘了机器100沿第一方向运动，其中操作员座椅118处于第一定向。图2B描绘了机器100在第一方向上运动，其中操作员座椅118处于第二定向。机器100的行进方向在图3A-3C中以虚线200表示。座椅118的定向在图3A-3C中以虚线202表示。
图2A示出机器100沿第一方向运动。在图2A中，操作员座椅118和布置在那里的操作员面向机器100行进的第一方向。另外，联接到操作员座椅118并与操作员座椅118一起运动的行进方向手动控制器120被设定为位置D1，位置D1将手动控制器相对于空档位置朝向第一方向放置。座椅118的定向(由虚线202表示)与机器100的行进方向(由虚线200表示)对齐。
在示例中，机器100的操作员坐在操作员座椅118中，并且与机器一起行进并控制机器以越过地形区域。机器100可以，例如，通过在未压实或未完全压实的沥青区域上进行一次或多次通过行程来压实沥青。在图2A中，操作员用手动控制器120(和其它控制器/输入/输出设备，包括，例如，发动机节流阀控制器)控制机器100以在第一方向上运动。当机器100在目标地形上行进时，电子控制单元122监测机器操作的多个方面，包括传感器或产生指示手动控制器120的状态、操作员座椅118的定向和机器100的行进方向的信号的其他设备。
在图2B中，操作员有意或无意地使座椅118旋转到不同于图2A中座椅的第一定向的第二定向。如上所述，操作员座椅118(以及在一些情况下，包括座椅的操作员控制站)配置成相对于，例如，机器100的框架旋转。这种铰接的控制或致动可以以多种方式引起/控制。在示例中，操作员座椅118通过机器机构联接至机器100，当例如操作员致动座椅上或座椅附近的锁定/解锁手柄或其他机器控制器时，该机器机构允许机器的座椅或基座旋转。以这种方式，操作员座椅118可以由操作员手动旋转到各种定向。在其他示例中，操作员座椅118可以配备有一个或多个电动机和/或控制器，该电动机和/或控制器可以自动地或通过操作员输入来使得座椅相对于机器100旋转进入/经过多个定向。
在图2B中，操作员座椅118偏离机器100的行进方向。在示例中，电子控制单元122周期性地或连续地从传感器(包括例如图1所示的传感器124)接收或请求和接收指示座椅118相对于机器100的行进方向的定向的信号。在示例中，电子控制单元122可以被配置成当操作员座椅118被定向在偏离行进方向的任何位置时启动一个或多个自动控制程序/算法/嵌入式控制器。在其他示例中，电子控制单元122可以被配置成当操作员座椅118偏离行进方向达到阈值度时启动自动机器控制。
在图2B的示例中，操作员座椅118偏离机器100的行进方向超过90度。在示例中，电子控制单元122被配置成监测座椅118(例如，使用传感器124)相对于机器100的行进方向的定向，电子控制单元122可以基于来自一个或多个车载系统的信号来确定其，其中一个或多个车载系统包括，例如发动机控制单元和/或变速器控制单元。电子控制单元122还可以被配置成与手动控制器120通信并且将手动控制器120的位置解释为指示机器100的行进方向。
在图2B的示例中，电子控制单元122可以接收来自传感器124的信号，该信号指示操作员座椅118偏离机器100的行进方向，偏离等于或大于90度。在示例中，电子控制单元122确定机器100的行进方向与座椅118的定向之间的偏离大于预定阈值(例如，90度)并且在t0启动计时器，该计时器被配置成运行预定的时间延迟到时间tdelay，如图2B中描绘的时间线所示。电子控制单元122可以被配置成响应于座椅118偏离行进方向而不采取进一步的动作，直到已经经过时间延迟为止。
在这种情况下，包括在电子控制单元122中的控制程序/算法/嵌入式控制可以使用时间延迟来防止无意的错误状况，例如当操作员无意地旋转座椅118时，并且为操作员提供时间以在自动地控制机器运动之前将座椅与机器100的行进方向对齐。或者，当操作员将座椅118旋转到图2B所示的位置时，机器100可以接近通过沥青的行程的末端。操作员具有，例如，有意地重新定向的座椅118，以准备将机器100从沿第一方向在沥青上行进转换到沿与第一方向相反的第二方向在沥青上行进。在这种情况下，操作员可以旋转座椅118，使其偏离机器100的行进方向，偏离时间为等于或小于预定时间tdelay，并且准备更平稳和更快速地将机器100转换到新的行进方向，而电子控制单元122不会自动中断操作员控制并使机器停止。在经过时间延迟并且操作员座椅118仍然与机器100的行进方向偏离90度或更大角度(或一些其他预定阈值)的情况下，电子控制单元122可以被配置成通过，例如，自动致动机器的制动系统来自动减慢或停止机器的运动。
图3A-3C是示意性地描绘图1的机器100的俯视图。图3A描绘了机器100在第一方向上运动，其中操作员座椅118处于第一定向。图3B描绘了当机器的操作员准备将机器从第一行进方向转换到行进与第一方向相反的第二方向时，机器100在第一方向上运动且操作员座椅118在第二定向上。图3C描绘了机器100在第二方向上运动，其中操作员座椅118处于第三定向。机器100的行进方向在图3A-3C中以虚线300表示。座椅118的定向在图3A-3C中以虚线302表示。
图3A类似于图2A的示例，并且描绘了机器100在第一方向上运动。在图3A中，操作员座椅118和布置在那里的操作员面向机器100行进的第一方向。操作员座椅118的定向与行进方向对齐，或者换言之，行进方向300与座椅的定向302之间的差值Δ为零。另外，联接到操作员座椅118并与操作员座椅118一起运动的行进方向手动控制器120被设定为位置D1，位置D1将手动控制器相对于空档位置朝向第一方向放置。当机器100在目标地形上行进时，电子控制单元122监测机器操作的多个方面，包括传感器或产生指示手动控制器120的状态、操作员座椅118的定向和机器100的行进方向的信号的其他设备。
在图3B中，操作员座椅118被定向到第二定向，并且将座椅放置成偏离机器100在第一方向上的行进方向，偏离等于或大于90度。电子控制单元122周期性地或连续地从传感器124(见图1)接收指示座椅118相对于机器100的行进方向的定向的信号，传感器124被配置成测量座椅相对于机器的定向。当电子控制单元122从传感器124接收到指示操作员座椅118偏离行进方向达到阈值量(例如，90度)的一个或多个信号时，电子控制单元122被配置成在t0启动计时器。在图3B中，尽管座椅118的定向和手动控制器120的位置不再与机器100的行进方向对齐，但是电子控制单元122可能还没有启动机器运动的自动控制，因为时间延迟计时器仍然在阈值时间量内。
在图3C中，操作员座椅118旋转到第三定向，其将座椅定向为面向机器100的第二方向。电子控制单元122基于来自传感器124的信号继续监测座椅118相对于机器100的行进方向的定向。在图3C中，由电子控制单元122启动的计时器在时刻t1仍然处于预定的时间延迟内。在示例中，操作员准备机器100从沿第一方向行进转换到沿与第一方向相反的第二方向行进。
当机器100接近通过行程计划处理的材料(例如，计划用于压实的沥青)的端点时，操作员在将座椅118旋转成偏离第一行进方向之后，可以施加制动器停止机器，并且还可以将手动控制器120运动到空档位置中。在示例中，电子控制单元122可以被配置成停止时间延迟计时器并且当操作员将机器100置于这种或类似的空档或空闲运动状态时重置自动的机器运动控制器。在短暂地停止机器之后，坐在座椅118中且面向第二行进方向的操作员可将手动控制器120定位在位置D1中，所述位置D1现在设定为朝向第二行进方向，以使机器100在第二方向上运动压过并压实沥青。以此或类似方式，操作员可平稳且快速地将机器100从沿第一方向在沥青上行进转换到沿第二方向在沥青上行进。
已经参照滚筒压实机作业机器100描述了前述示例。然而，根据本发明的示例可应用于各种类型的作业机器，例如包括平地机、铲运机、推土机和挖掘机。
图4是描绘根据本发明的操作作业机器的示例性方法的流程图。在图4中，方法400包括沿第一方向使作业机器运动(402)，确定操作员座椅相对于第一方向的定向(404)，确定操作员座椅偏离第一方向(406)，以及如果操作员座椅偏离第一方向超过第一阈值时间，则自动致动机器制动器(408)。
在示例中，作业机器包括配置成产生动力以推进机器的发电机、制动系统、可旋转地安装到机器的操作员座椅、以及一个或多个传感器、以及控制器。传感器配置成产生指示操作员座椅相对于机器行进方向的定向的信号。
控制器通信地耦合到一个或多个传感器，并且可以是机器的电子控制单元(ECU)或多个电子控制器。传感器配置成确定操作员座椅相对于机器运动的第一方向的定向。控制器被配置成基于从传感器接收的信号来确定该操作员座椅偏离第一方向。控制器还被配置成如果操作员座椅偏离第一方向超过第一阈值时间则自动致动制动系统。
在示例中，控制器被配置为确定操作员座椅是否偏离第一方向到达阈值程度。例如，控制器可以监测从传感器接收的信号以检测指示操作员座椅旋转90度或更大角度偏离机器的行进方向的信号。
在示例中，控制器被配置成从传感器接收指示操作员座椅相对于机器的行进方向，图4的示例中的第一方向，的定向的信号。控制器可以被配置成基于来自传感器的信号来确定操作员座椅偏离行进方向(达到阈值程度的任何偏离或偏离)。在确定座椅偏离时或在确定座椅偏离后的某个其他时间，控制器可以被配置成启动被配置成运行阈值时间量的电子计时器。阈值时间量可以是，例如，预定的时间延迟，在该预定时间延迟内，基于操作条件或环境，认为操作员/操作员座椅偏离行进方向是可接受的。控制器还可以在计时器达到第一阈值时间时确定操作员座椅偏离行进方向，并且在计时器时间用完之时或用完之后的某个时间自动致动制动系统以使机器停止沿第一方向运动。
工业实用性
在根据本发明的示例中，操作员操作鼓式压实机处理沥青区域。鼓式压实机包括操作员座椅，操作员坐在操作员座椅中。操作员座椅可以由操作员相对于机器行进的方向旋转到多个位置/定向。操作员可以用节流阀控制器推进机器，用驱动控制器设定行进方向，并用制动踏板或其它输入控制器手动减慢或停止机器的运动。
操作员定位机器以第一次通过未压实/未处理的沥青。操作员将驱动控制器设定到第一位置，在该第一位置中，控制器朝向机器的预期行进方向布置。操作员可以释放机器制动器并且致动节流阀以使机器在第一压实通过行程中在沥青上运动。
当机器在第一次通过压实沥青时，电子控制单元监测行进方向、操作员座椅的定向以及机器的状态和/或行进速率以及机器操作的其它参数/特性。随着操作员控制运动，机器沿着和接近第一次压过沥青的末端前进。
当机器到达第一通过行程的末端时，操作员开始旋转座椅，例如通过释放座椅基座上的旋转锁，来定位成使机器从沿第一方向的第一通过行程转换为沿第二方向压过沥青的第二通过行程，所述第二方向不同于第一方向，并且在一些情况下与第一方向相反。例如，操作员可以将座椅旋转成90度或稍微更大程度地偏离第一通过行程的第一方向。机器仍然在第一方向上运动通过第一通道。然而，操作员在该位置处能够枢转(例如转动头部)以看到当前的第一行进方向以及第二预期的下一行进方向。
机器的控制器监测并检测操作员对座椅的旋转。在检测、确定、推导等座椅已经旋转脱离行进方向，例如90度或更大角度，控制器启动计时器，该计时器被配置为运行预定量的时间，在该预定量的时间内认为操作员/座椅偏离行进方向是可接受的。在计时器超时并且操作员座椅仍然与机器的行进方向偏离90度或更大角度(或一些其他预定阈值)的情况下，如由控制器从测量或以其他方式跟踪座椅的定向的一个或多个传感器接收的信号所指示的，则控制器可以被配置成自动地减慢或停止机器的运动，例如，自动致动机器制动器。
然而，在计时器超时之前，机器到达第一通过行程的末端，此时操作员将机器驱动控制器置于空档位置，释放节流阀控制，和/或致动制动器以在第一通过行程的末端停止机器。如果还没有准备好面向第二方向，则操作员将座椅定位在第二定向上，该第二定向与机器的第二行进方向对齐并且采用驱动控制器、节流阀和/或制动器来使得机器在第二方向上在沥青上采取第二压实通过行程，该第二方向不同于第一方向并且可以与第一方向相反。以这种方式，操作员能够平稳且更快速地将机器从第一次通过沥青转换成第二次通过沥青，包括将操作员座椅旋转成偏离行进方向并因此不面向行进方向达预定时间量。
在附图和前面的描述中示出了各种示例。来自这些示例中的一个或多个的示例的一个或多个特征可以被组合以形成其他示例。
以上详细描述旨在说明而非限制。因此，本发明的范围应当参考所附权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。

Claims (10)

1.一种作业机器，包括：
发电机，被配置为产生动力，推进所述机器；
制动系统；
操作员座椅，能够旋转地安装到所述机器；以及
一个或多个传感器，被配置成产生指示所述操作员座椅相对于所述机器的行进方向的定向的一个或多个信号；
控制器，联接到所述机器上并且通信地耦合到所述一个或多个传感器上，所述控制器被配置成：
基于所述一个或多个信号确定所述操作员座椅偏离所述行进方向；以及
如果所述操作员座椅偏离所述行进方向超过第一阈值时间，则自动致动所述制动系统来减慢或停止机器的运动。
2.根据权利要求1所述的作业机器，进一步包括操作员控制站，所述操作员控制站包括：
所述操作员座椅；
所述一个或多个传感器；以及
驱动控制器，被配置成控制所述机器的行进速率和方向中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的作业机器，其中，所述驱动控制器包括至少一个输入控制设备，所述输入控制设备配置成布置在多个位置中以控制所述机器的所述行进方向。
4.根据权利要求3所述的作业机器，其中，所述控制器通信地耦合至所述输入控制设备，所述控制器配置成：
从所述输入控制设备接收指示所述输入控制设备所布置的位置的一个或多个信号；以及
至少部分地基于所述输入控制设备所布置的所述位置来确定所述机器的所述行进方向。
5.根据权利要求2所述的作业机器，其中，所述驱动控制器连接到所述操作员座椅并配置成与所述操作员座椅一起运动。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的作业机器，其中，所述控制器配置成，如果所述操作员座椅偏离所述行进方向阈值程度超过所述第一阈值时间，则自动致动所述制动系统，其中所述阈值程度等于或大于90度。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的作业机器，其中，所述控制器配置成：
从所述一个或多个传感器接收所述一个或多个信号；
基于所述一个或多个信号确定所述操作员座椅偏离所述行进方向；
启动计时器，所述计时器被配置为运行所述第一阈值时间；
当所述计时器达到所述第一阈值时间时，确定所述操作员座椅偏离所述行进方向；以及
自动致动所述制动系统。
8.根据权利要求7所述的作业机器，其中，所述控制器配置成基于来自所述机器的驱动控制器的一个或多个信号和来自所述机器的电子控制单元(ECU)的一个或多个信号中的至少一个来确定所述机器的所述行进方向。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的作业机器，其中，所述控制器包括电子控制单元，所述电子控制单元是与所述发电机相关联的发动机控制模块和与变速器相关联的变速器控制模块中的至少一个，其中所述变速器能够操作地联接至所述发电机。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的作业机器，其中，所述一个或多个传感器包括加速计、簧片开关、霍尔效应传感器和磁力计中的至少一个。
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