CN110777629B - 用于冷铣刨机控制的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种方法包括接收指示沿着工作表面延伸的冷铣刨机行进路径的信息，至少部分地基于指示冷铣刨机行进路径的信息确定沿着工作表面延伸的移动机器行进路径，以及接收与工作表面相关联的传感器信息，其中当自主移动机器横穿移动机器行进路径时，传感器信息由自主移动机器的至少一个传感器确定。该方法还包括至少部分地基于传感器信息生成工地地图，工地地图识别物体，其中物体至少部分地设置在由冷铣刨机形成的切割区域下方，相对于工作表面并且至少部分地基于工地地图中识别的物体的位置，控制冷铣刨机的转子的位置。

Description

用于冷铣刨机控制的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制冷铣刨机的操作的系统。更具体地，本发明涉及一种被配置为至少部分地基于探地雷达(GPR)信息或其他传感器信息来控制冷铣刨机的操作的系统。
背景技术
在摊铺工地，可以使用一个或多个摊铺设备(例如冷铣刨机)来移除道路、停车场或其他此类工作表面的一部分以暴露摊铺表面。一旦工作表面的一部分被移除，摊铺机(例如沥青铺路机)可以将加热的摊铺材料(例如沥青)分布、成型和部分压实到摊铺表面上。然后可以使用一个或多个压实机器来进一步压实摊铺材料，直到达到期望摊铺材料密度。
在用冷铣刨机去除工作表面的部分之前，识别设置在工作表面下方的电力线、管道、建筑材料或其他项目的位置可能是有用的，以便冷铣刨机可以避免这些项目。特别地，在使用期间将这些项目与转子或冷铣刨机的其他部件接触可能导致这种冷铣刨机部件的损坏，并且可能导致冷铣刨机停机时间增加。然而，即使预先识别出这些物体的位置，冷铣刨机操作员在工作表面上执行铣削操作时仍可能难以避免这些物体。
在美国专利第9,879,386号(下文称为'386专利)中描述了一种示例摊铺系统。特别地，'386专利描述了一种用于在工地协调冷铣刨机和摊铺机的操作的系统。'395专利中描述的系统还包括可操作以产生指示冷铣刨机位置的信号的传感器，与冷铣刨机相关联的生产监控系统，以及可操作以在冷铣刨机和铺路机之间交换信息的通信设备。然而，'386专利没有描述使用传感器信息或其他信息来帮助避免在铣削操作期间损坏冷铣刨机的转子或其他冷铣刨机部件。
本发明的示例实施例涉及改进上述各种摊铺系统。
发明内容
在本发明的一个方面，一种方法包括接收指示冷铣刨机行进路径的信息，冷铣刨机行进路径沿着工作表面延伸，至少部分地基于指示冷铣刨机行进路径的信息确定沿着工作表面延伸的移动机器行进路径，以及接收与工作表面相关联的传感器信息，其中当自主移动机器横穿移动机器行进路径时，传感器信息由自主移动机器的至少一个传感器确定。这样的示例方法还包括至少部分地基于传感器信息生成工地地图，工地地图识别物体，其中物体至少部分地设置在切割区域下方，切割区域由横穿冷铣刨机行进路径的冷铣刨机形成，以及当冷铣刨机横穿冷铣刨机行进路径的至少一部分时，相对于工作表面并且至少部分地基于工地地图中识别的物体的位置，控制冷铣刨机的转子的位置。
在本发明的另一方面，摊铺系统包括具有第一传感器和第二传感器的自主移动机器，以及具有转子和控制器的冷铣刨机。在这样的示例中，控制器被配置为至少部分地基于指示由冷铣刨机形成的切割区域的信息来确定移动机器行进路径，移动机器行进路径沿着与切割区域对应的工作表面延伸，并经由网络向所述自主移动机器提供所述移动机器行进路径。控制器还被配置为接收与工作表面相关联的传感器信息，其中当自主移动机器横穿移动机器行进路径时，传感器信息由第一传感器确定，并且接收由第二传感器确定的位置信息，其中当自主移动机器横穿移动机器行进路径时，位置信息指示自主移动机器的位置。在这样的示例中，控制器还被配置为至少部分地基于传感器信息和位置信息生成工地地图，工地地图识别至少部分地设置在切割区域下方的物体，以及当冷铣刨机横穿冷铣刨机行进路径的至少一部分时，相对于工作表面并且至少部分地基于工地地图中识别的物体的位置，控制转子的位置。
在本发明的又一方面，冷铣刨机包括转子，通信设备和与通信设备通信的控制器。在这样的示例中，控制器被配置为至少部分地基于指示由冷铣刨机形成的切割区域的信息来确定移动机器行进路径，移动机器行进路径沿着与切割区域对应的工作表面延伸，并且利用通信设备向自主移动机器提供移动机器行进路径。控制器还被配置为利用通信设备接收与工作表面相关联的传感器信息，其中当自主移动机器横穿移动机器行进路径时，传感器信息由第一传感器确定，并且利用通信设备接收由第二传感器确定的位置信息，其中当自主移动机器横穿移动机器行进路径时，位置信息指示自主移动机器的位置。在这样的示例中，控制器还被配置为至少部分地基于传感器信息和位置信息生成工地地图，工地地图识别至少部分地设置在切割区域下方的物体，以及当冷铣刨机横穿冷铣刨机行进路径的至少一部分时，相对于工作表面并且至少部分地基于工地地图中识别的物体的位置，修改转子的位置。
附图说明
图1是根据本发明的示例实施例的系统(例如，摊铺系统)的透视图。图1中所示的示例系统包括冷铣刨机和移动机器。
图2是根据本发明的示例实施例的冷铣刨机和横穿工作表面的移动机器的示意图。
图3是根据本发明另一示例实施例的由冷铣刨机形成的示例切割区域的一部分的剖视图。
图4示出了根据本发明的又一示例实施例的示例工地地图的可视化。
图5是描绘根据本发明的示例实施例的控制冷铣刨机的操作的方法的流程图。
具体实施方式
只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。图1示出了本发明的示例系统100(例如，摊铺系统100)。示例摊铺系统100包括至少一个示例机器，其配置用于一个或多个铣削、挖掘、牵引、压实、摊铺或其他此类过程。特别地，如下面将更详细描述的，摊铺系统100可以包括冷铣刨机，以及配置为横穿冷铣刨机前面的工作表面的一部分的单独的移动机器。移动机器可以包括，例如，包括一个或多个传感器的自主移动机器，所述传感器被配置为确定至少部分地设置在工作表面下方的一个或多个物体的存在和/或位置。如下所述，移动机器可以将这样的信息传送到冷铣刨机的控制器或其他部件，并且冷铣刨机可以至少部分基于此类信息，相对于工作表面，来修改和/或控制转子的位置。作为这种控制方法的结果，可以避免转子和这些物体之间的接触，从而延长转子的使用寿命。
参考图1，示例摊铺系统100可包括摊铺机102，其可用于道路或公路建筑、停车场建筑和其他相关工业。或者，摊铺机102可以是用于沉积加热的沥青、混凝土或类似材料的任何其他机器。摊铺机102可包括支撑在一组地面接合元件106上的牵引机部分104。牵引机部分104可包括牵引机框架108，以及用于驱动地面接合元件106的动力源110。地面接合元件106被示为轮子，应该理解的是，地面接合元件106可以是任何其他类型的地面接合元件，例如连续轨道等。动力源110可以是以化石燃料或混合燃料操作的传统内燃机，或由替代能源驱动的电动驱动器。摊铺机102还可包括用于存储摊铺材料的料斗112。摊铺机102还可包括用于将摊铺材料从料斗112输送到摊铺机102的其他下游部件的输送系统114。例如，摊铺机102可包括螺旋钻组件116，其接收通过输送系统114供给的摊铺材料，并将摊铺材料分布到摊铺表面118上。这种摊铺材料在图1中示为项目120。在这样的示例中，螺旋钻组件116可配置为将摊铺材料120分布在摊铺机102的大致整个宽度上。
摊铺机102还可包括牵引臂122，牵引臂122将高度可调整的刮板部分124联接到牵引机部分104。牵引臂122可由根据应用要求的液压致动器、电致动器(未示出)和/或任何其他类型的致动器致动，并且升高或降低牵引臂122可以导致刮板部分124相应地升高或降低。刮板部分124可以包括一个或多个螺旋钻、辊子和/或配置为辅助的其他部件。将摊铺材料120铺展和/或压实到摊铺表面118上的垫126中。刮板部分124还可包括第一和第二端盖，其配置为限定垫126的宽度。
进一步参考图1，操作员站128可以联接到牵引机部分104。操作员站128可以包括控制台130和/或用于操作摊铺机102的其他杠杆或控制器。例如，控制台130可以包括用于控制摊铺机102的各种功能的控制接口。控制接口可以包括模拟、数字和/或触摸屏显示器，并且这种控制接口可以被配置为通常显示例如至少一部分摊铺面118和/或工地的地图，与摊铺机102相关联的行进路径，提供给摊铺机102的操作员的一个或多个警报、请求或其他信息，由摊铺系统100的一个或多个其他机器作用的一部分摊铺表面118相关联的边界、中心线或其他信息，和/或其他信息。控制接口还可以支持其他功能，包括例如与摊铺系统100的一个或多个其他机器共享各种操作数据。在一些示例中，控制接口的显示器可以用于显示工地地图，其识别摊铺表面的至少一部分和/或位于摊铺表面下方的一个或多个物体。
如图所示，摊铺机102还可以包括通信设备132。这样的通信设备132可以被配置为允许在摊铺机102和摊铺系统100的各种其他机器之间无线传输多个信号、指令和/或信息。通信设备132还可以被配置为允许在以下之间无线传输多个信号、指令和/或信息：摊铺机102与一个或多个服务器、处理器、计算机和/或其他控制器134、一个或者更多的平板电脑、计算机、蜂窝/无线电话、个人数字助理、移动设备或其他电子设备136和/或摊铺系统100的其他部件。例如，这种通信设备132可以包括发送器，其配置为将信号发送到一个或多个其他这样的通信设备132的接收器。在这样的示例中，每个通信设备132还可以包括接收器，其配置为接受这样的信号。在一些示例中，特定通信设备132的发送器和接收器可以组合为收发器或其他这样的部件。在本文所述的任何示例中，这样的通信设备132可以经由一个或多个网络138实现摊铺系统100的部件之间的通信。在这样的示例中，系统100的一个或多个控制器134、电子设备136和/或其他部件可以设置在靠近摊铺机102的工地上和/或可以位于远离工地，例如在摊铺材料工厂或任何其他位置。
图1中所示的控制器134可以位于摊铺机102附近的工地、远程摊铺材料工厂、远程指挥中心(未示出)和/或任何其他位置。在本文所述的任何示例中，可以分布控制器134的功能，使得在工地执行某些操作，并且远程执行其他操作。例如，控制器134的一些操作可以在工地上，在摊铺机102、拖运卡车、冷铣刨机和/或摊铺系统100的其他部件中的一个或多个上执行。应当理解，控制器134可以包括摊铺系统100的部件。
控制器134可以是电子控制器，其以逻辑方式操作以执行操作，执行控制算法，存储和检索数据以及其他期望的操作。控制器134可以包括或访问存储器、辅助存储设备、处理器以及用于操作应用程序的任何其他部件。存储器和辅助存储设备可以是只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)或可由控制器134访问的集成电路的形式。各种其他电路可以与控制器134相关联，例如电源电路、信号调理电路、驱动电路和其他类型的电路。
控制器134可以是单个处理器或其他设备，或者可以包括多于一个控制器或处理器，其被配置为控制摊铺系统100的各种功能和/或特征。如本文所使用的，术语“控制器”意味着其最广泛的感测包括可以与摊铺系统100相关联的一个或多个控制器、处理器和/或微处理器，并且可以协作控制摊铺系统100的部件(例如，机器)的各种功能和操作。控制器134的功能可以用硬件和/或软件实现，而不考虑功能。控制器134可以依赖于与可以存储在控制器134的存储器中的摊铺系统100的操作条件和操作环境有关的一个或多个数据图。这些数据图中的每一个可以包括在表格、图表和/或等式的形式，以最大化摊铺系统100的性能和效率及其操作。
一个或多个电子设备136还可以包括摊铺系统100的部件。这样的电子设备136可以包括例如移动电话、膝上型计算机、台式计算机和/或项目管理者(例如，工头)的平板电脑，其监督工地和/或摊铺材料工厂的日常摊铺操作。这样的电子设备136可以包括和/或可以被配置为访问一个或多个处理器、微处理器、存储器或其他部件。在这样的示例中，电子设备136可以具有与控制器134相似和/或相同的部件和/或功能。
网络138可以是局域网(“LAN”)、诸如广域网(“WAN”)的较大网络、或诸如因特网之类的网络集合。用于网络通信的协议(例如TCP/IP)可以用于实现网络138。虽然这里将实施例描述为使用诸如因特网的网络138，但是可以实现通过存储卡、闪存或其他便携式存储设备发送信息的其他分布技术。网络138可以实现或利用包括多个通信标准中的任何一个的任何期望的系统或协议。期望的协议将允许摊铺系统100的控制器134、电子设备136、本文描述的各种通信设备132和/或任何其他期望的机器或部件之间的通信。可以由本文描述的摊铺系统100使用的无线通信系统或协议的示例包括无线个人区域网络，例如蓝牙RTM.(例如，IEEE 802.15)，局域网，诸如IEEE 802.11b或802.11g，蜂窝网络或用于数据传输的任何其他系统或协议。预期其他无线通信系统和配置。在一些情况下，可以在摊铺系统100的部件之间(例如，在机器之间)直接发送和接收无线通信。在其他情况下，可以自主路由通信而无需远程人员重新发送。
在示例实施例中，摊铺系统100的一个或多个机器(例如，摊铺机102)可以包括位置传感器140，其被配置为确定相应机器的位置和/或取向。在这样的实施例中，相应机器的通信设备132可以被配置为生成和/或发送指示这样确定的位置和/或取向的信号到，例如，控制器134、一个或多个电子设备136、和/或摊铺系统100的其他相应机器。在一些示例中，相应机器的位置传感器140可以包括和/或包含全球导航卫星系统(GNSS)或全球定位系统(GPS)的部件。或者，可以利用通用全站仪(UTS)来定位机器的相应位置。在示例实施例中，这里描述的位置传感器140中的一个或多个可以包括GPS接收器、发送器、收发器、激光棱镜和/或其他这样的设备，并且位置传感器140可以与一个或多个GPS卫星142和/或UTS通信以确定位置传感器140连续地、基本上连续地或以不同时间间隔连接的机器的相应位置。摊铺系统100的一个或多个附加机器也可以与一个或多个GPS卫星142和/或UTS通信，并且这种GPS卫星140和/或UTS也可以配置为确定这些附加机器的相应位置。在本文所述的任何示例中，由相应位置传感器140确定的机器位置可以由控制器134、一个或多个电子设备136和/或摊铺系统100的其他部件使用以协调摊铺机器102、一个或多个冷铣刨机和/或摊铺系统100的其他部件的活动。例如，由相应位置传感器140确定的机器位置可以由控制器134和/或摊铺系统100的其他部件使用，以确定可以设置在由冷铣刨机形成的切割区域下方和/或在使用冷铣刨机的工地的工作表面下方的物体的坐标和/或其他位置信息。作为识别这些物体的位置的结果，可以修改摊铺机102、冷铣刨机和/或摊铺系统100的其他部件的行进路径、转子位置和/或其他操作参数以避免对其造成损坏。下面将更详细地描述这种控制方法。
摊铺机102还可包括控制器144，其可操作地连接到控制台130，通信设备132和/或摊铺机102的其他部件和/或以其他方式与其通信。控制器144可以是单个控制器或多个控制器协同工作以执行各种任务。控制器144可以包括单个或多个处理器、微处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)和/或配置为计算和/或以其他方式确定摊铺机102的一个或多个行进路径、刮板设置和/或摊铺机102的其他操作约束的其他部件，其至少部分地基于从摊铺系统100的一个或多个其他机器接收的信息、从摊铺机102的操作员接收的摊铺机操作信息、从GPS卫星142接收的一个或多个信号、和/或其他信息。许多商用处理器或微处理器可以被配置为执行控制器144的功能。各种已知电路可以与控制器144相关联，包括电源电路、信号调节电路、致动器驱动电路(即，电路驱动螺线管、电机，或压电致动器)和通信电路。在一些实施例中，控制器144可以定位在摊铺机102上，而在其他实施例中，控制器144可以定位在相对于摊铺机102的车外位置和/或远程位置。本发明，以任何方式，不限于控制器144的类型或控制器144相对于摊铺机102的定位。在本文所述的任何示例中，位置信息、边界信息、行进路径、操作信息、刮板设置和/或由控制器144确定、处理或生成的任何其他信息可以经由网络138提供给摊铺系统100、控制器134和/或电子设备136的一个或多个附加部件。类似地，可以经由网络138和/或通信设备132接收由控制器144接收的任何信息。
如图1所示，摊铺系统100还可包括一个或多个冷铣刨机146，一个或多个拖运卡车148，和/或一个或多个移动机器(例如，流动站)150。在这样的示例中，冷铣刨机146可以包括控制器152，其与上面关于摊铺机102描述的控制器144基本相似和/或相同。在这样的示例中，冷铣刨机146的控制器152可以经由网络138与摊铺机102的控制器144通信。例如，冷铣刨机146可包括通信设备154，其配置为经由网络138将信息发送到摊铺机102的通信设备132和/或从摊铺机102的通信设备132接收信息。
冷铣刨机146还可包括一个或多个转子156，转子156具有地面接合齿、钻头或其他部件，其配置为用于移除工作表面158的道路、路面、沥青、混凝土、砾石、泥土、沙子或其他材料的至少一部分，工作表面158上设置有冷铣刨机146。例如，在本文所述的任何示例中，冷铣刨机146可包括单个转子156，其可沿基本向下的方向(例如，沿Y′方向)下降，以通过冷铣刨机146与工作表面158接触。在这样的示例中，当相应的地面接合齿、钻头或转子156的其他部件接触工作表面158以移除其一部分并露出摊铺表面118时，冷铣刨机146的转子156可以相对于冷铣刨机146的框架159沿顺时针和/或逆时针方向旋转。或者，在一些示例中，转子156可包括冷铣刨机146的第一转子156。在这样的示例中，冷铣刨机146还可包括第二转子(未示出)，位于第一转子156的对面。在这样的示例实施例中，当相应的地面接合齿、钻头或第一和第二转子的其他部件与工作表面158接触时，第一和第二转子可以在基本向下的方向(例如，在Y′方向)下降，以经由冷铣刨机146与工作表面158接触，并且可以相对于冷铣刨机146的框架159沿顺时针和/或逆时针方向旋转。由于这种旋转，结合通过冷铣刨机146的一个或多个转子在基本向下的方向上施加到工作表面158的力，工作表面158的部分可以通过冷铣刨机146移除以露出摊铺表面118。冷铣刨机146还可包括连接到框架159的输送系统160，并配置为从转子156附近(或从第一和第二转子附近)将工作表面158的移除部分运输到拖运卡车148的床162。
另外，冷铣刨机146可包括致动器组件163，致动器组件163连接到框架159并且配置为随着转子156移除工作表面158的部分而相对于框架159移动转子156(或移动第一和第二转子)。例如，致动器组件163可包括一个或多个液压缸、气动缸、步进电机、螺线管或连接到框架159的其他致动设备，并且配置为响应于从控制器152接收的控制信号移动转子156。在这样的示例中，致动器组件163还可包括一个或多个液压流体泵、气动泵、驱动器、电路和/或配置为帮助可控制地移动转子156的其他部件。在一些示例中，致动器组件163可以被配置为相对于框架159和/或相对于工作表面158，使转子156在Y方向、Y′方向、X方向、X′方向、Z方向(图2)和/或Z′方向(图2)上枢转和/或旋转。在这样的示例中，致动器组件163可以为转子156提供相对于框架159和/或相对于工作表面158的六个或更多个自由度。附加地或替代地，致动器组件163可以被配置为响应于来自控制器152的第一信号将转子156沿Y方向升高，远离工作表面158并朝向框架159。致动器组件163也可以配置为响应于来自控制器152的第二信号，使转子156在Y′方向上朝向工作表面158并远离框架159降低。在这样的示例中，转子156在Y方向上的运动和/或在Y′方向上可以包括转子156相对于框架159的基本上线性的运动。附加地或替代地，响应于来自控制器152的控制信号，致动器组件163可以配置为相对于框架159和/或相对于工作表面158升高和降低转子156的第一和第二端。例如，响应于来自控制器152的第一信号，致动器组件163可被配置为沿Y方向升高转子156的第一轴向最外端(例如，左手侧)，同时保持转子156的与第一端相对的第二轴向最外端(例如，右手侧)的位置相对于框架159相对恒定，为了避免与设置在工作表面158下方的一个或多个物体接触。一旦冷铣刨机146沿着冷铣刨机行进路径移动经过物体，致动器组件163可以响应于来自控制器152的第二信号沿着Y′方向降低转子156的第一轴向最外端(例如，左手侧)。在其他示例中，可以控制致动器组件163以类似方式升高和降低转子156的第二轴向最外端。以这种方式控制转子156的位置可使得冷铣刨机146能够在工作表面158上或工作表面158中进行侧坡切割和/或任何其他轮廓切割。
除了和/或代替与转子156相关联的致动器组件163，冷铣刨机146可包括前致动器组件167和后致动器组件169。在这样的示例中，前致动器组件167可连接到框架159，并且配置为相对于框架159升高和/或降低一个或多个轮子、连续轨道或其他地面接合元件(设置在冷铣刨机146的前部)。类似地，后致动器组件169可以连接到框架159，并且配置为相对于框架159升高和降低一个或多个轮子、连续轨道或其他地面接合元件(设置在冷铣刨机146的后部)。在一些示例中，前致动器组件167可以由控制器152控制以与后致动器组件169一起操作，而在其他示例中，前致动器组件167和后致动器组件169可以被控制为通过控制器152独立操作。在本文所述的任何示例中，前致动器组件167和后致动器组件169中的至少一个可包括一个或多个液压缸、气动缸、步进电机、螺线管或连接到框架159的其他致动设备，并配置为响应于从控制器152接收的控制信号，相对于框架159升高和/或降低冷铣刨机146的一个或多个地面接合元件。以这种方式升高和/或降低地面接合元件因此可以相对于例如工作表面158升高和/或降低框架159和转子156。因此，类似于致动器组件163，在本文所述的任何示例中，响应于从控制器152接收的控制信号，至少前致动器组件167和后致动器组件169中的至少一个可被配置为相对于例如工作表面158改变、修改、变更和/或以其他方式控制转子156的位置。例如，前致动器组件167和后致动器组件169中的至少一个可配置为相对于工作表面158在Y方向上升高框架159的至少一部分，从而响应于从控制器152接收的第一控制信号，转子156在Y方向上相对于工作表面158升高。另外，前致动器组件167和后致动器组件169中的至少一个可以被配置为相对于工作表面158在Y′方向上降低框架159的至少一部分，从而响应于从控制器152接收的第二控制信号，使转子156在Y′方向上相对于工作表面158降低。因此，在一些示例中，其中冷铣刨机146包括前致动器组件167和后致动器组件169中的至少一个，与转子156相关联的致动器组件163可以省略156。还应理解的是，对前致动器组件167和后致动器组件169中的至少一个的各种液压缸或的其他部件的独立控制可使得冷铣刨机146能够在工作表面158上或工作表面158中进行侧坡切割和/或任何其他轮廓切割。
如图1所示，冷铣刨机146还可包括一个或多个GPS传感器或其他类似的位置传感器164，其配置为确定冷铣刨机146和/或其部件的位置。在示例实施例中，连接到冷铣刨机146的框架159的位置传感器164可以被配置为确定GPS坐标(例如，纬度和经度坐标)、网格坐标、地图位置和/或指示冷铣刨机146的位置的其他信息，与上述一个或多个GPS卫星142相结合。在这样的示例中，至少部分地基于指示冷铣刨机146的位置的信息(例如，GPS坐标)，冷铣刨机146的控制器152和/或摊铺机102的控制器144可以确定转子156的轴向最外边缘(例如，左边缘和右边缘)的相应GPS坐标。当冷铣刨机146横穿沿着工作表面158延伸的冷铣刨机行进路径时，冷铣刨机146的控制器152、控制器134、电子设备136和/或摊铺系统100的其他部件可以针对每个新的/更新的GPS坐标组或指示冷铣刨机146的当前位置的其他信息，重复本文关于冷铣刨机146描述的任何过程。
如下面将更详细描述的，冷铣刨机146的控制器152可以使用这种信息来确定冷铣刨机146沿着摊铺表面118的行进路径，以确定，控制和/或改变转子156相对于冷铣刨机146的框架159和/或相对于工作表面158的位置，和/或以其他方式帮助控制冷铣刨机146的操作。例如，在某些情况下，冷铣刨机146可以形成切割区域，其具有基本均匀的深度和基本均匀的宽度。在这样的示例中，可以测量切割区域的深度和/或可以从工作表面158的顶表面基本垂直向下延伸切割区域的深度。可以测量切割区域的宽度，如图2中所示，和/或可以基本水平地延伸横穿工作表面158，并且可以从工作表面158的外边界基本垂直地延伸。
另外，在一些示例中，当冷铣刨机146横穿冷铣刨机行进路径(靠近至少部分地设置在切割区域和/或工作表面158下方的物体)的一部分时，可以控制冷铣刨机146的致动器组件163以升高转子156的高度，从而减小切割区域的深度。在其他示例中，可以控制前致动器组件167和后致动器组件169中的至少一个以升高、降低和/或以其他方式控制转子156相对于工作表面158的位置。以这种方式控制转子156的位置可以避免由转子156接触物体引起的对转子156的损坏。在另外的示例中，附加地或替代地，冷铣刨机146可以暂时停止操作(例如，完全停止、停止转子156的旋转等)，改变行进方向，和/或更改其当前行进路径以避免物体与转子156接触。
冷铣刨机146还可以包括操作员站166，并且操作员站166可以包括控制台168和/或用于操作冷铣刨机146的其他杠杆或控制器。在一些示例中，操作员站166和/或控制台168可以与上面关于摊铺机102描述的操作员站128和控制台130基本相似。例如，控制台168可以包括用于控制冷铣刨机146的各种功能的控制接口。控制接口可以包括模拟、数字和/或触摸屏显示器，并且这样的控制接口可以被配置为例如通常显示工作表面158和/或工地的地图的至少一部分，与冷铣刨机146相关联的行进路径，由冷铣刨机146作用的工作表面158的一部分相关联的边界、中心线或其他信息，工地地图，其识别设置在切割区域和/或工作表面158下方的物体的位置、尺寸和/或其他参数，提供给冷铣刨机146的操作员并与这些物体相关联的一个或多个警报、警告、请求或其他信息，和/或其他信息。控制接口还可以支持其他功能，包括例如与摊铺系统100的一个或多个其他机器共享各种操作数据。
继续参考图1，拖运卡车148可包括任何道路或越野车辆，其配置为将摊铺材料120、工作表面158的移除部分和/或其他建筑材料运输到工地和从工地运输。例如，类似于冷铣刨机146和摊铺机102，拖运卡车148可包括一组轮子或其他地面接合元件，以及用于驱动地面接合元件的动力源。动力源可以是以化石燃料或混合燃料操作的传统内燃机，或由替代能源驱动的电动驱动器。如上所述，拖运卡车148可包括床162，床162配置为从冷铣刨机146接收工作表面158的移除部分和/或运输摊铺材料120。拖运卡车148还可包括多个液压缸或配置为可控制地升高和降低床162的其他部件，以便于装载或卸载由床162承载的材料。
另外，拖运卡车148可以包括通信设备170和位置传感器172。通信设备170可以与上述通信设备132、154基本相似和/或相同，并且位置传感器172可以是与上述位置传感器140、164基本相似和/或相同。在一些示例中，通信设备170和/或位置传感器172可以可操作地和/或以其他方式连接到拖运卡车148的控制器(未示出)。在这样的示例中，拖运卡车148的控制器可以与上述控制器144、152基本相似和/或相同。
移动机器150可包括任何道路或越野车辆，其被配置为可控制地横穿冷铣刨机146前方的工作表面158的一部分。例如，移动机器150可包括全地形车辆、流动站，或者其他类似的机器，其被配置为沿着工作表面158并且根据期望的行进路径制造多个通过。移动机器150可包括一组轮子、轨道或其他地面接合元件174，以及用于驱动地面接合元件174的动力源。动力源可以是以化石燃料或混合燃料操作的传统内燃机，或由替代能源驱动的电动驱动器。移动机器150还可以包括控制器176，并且移动机器150的控制器176可以与上述控制器144、152基本相似和/或相同。另外，移动机器150可以包括通信设备178和位置传感器180。通信设备178可以与上述通信设备132、154基本相似和/或相同，并且位置传感器180可以是与上述位置传感器140、164基本相似和/或相同。在一些示例中，通信设备178和/或位置传感器180可以可操作地和/或以其他方式连接到移动机器150的控制器176。
在本文所述的任何实施例中，摊铺机102、冷铣刨机146、拖运卡车148、移动机器150和/或摊铺系统100的其他部件的相应控制器可用于在手动模式、半自主模式和/或全自主操作模式下控制摊铺系统100的相应的部件的操作。在示例全自主操作模式中，相应的摊铺系统部件的控制器可以在没有操作员输入的情况下至少部分地控制摊铺系统部件的转向、速度、加速度、减速度、转子高度、转子速度、刮板操作和/或其他功能。在这样的示例中，移动机器150可以包括自主移动机器150。在示例半自主操作模式中，相应的摊铺系统部件的控制器可以至少部分地控制一个或多个这样的功能，而无需来自操作员，但是在这种操作模式中，操作员可以在执行这些功能之前或期间协助或重载来自控制器的指令。在示例手动操作模式中，操作员可以手动控制这些功能的执行，但是可以调用相应的摊铺系统部件的控制器以周期性地和/或临时地控制这些功能的执行(例如，在“巡航控制”上控制摊铺系统100的部件的速度)。
如图1所示，移动机器150还可以包括至少一个传感器182，其配置为确定与工作表面158相关联的传感器信息。在这样的示例中，传感器182可以包括单个传感器、多个传感器或阵列传感器，且每个相应的至少一个传感器182可以被配置为感测、捕获、检测和/或以其他方式确定与工作表面158相关联的相应传感器信息。例如，在一些实施例中，传感器182可以包括至少一个由移动机器150承载的探地雷达(GPR)。示例GPR和其他物体检测设备在共同拥有的美国专利申请第14/641,989号(2016年9月15日公布的美国专利申请公开第2016/0265174号)中有所描述，其全部公开内容通过引用并入本文。在一些示例中，这样的GPR可以包括无线电检测和测距设备，其包括被配置为在无线电或微波域中发射电磁波的发送器。这样的GPR还可以包括接收天线和/或配置为接收由物体反射的电磁波的其他接收设备，以及配置为确定物体的一个或多个属性的处理器。在这样的示例中，GPR可以被配置为确定从GPR到反射GPR发射的电磁波的物体的表面(例如，至少最上表面)的距离。在这样的示例中，GPR可以被配置为确定Y′方向上的距离，例如，从传感器182和/或从工作表面158到设置在切割区域下方和/或工作表面158下方的物体的至少最上表面的距离。如将至少关于图2所描述的，传感器182(例如，GPR)可以具有至少部分地在X方向上延伸的视场，并且视场可以具有至少部分地沿Z方向延伸的宽度(图2)。而且，传感器182可以定位成使得视场(例如，GPR的视场)可以在Y′方向上向下(例如，朝向工作表面158)延伸。以这种方式定位传感器182可以使传感器182能够确定设置在切割区域下方和/或工作表面158下方的物体的存在，和/或确定工作表面158与这样的物体的至少最上表面之间的距离。
附加地或替代地，传感器182可包括一个或多个数码相机、摄像机、热传感器或其他图像捕获设备。在示例实施例中，传感器182可以包括图像捕获设备阵列，其被配置为当移动机器150横穿沿着工作表面158延伸的移动机器行进路径时，感测、捕获、检测和/或以其他方式确定包括工作表面158的一个或多个视觉图像的传感器信息。这样的视觉图像可以包括例如静止图像、运动图像(例如，视频)、热图像、红外图像和/或其他图像。在这样的示例中，控制器176可以被配置为接收由传感器182确定的传感器信息，并且识别和/或分类包括在这样的图像中的一个或多个物体。在这样的示例中，控制器176可以采用一个或多个物体识别算法或其他程序来帮助识别和/或分类这样的物体。附加地或替代地，传感器182可以包括一个或多个磁传感器(例如，磁力计)，其被配置为朝向工作表面158发射和/或以其他方式引导电磁场，并且确定由设置在切割区域下方和/或工作表面158下方的物体引起的发射电磁场干扰。这种磁传感器可以配置为确定这样的物体的存在，和/或确定工作表面158与这样的物体的至少最上表面之间的距离。
在本文所述的任何示例中，冷铣刨机146的控制器152、控制器134、电子设备136和/或本文描述的任何其他控制器可以被配置为，通过外推、使用一个或多个三角算法、使用一个或多个神经网络和/或机器学习算法、使用模糊逻辑、使用一个或多个查找表、和/或通过一个或多个附加方法，确定冷铣刨机行进路径、移动机器行进路径、工地地图、转子156的位置、和/或摊铺系统100的一个或多个部件的其他操作参数。在示例实施例中，冷铣刨机146的控制器152、控制器134、电子设备136和/或本文描述的任何其他控制器可具有相关的存储器，其中可以存储各种外推模型、三角算法、机器学习算法查找表和/或其他部件，以至少部分地基于一个或多个输入来确定这样的操作参数。这样的输入可以包括例如摊铺计划和/或指示冷铣刨机行进路径的其他信息。例如，如下所述，冷铣刨机146的控制器152可以从冷铣刨机146的操作员，工头和/或一个或多个其他来源接收这样的摊铺计划。控制器152可以至少部分地基于这样的信息确定冷铣刨机行进和/或移动机器行进路径。控制器152可以从至少一个传感器182接收传感器信息，和/或可以从位置传感器180接收位置信息。在这样的示例中，控制器152可以至少部分地基于传感器信息生成工地地图，以及工地地图可以识别至少部分地设置在由冷铣刨机146形成的切割区域下方的物体。此外，在这样的示例中，当冷铣刨机146横穿冷铣刨机行进路径的至少一部分时，至少部分地基于在工地地图中识别的物体的位置，控制器152可以保持、改变和/或以其他方式控制转子156的位置(例如，相对于冷铣刨机146的框架159和/或相对于工作表面158)。例如，当冷铣刨机146接近物体的位置附近(例如，在其之前)的位置时，控制器152可以控制致动器组件163以沿Y方向移动转子156。在进一步的示例中，当冷铣刨机146接近物体的位置附近(例如，在其之前)的位置时，前致动器组件167和后致动器组件169中的至少一个可以相对于工作表面158(例如，沿Y方向)升高框架159，从而沿Y方向移动转子156。以这种方式，可以避免转子156和物体之间的接触，以及由这种接触引起的对转子156的潜在损坏。
图2示出了示例工地200，其包括将由本发明的工作表面158上的示例冷铣刨机146形成的切割区域202。在这样的示例中，切割区域202可以由工作表面158上的冷铣刨机146形成以露出摊铺表面118，并且可以操作示例摊铺机102(图1)以在摊铺表面118上和切割区域202内沉积摊铺材料120(例如，垫126)。图2还示出了横穿示例冷铣刨机行进路径的至少一部分的示例冷铣刨机146，以及横穿移动机器行进路径的至少一部分的示例移动机器150。应当理解，关于图2-4描述的任何操作可以由冷铣刨机146和/或移动机器150在自主操作模式、半自主操作模式中和/或在手动操作模式执行。
如图2所示，冷铣刨机146可以在Z方向上具有宽度L。在这样的示例中，宽度L可以包括和/或可以基本上等于转子156的轴向长度(图1)，并且当冷铣刨机146横穿工作表面158时，宽度L可以限定工作表面158的由冷铣刨机146移除的部分的宽度D1。例如，冷铣刨机146的转子156可以移除工作表面158的顶层和/或任何其他部分，并且工作表面158的被移除部分可包括第一边界204(例如，右手侧边界)和与第一边界204相对并基本平行地设置的第二边界206(例如，左手侧边界)。在这样的示例中，沿着工作表面158延伸和/或以其他方式与切割区域202相关联的冷铣刨机行进路径208可以基本上居中地(例如，纵向地)延伸横穿工作表面158的被移除的部分(例如，基本上居中在第一边界204和第二边界206之间)。
在本文所述的任何示例中，冷铣刨机行进路径208可包括在形成切割区域202时由冷铣刨机146沿着工作表面158横穿的线、行进包络线和/或其他路径。在这样的示例中，切割区域202可具有在大约2英寸和大约4英寸之间的基本垂直深度(例如，图1中所示的Y′方向上的深度)。在进一步的示例中，切割区域202的深度可以大于大约4英寸或小于大约2英寸，这取决于在工作表面158上执行的摊铺操作的要求。可以理解，这里描述的切割区域202的任何深度、规模或者其他配置仅仅是示例，并且这种配置不应被解释为以任何方式限制本发明。
如图2所示，由冷铣刨机146形成的示例切割区域202可包括第一边界210(例如，右手侧边界)和与第一边界210相对并基本平行地设置的第二边界212(例如，左手侧边界)。另外，切割区域202的宽度W1可以在从第一边界210到第二边界212的Z′方向上延伸，并且宽度W1可以基本上等于冷铣刨机146的最大切割跨度。另一方面，在另外的示例中，当控制冷铣刨机146以在多于一个的通过中和/或根据一个或多个附加(例如，非线性)行进路径横穿工作表面158时，本发明的示例切割区域202可以包括由冷铣刨机146形成的一个或多个宽度、形状、特征、轮廓和/或其他配置。如上所述，在一些示例中，冷铣刨机146可包括单个转子156，并且在这样的示例中，切割区域202的宽度W1可基本上等于宽度L(例如，转子156的第一端和与其第一端相对的转子156的第二端之间的轴向距离)。或者，在冷铣刨机146包括两个转子的示例中，切割区域202的宽度W1可以基本上等于第一转子的第一端和第二转子的第二端之间的轴向(例如，纵向)距离，其第二转子的第二端与第一转子的第一端相对设置。
在示例实施例中，冷铣刨机146的控制器152、控制器134、电子设备136和/或本文描述的任何其他控制器可以接收指示冷铣刨机行进路径208的信息，并且可以确定，除其他之外，移动机器行进路径214至少部分地基于这样的信息沿着工作表面158延伸。在这样的示例中，移动机器行进路径214可以包括移动机器150沿着冷铣刨机146前方的工作表面158和/或确定工作的各种特征时所横穿的线路、行进包络线和/或其他路径。另外，在这样的示例中，指示冷铣刨机行进路径208的信息可包括摊铺计划或其他一组信息/指令。除了其他之外，这种摊铺计划可以包括指示第一边界210的位置和/或范围的第一多个序列GPS坐标，指示第二边界212的位置和/或范围的第二多个序列GPS坐标，切割区域202的Y′方向(基本上恒定和/或可变)的期望深度，将在摊铺表面118上形成的摊铺材料垫126的期望密度、和/或其他信息。这样的信息可以从工地200的工头、摊铺材料工厂操作员或其他可以访问控制器134的远程控制中心操作员、冷铣刨机146的操作员、或与工地200相关联的其他操作员，使用的电子设备136输入、编程和/或以其他方式接收。在一些示例中，摊铺计划可以包括指示冷铣刨机行进路径208的位置和/或范围的第三多个序列GPS坐标。或者，在其他示例中，冷铣刨机146的控制器152和/或本文所述的其他控制器可以基于冷铣刨机146和/或转子156的宽度L来计算、估计和/或以其他方式确定冷铣刨机行进路径208，以及作为第一边界210和第二边界212的位置。例如，在一些实施例中，冷铣刨机146的宽度L可以基本上等于摊铺计划中规定的切割区域202的期望宽度W1。因此，所确定的冷铣刨机行进路径208可以在第一边界210和第二边界212之间基本上居中地延伸。或者，冷铣刨机146的宽度L可以小于摊铺计划中规定的切割区域202的期望宽度W1。在这样的示例中，控制器152可以确定与第一边界210隔开第一距离的第一冷铣刨机行进路径，以及与第二边界212隔开第二距离的第二冷铣刨机行进路径。在这样的示例中，冷铣刨机146在沿着工作表面158的第一通过期间可以横穿第一冷铣刨机行进路径，并且可以在沿着工作表面158的第二通过期间横穿第二冷铣刨机行进路径，以便形成具有这样的期望宽度W1的切割区域202。
在本文所述的任何示例中，控制器152和/或摊铺系统100的其他控制器可以至少部分地基于上述信息确定移动机器行进路径214。例如，在一些实施例中，控制器152可以至少部分地基于宽度L和/或冷铣刨机行进路径208来确定第一边界210和第二边界212的位置和/或范围。在其他示例中，如上所述，摊铺计划可包括指示第一边界210的位置和/或范围的第一多个序列GPS坐标，指示第二边界212的位置和/或范围的第二多个序列GPS坐标。在任一个这样的示例中，控制器152可以确定移动机器行进路径214，其被配置为在冷铣刨机146横穿与移动机器行进路径214相关联的工作表面的部分之前，使得移动机器150的至少一个传感器182可以感测、检测、收集和/或以其他方式确定与工作表面158相关联的传感器信息。例如，移动机器行进路径214可以配置为使得移动机器150的至少一个传感器182可以感测、检测、收集和/或以其他方式确定与由冷铣刨机146形成的切割区域202相关联的传感器信息。
在这样的示例中，控制器152可以至少部分地基于传感器182的视场216的形状、长度、宽度、深度、范围、角度和/或其他配置来确定移动机器行进路径214。应理解，传感器182可具有基本上圆锥形、基本上立方体形和/或任何其他类型(例如，形状)的视场。如图2所示，在一些示例中，视场216可以在Z方向和/或Z′方向上具有宽度W2。附加地或替代地，视场216可以在X方向上从传感器182延伸距离D2。此外，如上所述，在一些示例中(例如，传感器182包括GPR的示例)，视场216可以沿Y′方向延伸，以便于感测、检测和/或识别至少部分地设置在工作表面158和/或由冷铣刨机146形成的切割区域202下方的一个或多个物体。
在本文所述的任何示例中，控制器152可以至少部分地基于视场216的宽度W2(在Z方向和/或Z′方向上)确定移动机器行进路径214和/或由冷铣刨机146形成的切割区域202的宽度W1。例如，在实施例中，控制器152可以确定包括单个通过的移动机器行进路径214，其中视场216的宽度W2大于或者等于由冷铣刨机146形成的切割区域202的宽度W1。在这样的示例中，传感器182可以配置为在单个通过中确定与整个工作表面158相关联的传感器信息。或者，在示例中，其中视场216的宽度W2小于要由冷铣刨机146形成的切割区域202的宽度W1，控制器152可以确定包括两个或多个通过的移动机器行进路径214，使得在冷铣刨机146横穿对应于移动机器行进路径214的工作表面158的部分之前，传感器182可以扫描和/或以其他方式感测与由冷铣刨机146形成的切割区域202相关联的整个工作表面158。图2中示出了这样的示例移动机器行进路径214。例如，示例移动机器行进路径214包括与第一边界210隔开距离D3的第一通过218，与第一通过218相邻并且与第一通过218隔开距离D4的第二通过220，以及与第二通过220相邻并且与第二通过220隔开距离D5的第三通过222。这样的示例移动机器行进路径214还包括将第一通过218与第二通过220连接的第一转弯224，以及将第二通过220与第三通过222连接的第二转弯226。在另外的示例实施例中，移动机器行进路径214可以包括大于或小于三个通过，这取决于视场216的宽度W2和/或由冷铣刨机146形成的切割区域202的宽度W1。此外，在一些示例中，视场216的宽度W2可以小于大约30英寸，并且深度(例如，沿图1中所示的Y′方向从传感器182延伸)可以大于大约18英寸。另外，在另外的示例中，视场216的宽度W2可以大于或等于大约30英寸，并且深度(例如，沿图1中所示的Y′方向从传感器182延伸)可以小于或等于约18英寸。应当理解，上述视场216的任何规模和/或其他配置仅仅是示例，并且这样的规模和/或其他配置不旨在以任何方式限制本发明。另外，虽然在其他示例中第一转弯224和第二转弯226被表示为“U转弯”，但是移动机器150可以被配置为进行“K转弯”或“S转弯”以便沿着移动机器行进路径214的相邻通过行进。例如，移动机器150可以被配置为在X方向上横穿第一通过218，并且在第一通过218的末端通过基本上沿Z′方向在工作表面158上定向移位来执行S转弯(例如，没有转向)。在这样的示例中，移动机器150可以在X方向'上反向地横穿第二通过220。
以这种方式配置移动机器行进路径214可以帮助使传感器182能够感测、检测、识别和/或以其他方式确定至少部分地设置在工作表面158和/或由冷铣刨机146形成的切割区域202下方的一个或多个物体的存在。例如，移动机器行进路径214可以被定位、成形和/或以其他方式配置，使得视场216覆盖和/或延伸超出第一边界210和/或第二边界212。在一些示例中，当移动机器150横穿移动机器行进路径214的第一通过218时，视场216可以覆盖和/或延伸超出切割区域202的第一边界210。当移动机器150横穿移动机器行进路径214的第二通过220、第三通过222或移动机器的附加通过(未示出)时，视场216可以覆盖和/或延伸超出切割区域202的第二边界212。在任何这样的示例中，传感器182可以确定指示至少部分地设置在工作表面158和/或切割区域202下方的物体的存在、位置、特性、材料成分、形状、尺寸和/或其他配置或特征的传感器信息。图2示出了第一物体228、第二物体230和第三物体232。应当理解，在其他示例中，传感器182可以识别大于或小于三个物体。虽然一些物体(例如，第一物体228和第二物体230)可以基本上设置在切割区域202内(例如，基本上在第一边界210和第二边界212之间)，但在一些示例中，至少一个物体可以设置在切割区域202外部的区域234中并且与第一边界210相邻。附加地或替代地，在一些示例中，至少一个物体可以设置在切割区域202外部的区域236中并且与第二边界212相邻。第一物体228和第二物体230中的至少一个可包括井盖、下水道栅、岩石、管帽和/或任何其他金属、铸造、聚合或其他物体。如图2所示，示例第三物体232可包括地下管道、排水管线、电缆、水线、钢筋、工字梁、金属螺柱或在切割区域202下方从区域234延伸到区域236的其他结构。在本文所述的任何示例中，转子156与第一物体228、第二物体230、第三物体232或其他埋藏物体之间的接触可能导致转子156的损坏。机器150和/或摊铺系统100的其他部件可以配置为在冷铣刨机146形成切割区域202时帮助冷铣刨机146避免这种接触。
图3示出了上面关于图2描述的切割区域202的部分300的剖视图。特别地，图3中所示的切割区域202的部分300可表示，当移动机器150横穿移动机器行进路径214的第一通过218、第二通过220和第三通过222时，切割区域202在传感器182的视场216内的一部分。由传感器182感测的切割区域202的这种示例部分300可包括灰尘、砾石、石头、摊铺材料、混凝土和/或其他材料301，其形成工作表面158的至少一部分和/或设置在工作表面158下方的地表部分。在图3所示的示例中，这样的部分300可以在Y′方向上具有深度D6，该深度D6等于和/或其对应于传感器182在Y′方向上的视场216的深度。另外，部分300可以具有大于或等于和/或对应于切割区域202的宽度W1的宽度(图2)。例如，如上所述，当移动机器150横穿移动机器行进路径214的一个或多个通过时，部分300可以表示和/或包括切割区域202的在传感器182的视场216内的一部分。在图3所示的示例实施例中，部分300的总宽度可以包括以下的累积和：当移动机器150沿着工作表面158横穿第一通过218时，传感器182的视场216的宽度W3，当移动机器150沿着工作表面158横穿第二通过220时，传感器182的视场216的宽度W4，当移动机器150沿着工作表面158横穿第三通过222时，传感器182的视场216的宽度W5。在这样的示例中，宽度W3，宽度W4或宽度W5中的至少一个可以基本上等于上面关于图2中所示的视场216描述的宽度W2。
在这样的示例中，传感器182可以感测、检测和/或以其他方式识别第一物体228、第二物体230、第三物体232和/或上述任何其他物体，其至少部分地设置在部分300中。在这样的示例中，至少部分地设置在第三物体232下方的第四物体302可以或可以不被传感器182感测、检测和/或以其他方式识别。例如，在实施例中，传感器182包括GPR，传感器182可以在Y′方向上引导电磁波，并且可以接收由第三物体232反射的电磁波。在这样的示例中，传感器182可以被配置为确定距传感器182和/或工作表面158到第三物体232的表面304(例如，至少最上表面)的距离，表面304反射由传感器182发射的电磁波。如图3所示，在一些示例中，第三物体232还可以包括表面306(例如，底表面)、表面308(第一侧)和/或表面309(第二侧)。在一些示例中，第三物体232可以是基本上圆柱形和/或任何其他横截面形状。在这样的示例中，传感器182可以被配置为检测由传感器182发射并由表面304、表面308和/或表面309反射的电磁波。因此，传感器182可以被配置为确定与表面304、表面308和/或表面309相关联的形状、尺寸、取向和/或距离。然而，在传感器182发射的电磁波不会撞击表面306(例如，底表面)的示例中，这样的电磁波不会被表面306反射，因此传感器182将不会检测到这种电磁波。结果，传感器182可能无法确定与表面306相关联的形状、尺寸、取向和/或距离。类似地，虽然第四物体302可包括表面310(例如，最上表面)、表面312(例如，底表面)和表面314(例如，侧表面)，在一些示例中，第三物体232的至少一部分中可以设置在传感器182与表面310、表面312或表面314的一个或多个之间。在这样的示例中，第四物体302的表面310、表面312或表面314中的一个或多个可以至少部分地阻止接收由第三物体232的一部分传感器182发射的电磁波。结果，传感器182可能不感测、识别和/或以其他方式检测由第三物体232阻挡接收电磁波的表面310、表面312或表面314中的一个或多个的部分。
还应理解的是，取决于设置在工作表面158和/或由冷铣刨机146形成的切割区域202下方的一个或多个物体的形状、尺寸、长度、宽度、高度、特性、取向和/或其他配置。当移动机器150横穿移动机器行进路径214的序列通过时，可以由至少一个传感器158检测这样的物体。例如，在图3所示的实施例中，第三物体232可以具有导致第三物体232跨越整个部分300的长度和/或取向(例如，从区域234到区域236)。在这样的示例中，当移动机器150沿着工作表面158横穿第一通过218时，传感器182可以感测，检测和/或以其他方式确定第三物体232的第一部分的位置、取向、形状、尺寸和/或其他配置。第三物体的第一部分的这种配置可以由传感器182跨越、沿着和/或在对应于视场216的宽度W3的部分300的部分316内确定。特别地，传感器182可以确定传感器182和/或工作表面158和沿着表面304、表面308、表面309和/或第三物体232的其他表面的基本上所有点之间的Y′方向上的相应距离，定位成反射由传感器182在部分316内发射的电磁波。如图3所示，在一些示例中，第三物体232可以成形、成角度、定位、取向和/或以其他方式配置为使得传感器182和/或工作表面158和沿着表面304、表面308、表面309和/或第三物体232的其他表面的基本上所有点之间的Y′方向上的相应距离可以在Z′方向上跨越对应于部分316的宽度W3变更。当移动机器182基本上横穿整个移动机器行进路径214时，传感器182可以确定在Y′方向上的类似的相应距离。例如，当移动机器182横穿第一通过218、第一转弯224、第二通过220、第二转弯226和/或第三通过222时，传感器182可以确定这样的距离。在这样的示例中，位置传感器180还可以确定移动机器150相应的位置信息(例如，GPS坐标，UTS坐标等)并且对应于Y′方向上的相应距离。因此，可以在由的基本上整个工作表面158和/或由冷铣刨机146形成的切割区域202中执行上述过程。控制器152可以使用Y′方向上的这些相应距离来确定，例如，是否改变转子156相对于工作表面158的位置(例如，是否使转子156相对于工作表面158在Y方向上移动)以避免与物体接触。
图4示出了本发明的示例工地地图400的可视化。图4中示出的示例工地地图400的可视化对应于图2中示出的工地200。应当理解，本发明的示例工地地图400可以包括一个或多个文本文件、数据文件、视频文件、数字图像文件和/或提供指示由冷铣刨机146形成的切割区域202的信息的其他电子文件、将在其上形成切割区域202的工作表面158的冷铣刨机146、冷铣刨机行进路径208、移动机器行进路径214、至少部分地设置在切割区域202下方的一个或多个物体、和/或特定工地200的其他方面。例如，工地地图400可以包括位置信息，该位置信息包括指示切割区域202的第一边界210的位置和/或范围的第一多个GPS坐标，以及指示切割区域202的第二边界212的位置和/或范围的第二多个GPS坐标。工地地图400还可包括指示至少部分地设置在工作表面158和/或切割区域202下方的一个或多个物体(例如，第一物体228、第二物体230、第三物体232等)的相应位置的多个GPS坐标，和/或指示传感器182和/或工作表面158和沿着这些物体的一个或多个表面的基本上所有点之间Y′方向上的相应距离的其他信息。例如，工地地图400可以包括多个GPS坐标，其指示沿着第三物体232的表面304、表面308和/或表面309的基本上所有点的相应位置。这样的GPS坐标可以辅助冷铣刨机146的控制器152确定第三物体232的宽度W6、长度、高度、角度、取向和/或其他配置。附加地或替代地，工地地图400可包括传感器182和/或工作表面158和基本上所有的点沿着例如第三物体232的表面304、表面308和/或表面309之间的Y′方向上的相应距离。工地地图400还可以包括指示沿着第一物体228和/或第二物体230的对应表面的基本上所有点的相应位置的GPS坐标。
在更进一步的示例中，工地地图400可以包括指示冷铣刨机行进路径208和/或移动机器行进路径214的位置信息。例如，工地地图400可以包括多个GPS坐标，其指示沿着工作表面158延伸的冷铣刨行进路径208的位置和/或范围。在一些示例中，工地地图400还可以指示沿着冷铣刨机行进路径208的各种位置，在该位置处转子156的位置应该相对于冷铣刨机146的框架159改变和/或以其他方式修改。例如，工地地图400可以包括第一GPS坐标，该第一GPS坐标指示沿着冷铣刨机行进路径208的第一位置402，转子156可以在该位置沿着一个方向升高远离工作表面158，以避免与至少部分地设置在切割区域202下方的物体接触。在这样的示例中，工地地图400还可以包括第二GPS坐标，该第二GPS坐标指示沿着冷铣刨机行进路径208的第二位置404，在该位置，转子156和/或冷铣刨机146已经移过这样的物体之后，转子156可在朝向工作表面158的方向上下降。
如图4所示，工地地图400的示例可视化可包括静止图像、视频图像(例如，实时视频图像)、图形表示、图形用户接口(GUI)和/或其他工地地图400及其部件的可视化表示。工地地图400的这种可视化可以经由控制台168的显示器或其他部件呈现给冷铣刨机146的操作员，经由电子设备136的显示器或其他部件呈现给工头，通过可操作地连接到控制器134的一个或多个显示器来呈现给摊铺工厂人员和/或经由本文所述的一个或多个显示器或其他设备呈现给任何其他个人。这种可视化可以包括例如一个或多个二维图像(如图4所示)和/或一个或多个三维图像，其说明工地地图400中包括的信息。此外，这样的工地地图400的可视化可以包括指示上述一个或多个项目的视觉标记。例如，工地地图400的示例可视化可以包括冷铣刨机行进路径208、工作表面158，由冷铣刨机146形成的切割区域202、和/或至少部分地设置在工作表面158和/或切割区域202下方的一个或多个物体(例如，第一物体228、第二物体230、第三物体232等)的一个或多个线、图案、标记、图像、图标和/或其他视觉标记。尽管未在图4中示出，但在一些示例中，工地地图400的可视化还可包括表示位于工地200的摊铺系统100的冷铣刨机146、移动机器150、至少一个拖运卡车148、摊铺机102、和/或任何其他部件的图像、图标和/或其他视觉标记。在图4的示例实施例中，工地地图400的可视化还可包括一个或多个标示、线、箭头、标记、图像、图标和/或其他视觉标记，指示沿着冷铣刨机行进路径208的第一位置402，转子156应该在该位置升高(例如，在Y方向上)以避免与第一物体228接触，以及沿着冷铣刨机行进路径208的第二位置404，转子156可以在该位置安全地降低(例如，沿Y′方向)。在图4的示例实施例中，工地地图400的可视化还可以包括一个或多个标示、线、箭头、标记、图像、图标和/或其他视觉标记，指示沿着冷铣刨机行进路径208的第三位置406，转子156应该在该位置升高(例如，沿Y方向)以避免与第三物体232接触，以及沿着冷铣刨机行进路径208并且超出第三物体232的第四位置408，转子156可以在该位置再次安全地降低(例如，沿Y′方向)。
应当理解，图4中示出的工地地图400的示例可视化示出了冷铣刨机行进路径208，其包括与第一位置402、第二位置404、第三位置406和第四位置408相关联的第一通过。在这样的示例中，冷铣刨机行进路径208还可以包括第二通过410，其中冷铣刨机146可以在X方向'上横穿工作表面158。因此，工地地图400的示例可视化可以包括第二通过410的一个或多个线、图案、标记、图像、图标和/或其他视觉标记。在图4的示例实施例中，工地地图400的可视化还可包括一个或多个标示、线、箭头、标记、图像、图标和/或其他视觉标记，指示沿着冷铣刨机行进路径208的第二通过410的第五位置412，转子156应在该位置应该升高(例如，沿Y方向)，以避免与第三物体232接触，以及，沿着第二通过410的第六位置414，站姿156可以在该位置安全地降低(例如，沿Y′方向)。在图4的示例实施例中，工地地图400的可视化还可以包括一个或多个标示、线、箭头、标记、图像、图标和/或其他视觉标记，指示沿着第二通过410处的第七位置416，转子156在该位置应该被升高(例如，沿Y方向)，以避免与第二物体230接触，沿着第二通过410并且超过第二物体230的第八位置418，转子156在该位置可以再次安全地降低(例如，沿Y′方向)，一个或多个标示、线、箭头、标记、图像、图标和/或其他视觉标记，指示沿着第二通过410的第九位置420，转子156应该在该位置升高(例如，沿Y方向)以避免与第一物体228接触，以及沿第二通过410并且超过第一物体228接触第十位置422，转子156在该位置可再次安全地降低(例如，沿Y′方向)。虽然工地地图400的可视化在此已被描述为包括与例如第一物体228，第二物体230，第三物体232，第一位置402，第二位置404和/或其他项目相关联的各种视觉标记，在其他示例中，工地地图和/或其可视化，可以包括比上面关于工地地图400描述的那些更多、更少和/或不同的视觉标记。包括在这种工地地图中的信息和/或包括在这种工地地图的示例可视化中的视觉标记可以对应于切割区域202和/或工作表面158的形状、尺寸、规模和/或其他配置，以及至少部分地设置在切割区域202和/或工作表面158下方一个或多个物体的形状、尺寸、取向、数量和/或配置。
在本文所述的任何示例中，工地地图400的一个或多个可视化可以经由冷铣刨机146的控制台168、经由电子设备136和/或经由摊铺系统100的任何附加显示器或相应设备的输出、显示和/或以其他方式提供。此外，在这样的示例中，工地地图400的可视化可以包括由控制台168的显示器(例如，触摸屏或其他触敏显示器)生成和/或以其他方式提供的交互式GUI。例如，上述一个或多个视觉标记并包括在工地地图400的可视化中(例如，在由本发明的触摸屏呈现的GUI中并且示出了工地地图400的可视化)可以响应于在操作期间由冷铣刨机146的操作员提供的触摸输入和/或其他输入。在这样的示例中，由操作员提供的输入可以导致显示一个或多个弹出窗口或任何其他图标424，其提供与对应于输入的工地地图400的可视化部分相关联的信息。图4示出了一个示例，其中冷铣刨机146的操作员提供接近和/或对应于视觉标记的输入(例如，经由控制台168的触摸屏的触摸输入)，该视觉标记指示沿着冷铣刨机行进路径208的第二位置404。响应于这样的输入，冷铣刨机146的控制器152可以使控制台168显示和/或以其他方式输出提供GPS坐标和/或识别第二位置404的其他位置信息的图标424。在这样的示例中，图标424还可以包括对操作员的一个或多个指令，包括例如转子156可以在Y′方向上安全地下降的指示。在更进一步的示例中，图标424可以提供指示例如第一物体228和/或与第二位置404的视觉标记相关联的另一物体的位置、配置、特性和/或其他特征的信息。在其他示例中，图标424和/或工地地图400的可视化通常可包括提供侧面或立面剖视图(例如，从Z方向看)的图像，示出材料301、转子156、工作表面158、和/或上述物体中的一个或多个(例如，第一物体228)。这样的图像可以示出工作表面158的长度，例如，X方向，转子156的深度，一个或多个物体(例如，第一物体228)的至少一部分(例如，顶面)的深度和/或位置，和/或与操作冷铣刨机146相关的其他信息。在另外的示例中，图标424和/或工地地图400的可视化通常可包括提供正面或立面剖视图(例如，从X方向看)，示出了材料301，转子156，工作表面158和/或上述物体中的一个或多个(例如，第一物体228)。这样的示例正面或立面剖视图(例如，从X方向看)可以类似于(例如，取自相同的有利位置)图3中所示的视图。提供上述工地地图400的示例可视化可以帮助操作员控制冷铣刨机146，并且还可以帮助操作员避免转子156与上述一个或多个物体之间的接触。结果，这里关于图4描述的工地地图400可以帮助减少对转子156的损坏，从而延长转子156的使用寿命并最小化冷铣刨机146的停机时间。
图5示出了描绘根据本发明的示例实施例的方法500的流程图。示例方法500被示为逻辑流程图中的步骤集合，其表示可以以硬件、软件或其组合实现的操作。在软件的上下文中，步骤表示存储在存储器中的计算机可执行指令。当例如由冷铣刨机146的控制器152、控制器134、电子设备136和/或摊铺系统100的其他部件执行这样的指令时，这样的指令可以使控制器152、冷铣刨机146、移动机器150和/或摊铺系统100的各种部件执行所述操作。这样的计算机可执行指令可以包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、物体、部件、数据结构等。描述操作的顺序不旨在被解释为限制，并且可以以任何顺序和/或并行地组合任何数量的所描述的步骤以实现该过程。出于讨论目的，并且除非另有说明，否则参考图1的摊铺系统100、冷铣刨机146、移动机器150和/或摊铺机102来描述方法500。特别地，除非另有说明，否则下面将关于控制器152描述方法500。如上所述，在其他示例实施例中，方法500的任何操作可以由摊铺系统100的控制器176、控制器134、电子设备136、控制器144和/或由其他部件单独或组合执行。
在502处，冷铣刨机146的控制器152可以从与摊铺系统100相关联的一个或多个源接收各种信息。例如，在502处，控制器152可以接收与工地200对应的摊铺计划。这样的摊铺计划其中，可以包括第一多个序列GPS坐标(例如，纬度和经度坐标)，指示切割区域202的第一边界210的位置和/或范围的，第二多个序列GPS坐标(例如，纬度和经度坐标)，指示切割区域202的第二边界212的位置和/或范围，指示切割区域202的Y′方向(基本上恒定和/或可变)的期望深度，在摊铺表面118上形成的摊铺材料垫126的期望密度，和/或其他信息。这样的信息可以从工地200的工头、摊铺材料工厂操作员或其他可以访问控制器134的远程控制中心操作员、冷铣刨机146的操作员、或与工地200相关联的其他操作员，使用的电子设备136输入、编程和/或以其他方式接收。在一些示例中，在502处接收的摊铺计划可包括指示冷铣刨机行进路径208的位置和/或范围的第三多个序列GPS坐标。在任何一个示例中，刨平机146或其他操作员与工地200相关联。在本文所述的任何示例中，在502处接收的摊铺计划或其他一组信息/指令可以包括指示沿着工作表面158延伸的冷铣刨机行进路径208的信息。
在504处，控制器152可以计算、估计和/或以其他方式确定冷铣刨机行进路径208。在示例中，其中在502接收的摊铺计划包括指示冷铣刨机行进路径208的位置和/或范围的第三多个序列GPS坐标，在504处确定冷铣刨机行进路径208可包括基于第三多个序列GPS坐标来映射和/或识别这样的路径。或者，在504处，控制器152可基于冷铣刨机146和/或转子156的已知宽度L以及第一边界210的位置和第二边界212的位置来计算、外推和/或以其他方式确定冷铣刨机行进路径208。例如，在一些实施例中，冷铣刨机146的宽度L可以基本上等于摊铺计划中规定的切割区域202的期望宽度W1。因此，控制器152可以确定在第一边界210和第二边界212之间基本上居中延伸的冷铣刨机行进路径208。或者，冷铣刨机146的宽度L可以小于在摊铺计划中指定的切割区域202的期望宽度W1。在这样的示例中，在504处，控制器152可以确定与第一边界210间隔开第一距离(例如，在Z′方向上)的第一冷铣刨机行进路径，以及与与第二边界212间隔开第二距离(例如，沿Z方向)的第二冷铣刨机行进路径。
在506处，控制器152可以至少部分地基于在502处接收的摊铺计划和/或其他信息来计算、估计和/或以其他方式确定移动机器行进路径214。例如，在一些实施例中，控制器152可以至少部分地基于宽度L和/或冷铣刨机行进路径208确定第一边界210和第二边界212的位置和/或范围。在其他示例中，如上所述，摊铺计划可包括指示第一边界210的位置和/或范围的第一多个序列GPS坐标，指示第二边界212的位置和/或范围的第二多个序列GPS坐标。在任一这样的示例中，在506处，控制器152可以确定移动机器行进路径214，其被配置为在冷铣刨机146横穿与移动机器行进路径214相关联的工作表面158的部分之前，使得移动机器150的至少一个传感器182可以感测、检测、收集和/或以其他方式确定与工作表面158相关联的传感器信息。在这样的示例中，控制器152可以至少部分地基于传感器182的视场216的形状、长度、宽度、深度、范围、角度和/或其他配置，在506处确定移动机器行进路径214。
例如，在506处，控制器152可以至少部分地基于视场216的Z方向和/或Z′方向上的宽度W2来确定移动机器行进路径214。在这样的示例中，控制器152在实施例中，可以确定包括单个通过的移动机器行进路径214，其中视场216的宽度W2大于或等于由冷铣刨机146形成的切割区域202的宽度W1。在示例中，视场216的宽度W2小于将由冷铣刨机146形成的切割区域202的宽度W1，控制器152可以在506处确定包括两个或多个通过的移动机器行进路径214。在这样的示例中，在506处确定的移动机器行进路径214可以包括沿着工作表面158的多个通过，并且在506处确定移动机器行进路径214可以包括确定包括在移动机器行进路径214中的通过的数量，其至少部分地基于视场216的宽度W2和由冷铣刨机146形成的切割区域202的宽度W1。在一些示例中，控制器152可以通过将切割区域202的宽度W1除以视场216的宽度W2确定包括在移动机器行进路径中的通过的数量和/或位置。
在508处，控制器152可以经由网络138将在506确定的移动机器行进路径提供给移动机器150。例如，如上所述，移动机器150可以包括的控制器176和可操作地连接到的控制器176的通信设备178。在这样的示例中，冷铣刨机146的控制器152可以利用通信设备154经由网络138并且通过通信设备178将一个或多个信号和/或其他信息发送到移动机器150的控制器176。在这样的示例中，在接收到移动机器行进路径214时，控制器176可以控制移动机器150横穿移动机器行进路径214的至少一部分。例如，控制器176可以控制移动机器150横穿在506确定的移动机器行进路径214的第一通过218、第一转弯224、第二通过220、第二转弯226、第三通过222和/或任何其他部分。在一些示例中，控制器176可以控制移动机器150横穿移动机器行进路径214的一个或多个部分，而不接收来自移动机器150的一个或多个操作员的输入。在这样的示例中，移动机器150可以包括本发明的自主移动机器。
在510处，冷铣刨机146的控制器152可以接收与工作表面158相关联的传感器信息。例如，当移动机器150至少部分地横穿移动机器行进路径214，在510处，控制器152可以接收由移动机器150的至少一个传感器182收集、感测、捕获和/或以其他方式确定的传感器信息。如上所述，在一些实施例中，传感器182可包括由移动机器150承载的至少一个GPR。在这样的示例中，GPR可以被配置为确定从GPR到至少部分地设置在工作表面158和/或切割区域202下方的物体的表面(例如，至少最上表面)的距离。这样的物体可以反射由传感器182发射的电磁波，并且传感器182可以至少部分地基于由物体表面反射并且由传感器182接收的电磁波来确定到物体表面的距离(在Y′方向)。在510处，传感器182可以向控制器152提供任何这样确定的距离和/或其他确定的信息(例如，经由网络138)。在一些示例中，当移动机器150沿着移动机器行进路径214横穿工作表面158时，传感器182可以连续地，基本上连续地，和/或以规则或不规则的时间间隔(例如，每0.5秒、每1秒、每2秒、每5秒、每10秒、每15秒、和/或以任何其他规则或不规则的时间间隔)确定这样的距离。因此，在501处，当移动机器150沿着移动机器行进路径214横穿工作表面158时，接收的传感器信息可包括传感器182与设置在工作表面158和/或切割区域202下方的各种物体的最上表面之间的多个序列距离(沿Y′方向上)，其由传感器182确定。在这样的示例中，在510处，移动机器150的控制器176可以控制通信设备178经由网络138将包括这样的信息的一个或多个信号发送到控制器152。控制器152可以使用这样的信息来确定是否要修改转子156的位置(例如，通过使冷铣刨机146的框架159相对于工作表面158升高)，以防止转子156与设置在工作表面158/或切割区域202下方的一个或多个物体之间的接触。
附加地或替代地，传感器182可包括一个或多个数码相机、摄像机、热传感器或其他图像捕获设备。在示例实施例中，传感器182可包括图像捕获设备阵列，其被配置为当移动机器150横穿沿着工作表面158延伸的移动机器行进路径时，感测、捕获、检测和/或以其他方式确定包括工作表面158的一个或多个视觉图像和/或其他数字图像的传感器信息。在510处，传感器182可以将任何这样确定的图像提供给控制器152(例如，经由网络138)。附加地或替代地，传感器182可以包括一个或更多的磁传感器，被配置为朝向工作表面158发射和/或以其他方式引导电磁场，并且确定由设置在切割区域下方和/或工作表面158下方的物体引起的发射电磁场中的干扰。磁传感器可以被配置为确定这样的物体的存在，和/或确定传感器182与这样的物体的至少最上表面之间的距离。在510处，传感器182可以向控制器152提供任何这样确定的距离和/或其他确定的信息(例如，经由网络138)。
此外，在本文所述的任何示例中，在510处由控制器152接收的传感器信息可以包括指示与感测到的物体相关联的密度变化的第一信息。这样的第一信息可以通过例如上述GPR来确定，并且这样的第一信息可以指示材料301与形成感测物体的不同材料之间的密度变化。另外，在510处接收的传感器信息可以包括第二信息，该第二信息包括从图像捕获设备接收的图像数据或从磁传感器接收的磁场数据中的至少一个。
在更进一步的示例中，在510处接收的传感器信息可以包括当移动机器150横穿移动机器行进路径214的第一通过218时由传感器182确定的第一信息，当移动机器150横穿与第一通过218相邻的移动机器行进路径214的第二通过220时由传感器182确定的第二信息，当移动机器150横穿与第二通过220相邻的移动机器行进路径214的第三通过222时确定的第三信息，和/或当移动机器150横穿工作表面158的一部分时，与传感器182相关联和/或由传感器182确定的任何数量的附加信息。在本文所述的任何示例中，冷铣刨机146的控制器152可以是被配置为至少部分地基于在510处接收的传感器信息(例如，在Y′方向上的多个序列距离)来生成工地地图400。
在512处，控制器152可以接收由位置传感器180确定的位置信息，并且当移动机器150横穿移动机器行进路径214时，这样的位置信息可以指示移动机器150的位置。例如，当移动机器150横穿移动机器行进路径214时，移动机器150承载的位置传感器180可以测量、检测、感测、计算和/或以其他方式确定指示移动机器150的相应位置的多个GPS坐标(例如，经度和纬度坐标)。在这样的示例中，位置传感器180可以连续地、基本上连续地和/或以规则或不规则的时间间隔(例如，每0.5秒、每1秒、每2秒、每5秒、每10秒、每15秒、和/或以任何其他规则或不规则时间间隔)确定指示移动机器150的位置的多个序列GPS坐标。例如，在512处接收的位置信息可以包括第一多个GPS坐标，指示当移动机器150横穿移动机器行进路径214的第一通过218时移动机器150的相应位置，第二多个GPS坐标，指示当移动机器150横穿第二通过220时移动机器150的相应位置，第三多个GPS坐标，指示当移动机器150横穿第三通过222时移动机器150的相应位置，等等。在512处，移动机器150的控制器176可以控制通信设备178，经由网络138将包括这种位置信息的一个或多个信号发送到冷铣刨机146的控制器152。可以理解，控制器152可以确定一个或多个物体的位置(例如，在三维空间中)，物体至少部分地设置在切割区域202和/或工作表面158的下方，至少部分地基于在第一时间从传感器182接收(在510处)并且指示物体表面的Y′方向上的深度的传感器信息，以及从位置传感器180接收(在512处)并且在第一时间指示移动机器150的GPS位置的相应位置信息。当结合在一起时，控制器152可以使用接收的传感器信息(在510处)和接收的相应位置信息(在512处)来生成三维工地地图400。
在514处，控制器152可以至少部分地基于在510和/或512处接收的信息生成工地地图400。例如，在514处，控制器152可以至少部分地基于在510处所接收的传感器信息和/或至少部分地基于在512处接收的位置信息来生成工地地图400。例如，当一起使用时，控制器152可以使用接收的传感器信息(在510处)和接收的相应位置信息(在512处)来生成三个-维度工地地图400，指示设置在工作表面158下方和/或切割区域202下方的物体的定位、位置、取向和/或其他特征。如上所述，示例工地地图400可包括一个或多个文本文件、数据文件、视频文件、数字图像文件和/或提供指示由冷铣刨机146形成的切割区域202的信息的其他电子文件、将在其上形成切割区域202的工作表面158的冷铣刨机146、冷铣刨机行进路径208、移动机器行进路径214、至少部分地设置在切割区域202下方的一个或多个物体、和/或特定工地200的其他方面。例如，在514处由控制器152生成的工地地图400可以包括包括位置信息，该位置信息包括指示切割区域202的第一边界210的位置和/或范围的第一多个GPS坐标，以及指示切割区域202的第二边界212的位置和/或范围的第二多个GPS坐标。在514处由控制器152生成的工地地图400还可以包括指示至少部分地设置在工作表面158和/或切割区域202下方的一个或多个物体(例如，第一物体228、第二物体230、第三物体232等)的相应位置的多个GPS坐标，和/或指示传感器182和/或工作表面158和沿着这些物体的一个或多个表面的基本上所有点之间Y′方向上的相应距离的其他信息。例如，工地地图400可以包括多个GPS坐标，其指示沿着图2中所示的第三物体232的表面304、表面308和/或表面309的基本上所有点的相应位置。在这样的示例中，工地地图400还可以包括指示传感器182和/或工作表面158之间的Y′方向上的相应距离以及沿着第三物体232的表面304、表面308和/或表面309的基本上所有点的相应信息。
在更进一步的示例中，工地地图400可以包括指示冷铣刨机行进路径208和/或移动机器行进路径214的位置信息。例如，工地地图400可以包括多个GPS坐标，其指示沿着工作表面158延伸的冷铣刨行进路径208的位置和/或范围。在一些示例中，工地地图400还可以指示沿着冷铣刨机行进路径208的各种位置，在该位置处转子156的位置应该相对于冷铣刨机146的框架159和或/相对于工作表面158改变和/或以其他方式修改。例如，工地地图400可以包括第一GPS坐标，其指示沿着冷铣刨机行进路径208的第一位置402，在该位置转子156应在远离工作表面158的方向上升高，以避免与至少部分地设置在切割区域202下方的物体接触。在这样的示例中，工地地图400还可以包括第二GPS坐标，其指示沿着冷铣刨机行进路径208的第二位置404，在该位置转子156和/或冷铣刨机146已经移过这样的物体之后，转子156可以在朝向工作表面158的方向上下降。在一些示例中，可以控制前致动器组件167和后致动器组件169中的至少一个以升高和/或降低冷铣刨机146的框架159，以便改变和/或以其他方式控制转子156相对于工作表面158的位置。在一些示例中，在514处，控制器152可以确定沿着冷铣刨机行进路径208的一个或多个位置(例如，第一位置402)，在该位置处应该通过比较转子156的当前位置(例如，转子156的最下表面的Y′方向和/或其齿的位置)和物体的最上表面的位置(例如，在Y′方向上)来升高转子156。
应当理解，通过外推，使用一个或多个三角算法，使用一个或多个神经网络和/或机器学习算法，使用模糊逻辑，使用一个或多个查找表，和/或通过一个或多个附加方法，在514处控制器152可以生成工地地图400。在示例实施例中，控制器152可以具有相关联的存储器和/或可以访问这样的存储器，其中可以存储各种外推模型，三角算法，机器学习算法，查找表和/或其他部件用于至少部分地基于在502、510和/或512处接收的信息确定工地地图400。
在516处，冷铣刨机146的控制器152可以输出和/或以其他方式将工地地图400提供给例如冷铣刨机146的操作员。在一些示例中，在516处，控制器152可以被配置为使得冷铣刨机行进路径208、移动机器行进路径214或工地地图400中的至少一个的图像、图形表示、GUI或其他此类可视化将通过冷铣刨机146的控制台168显示。例如在516处提供的工地地图400的可视化可以包括由控制器152经由控制台168的显示器(例如，触摸屏)生成和/或以其他方式提供的交互式用户接口。在这样的示例中，冷铣刨机146的操作员可以利用工地地图400的可视化中包括的信息来帮助控制冷铣刨机146的操作。例如，如上所述，工地地图400的示例可视化可以包括识别至少部分地设置在切割区域202和/或工作表面158下方的物体(例如，第一物体228)的一个或多个图像、图标、标记和/或其他视觉标记。工地地图400的这种示例可视化可以是还包括一个或多个标示、线、箭头、标记、图像、图标和/或其他视觉标记，指示沿着冷铣刨机行进路径208的第一位置402，在该位置转子156应该升高(例如，在Y方向上)以避免与第一物体228接触，以及沿着冷铣刨机行进路径208的第二位置404，在该位置转子156可以安全地降低(例如，沿Y′方向)。
在518处，当冷铣刨机146横穿冷铣刨机行进路径208的至少一部分时，至少部分地基于工地地图400中识别的物体(例如，第一物体228)的位置，相对于冷铣刨机146的框架159和/或相对于工作表面158，冷铣刨机146的控制器152可以修改和/或控制转子156的位置。在本文所述的任何示例中，当冷铣刨机146横穿冷铣刨机行进路径208时，在518处，控制转子156的位置可包括相对于工作表面158在Y方向和/或Y′方向上控制、维持和/或修改转子156的深度。在518处，控制器152可以经由与转子156相关联的致动器组件163、前致动器组件167和后致动器组件169中的至少一个来控制转子156的位置。在这样的示例中，冷铣刨机146可以以半自主操作模式和/或全自主操作模式操作。
在半自主操作模式中，控制器152可以通过控制台168的显示器向冷铣刨机146的操作员提供指示，指示当冷铣刨机146到达靠近(例如，在其之前)第一位置402的位置时，转子156相对于工作表面158的位置将被修改为。靠近第一位置402的这种位置可包括例如大约25英尺，大约10英尺，大约5英尺，大约2英尺，大约1英尺和/或距离物体的GPS位置的任何其他距离，在其中控制器152可以安全可靠地改变转子156相对于工作表面158的位置，以避免接触与物体。在这样的示例中，操作员可以通过经由控制台168和/或经由冷铣刨机146的一个或多个控制器提供输入来重载转子156相对于工作表面158的建议运动。在完全自主模式下另一方面，至少部分地基于在没有来自操作员的输入的情况下在工地地图400中识别的物体(例如，第一物体228)的位置，相对于冷铣刨机146的框架159和/或相对于工作表面158，控制器152可以修改和/或以其他方式控制转子156的位置。特别地，当在完全自主模式下操作时，在518处，当冷铣刨机146设置在第一位置402附近时，控制器152可以在远离工作表面158的方向上(例如，沿Y方向)升高转子156。另外，在518处当以全自主模式操作时，当冷铣刨机146设置在第二位置404附近时，控制器152可以在朝向工作表面158的方向上(例如，沿Y′方向)降低转子156。靠近第二位置402的这种位置可以包括例如大约25英尺，大约10英尺，大约5英尺，大约2英尺，大约1英尺和/或超出(例如，之后)物体的GPS位置的任何其他距离，在其中控制器152能够安全可靠地降低转子156相对于工作表面158的物体的GPS位置。在一些示例中，当冷铣刨机146在完全自主模式下操作时步骤516可以省略。
另外，在本文所述的任何示例中，当冷铣刨机146横穿冷铣刨机行进路径208的至少一部分时，在518处，控制器152可以至少部分地基于工地地图400中包括的信息和转子156的当前位置来确定将转子156保持在相对于工作表面158的当前位置，其将导致转子156接触物体(例如，第一物体228)。例如，在518处，控制器152可将转子156的当前位置和/或深度(例如，转子156的最下表面的Y′方向和/或其齿的位置)与设置在工作表面158下方的物体的最上表面的位置和/或深度(例如，在Y′方向上)进行比较。在转子156的最下表面的深度(在Y′方向上)大于或等于在相对于工作表面158测量的物体的最上表面的深度(在Y′方向上)，在518处，控制器152可以确定横穿冷铣刨机行进路径208的至少一部分将导致转子156接触物体。结果，至少部分地基于这样的确定，在518处，控制器152可以使前致动器组件167和后致动器组件169中的至少一个沿Y方向升高冷铣刨机146的框架159远离工作表面158，从而可以避免与物体的接触。附加地或替代地，在518处，控制器152可以生成警报和/或可以使冷铣刨机146至少部分地基于这样的确定而停止。应当理解，这种警报可以包括经由冷铣刨机146的控制台168(例如，控制台168的显示器)，设置在操作员站166中的操作员座椅，设置在操作员站166中的扬声器，设置在操作员站166中的灯设备，和/或一个或多个其他部件，输出的声音警报、可见警报、触觉警报和/或其他这样的指示。这种警报和/或停止冷铣刨机146可以进一步帮助避免转子156和物体之间的接触。此外，应当理解，在示例中，转子156的最下表面的深度(在Y′方向上)小于相对于工作表面158测量的物体的最上表面的深度(在Y′方向上)，在518处，控制器152可以确定横穿冷铣刨机行进路径208的至少一部分将不会导致转子156接触物体。结果，至少部分地基于这样的确定，在518处，控制器152可以使转子156的位置保持不变(例如，可以保持转子156相对于工作表面158和/或相对于框架159的当前位置)。
在更进一步的示例中，在518处，修改和/或以其他方式控制转子156的位置还可以包括：至少部分地基于在510处从至少一个传感器182接收到的第一类型的传感器信息来识别物体(例如，第一物体228)的位置，以及至少部分地基于在510处从至少一个传感器182接收的第二类型的传感器信息来验证物体的位置。例如，在510处，控制器152可以接收来自移动机器150的GPR和/或其他传感器182的第一传感器信息，其指示与物体(例如，第一物体228)相关联的密度变化。在510处，控制器152还可以从移动机器150的图像捕获设备和/或其他传感器182接收第二传感器信息，其包括与物体/或与工作表面158相关联的图像数据。此外，在510处，控制器152可以从移动机器150的磁传感器和/或其他传感器182接收第三传感器信息，其包括与物体和/或工作表面158相关联的磁场数据。在这样的示例中，在518处，至少部分地基于例如由GPR确定的并且指示与物体相关联的密度变化的第一传感器信息，控制器152可以识别物体(例如，第一物体228)的存在和/或位置。在这样的示例中，在518处，至少部分地基于包括图像数据的第二传感器信息和/或至少部分地基于包括磁场数据的第三传感器信息，控制器152可以确认、证实和/或以其他方式验证物体的存在和/或位置。例如，当由移动机器150的GPR和/或其他传感器182确定的物体的存在和/或位置匹配和/或以其他方式对应于由传感器182的图像捕获设备或磁传感器确定的物体的存在和/或位置时，在518处，控制器152可以被编程和/或可操作以修改和/或以其他方式控制转子156的位置。
工业实用性
本发明提供了用于控制诸如建筑工地、道路维修区域、停车场维修区域、机场跑道和/或其他此类场所的工地200处的冷铣刨机146的各种操作的系统和方法。特别地，本文所述的系统和方法可用于主动控制冷铣刨机146的转子156相对于其框架159的位置和/或相对于其上设置冷铣刨机146的工作表面158的位置，为了避免转子156与至少部分地设置在工作表面158的切割区域或其他部分下方的一个或多个物体之间的接触。结果，可以使用本文所述的各种系统和方法来避免由这种接触引起的对转子156的损坏。通过消除转子156与这些物体之间的接触，本文所述的系统和方法还可以延长转子156的使用寿命，最小化与冷铣刨机146的维护和/或维修相关的停机时间，从而提高工地效率。通过消除转子156与这些物体之间的接触，本文所述的系统和方法还可以降低与操作冷铣刨机146相关的维护和维修成本。
如上面关于图1-5所述，本发明的示例方法可以包括利用冷铣刨机146的控制器152接收指示沿着工作表面158延伸的冷铣刨机行进路径208的信息，以及至少部分地基于这样接收的信息确定沿着工作表面158延伸的移动机器行进路径214。示例方法还可以包括接收与工作表面158相关联的传感器信息。在这种方法中，当移动机器150横穿移动机器行进路径214时，传感器信息可以包括由移动机器150的GPR和/或其他传感器182确定的信息。在一些示例中，移动机器150可以包括半自主或全自主移动机器150。这种示例方法还包括至少部分地基于传感器信息生成工地地图400。在这样的示例中，工地地图400可以识别至少一个物体(例如，第一物体228、第二物体230、第三物体232等)。在这样的示例中，物体可以至少部分地设置在由冷铣刨机146形成的切割区域202下方，该冷铣刨机146将横穿冷铣刨机行进路径208。该方法还可以包括当冷铣刨机146横穿冷铣刨机行进路径208的至少一部分时，相对于工作表面158并且至少部分地基于工地地图400中识别的物体的位置，控制冷铣刨机146的转子156的位置。
在本文所述的任何示例中，冷铣刨机146的控制器152可以配置为通过冷铣刨机146的一个或多个控制台168给冷铣刨机146的操作员提供以下中的一个或多个：冷铣刨机行进路径208，移动机器行进路径214，工地地图400，物体的位置，和/或任何其他这样的信息。结果，冷铣刨机146的操作员可以在一个或多个摊铺操作期间消耗这些信息，并且可以利用这些信息来修改冷铣刨机146的各种参数(例如，修改和/或以其他方式控制转子156的位置)。附加地或替代地，冷铣刨机146的控制器152可以向与摊铺系统100(例如，移动机器150)相关联的一个或多个其他机器提供任何这样的信息，使得可以优化与这种机器相关联的操作参数。冷铣刨机146的控制器152还可以被配置为向例如工地200处的工头和/或远离工地200的控制器134使用的移动设备和/或其他电子设备136提供这样的信息。例如，工人可以使用这样的信息来提高工地200处的各种摊铺活动的效率。因此，上述示例系统和方法可以提供可观的成本节约，安全性改进和摊铺效率改进。本文描述的示例系统和方法还可以减少工地上的各种摊铺活动期望时间和劳动力。
虽然已经参考上述实施例具体示出和描述了本发明的各方面，但是本领域技术人员将理解，通过修改所公开的机器、系统和方法可以预期各种另外的实施例而不脱离所公开内容的精神和范围。应当理解，这些实施例落入基于权利要求及其任何等同物确定的本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种用于冷铣刨机控制的方法，包括：
接收指示冷铣刨机行进路径的信息，所述冷铣刨机行进路径沿着工作表面延伸；
至少部分地基于指示所述冷铣刨机行进路径的所述信息确定沿着所述工作表面延伸的移动机器行进路径；
接收与所述工作表面相关联的传感器信息，其中当自主移动机器横穿所述移动机器行进路径时，所述传感器信息由所述自主移动机器的至少一个传感器确定；
至少部分地基于所述传感器信息生成工地地图，所述工地地图识别物体，其中所述物体至少部分地设置在切割区域下方，切割区域由横穿所述冷铣刨机行进路径的冷铣刨机形成；以及
当所述冷铣刨机横穿所述冷铣刨机行进路径的至少一部分时，相对于工作表面并且至少部分地基于工地地图中识别的所述物体的位置，控制所述冷铣刨机的转子的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中指示所述冷铣刨机行进路径的所述信息包括：
第一多个全球定位系统坐标，指示所述切割区域的第一边界的位置，和
第二多个全球定位系统坐标，指示与所述第一边界相对的所述切割区域的第二边界的位置。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括至少部分地基于所述第一多个全球定位系统坐标和所述第二多个全球定位系统坐标来确定所述冷铣刨机行进路径。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括经由网络向所述自主移动机器提供所述移动机器行进路径。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括经由所述冷铣刨机的控制台显示所述冷铣刨机行进路径、所述移动机器行进路径或所述工地地图中的至少一个的可视化。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当所述冷铣刨机横穿所述冷铣刨机行进路径的至少一部分时，确定将所述转子保持在相对于所述工作表面的当前位置，将导致所述转子接触所述物体；以及
当所述冷铣刨机横穿所述冷铣刨机行进路径的至少一部分时，至少部分地基于确定将所述转子保持在所述当前位置时，将导致所述转子接触所述物体，产生警报或使所述冷铣刨机停止的至少一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述工地地图指示沿着所述冷铣刨机行进路径的第一位置和沿着与所述第一位置间隔开的所述冷铣刨机行进路径的第二位置，以及
控制所述转子的所述位置包括：
在远离所述工作表面的方向上升高所述转子，靠近所述第一位置，并且
在朝向所述工作表面的方向上降低所述转子，靠近所述第二位置。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述移动机器行进路径包括沿着所述工作表面的多个通过，并且确定所述移动机器行进路径包括至少部分地基于以下因素确定所述通过的数量：
所述至少一个传感器的视场宽度，和
所述切割区域的宽度。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个传感器由所述自主移动机器承载，并且包括探地雷达、图像捕获设备或磁传感器中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器信息在第一时间由所述至少一个传感器确定，所述方法还包括：
接收位置信息，所述位置信息指示与所述第一时间对应的所述自主移动机器的位置；以及
至少部分地基于所述自主移动机器的所述位置确定所述物体的所述位置。
11.一种摊铺系统，包括：
具有第一传感器和第二传感器的自主移动机器；以及
具有转子和控制器的冷铣刨机，所述控制器被配置为：
至少部分地基于指示由所述冷铣刨机形成的切割区域的信息来确定移动机器行进路径，所述移动机器行进路径沿着与所述切割区域对应的工作表面延伸；
经由网络向所述自主移动机器提供所述移动机器行进路径；
接收与所述工作表面相关联的传感器信息，其中当所述自主移动机器横穿所述移动机器行进路径时，所述传感器信息由所述第一传感器确定；
接收由所述第二传感器确定的位置信息，其中当所述自主移动机器横穿所述移动机器行进路径时，所述位置信息指示所述自主移动机器的位置；
至少部分地基于传感器信息和位置信息生成工地地图，所述工地地图识别至少部分地设置在切割区域下方的物体；以及
当冷铣刨机横穿冷铣刨机行进路径的至少一部分时，相对于工作表面并且至少部分地基于工地地图中识别的物体的位置，控制转子的位置。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述传感器信息包括指示与所述物体相关联的密度变化的第一信息，以及包括图像数据或磁场数据中的至少一个的第二信息。
13.根据权利要求12所述的系统，其中控制所述转子的所述位置包括至少部分地基于所述第一信息或所述第二信息中的一个识别所述物体的所述位置，并且至少部分地基于所述第一信息或所述第二信息中的另一个验证所述物体的所述位置。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述传感器信息包括，当所述自主移动机器横穿所述移动机器行进路径的第一通过时，由所述第一传感器确定的第一信息，以及当所述自主移动机器横穿与所述第一通过相邻的所述移动机器行进路径的第二通过时，由所述第一传感器确定的第二信息，所述控制器被配置为至少部分地基于所述第一信息和所述第二信息生成所述工地地图。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述第一信息包括当所述自主移动机器横穿所述第一通过时，指示所述自主移动机器的位置的第一多个全球定位系统坐标，以及当所述自主移动机器横穿所述第二通过时，指示所述自主移动机器的位置的第二多个全球定位系统坐标。
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