CN111295485A - 远程操作动力机械 - Google Patents

Abstract

一种用于控制动力机械(100；200；300)上的功能的控制模块(103；303)，所述控制模块能够从动力机械可移除地安装，并且当未安装到动力机械时用于控制动力机械。提供了一种用于控制动力机械以允许对动力机械功能进行无线控制的方法(400)。

Description

远程操作动力机械

技术领域

所公开的实施例涉及一种动力机械，所述动力机械利用操纵杆或类似的转向控制装置来操作该动力机械。

背景技术

诸如履带式微型装载机或其它装载机的动力机械传统上由操作员通过使用一个或一对可操纵的驱动控制杆或操纵杆来操纵，所述驱动控制杆或操纵杆电联接、机械联接、液压联接或以其它方式联接到一个或多个驱动泵。所述一个或多个驱动泵被设置成控制机械上的轴中的至少一个的牵引力。操纵所述一个或多个操纵杆控制动力机械的速度和方向两者。除了在向前行驶期间提供速度控制之外，(一个或多个)操纵杆在一些情况下可以控制动力机械的反向行驶或转向或同时控制两者。

以上讨论仅提供总体背景信息，而不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

发明内容

提供了一种用于控制动力机械的可移除控制模块和方法，以允许对动力机械功能的无线控制。

在示例性的公开的实施例中，提供了一种动力机械(100；200；300)。该动力机械包括：机架(210)；动力系统(104；220)，所述动力系统由所述机架支撑并且被配置成提供用于操作所述动力机械上的功能的动力；机械功能部件(340)，所述机械功能部件由所述机架支撑并且被配置成使用来自所述动力系统的动力来执行机械功能；机械控制器(325)，所述机械控制器被配置成控制动力从所述动力系统到所述机械功能部件的施加；操作员控制系统(260；302)，所述操作员控制系统包括用户输入模块(103；303)，所述用户输入模块被配置成与所述机械控制器无线通信以将用户输入命令传送到所述机械控制器，从而控制所述机械功能部件和相应的机械功能；以及操作员接近度检测系统(345)，所述操作员接近度检测系统被配置成当所述用户输入模块从所述动力机械移除以与所述机械控制器无线通信时检测所述操作员是否紧密接近所述动力机械，并且提供指示操作员接近度信息的输出。在示例性实施例中，所述机械控制器被配置成部分地根据所述操作员接近度信息来控制动力从所述动力系统到所述机械功能部件的施加。

在一些示例性实施例中，操作员控制系统还包括安装件(310)，所述用户输入模块能够定位在所述安装件上。此外，在一些实施例中，所述用户输入模块被配置成使得当定位在所述安装件上时，所述用户输入模块通过有线连接(330)与所述机械控制器通信，并且当所述用户输入模块已经从所述安装件移除时，所述用户输入模块通过无线连接(315)与所述机械控制器无线地通信。

在一些示例性实施例中，所述机械控制器被配置成：确定(405)所述用户输入模块是否定位在所述安装件上；如果所述用户输入模块定位在所述安装件上，则响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令来操作(410)所述动力机械；以及如果所述用户输入模块没有定位在安装件上，则使用操作员接近度检测系统(345)确定(415；420)操作员是否接近动力机械；如果确定所述操作员接近所述动力机械，则阻止(425)所述动力机械响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令的操作；如果确定所述操作员没有接近所述动力机械，则确定(430)所述操作员和所述用户输入模块是否在所述动力机械周围的预定范围之外；如果确定所述操作员和用户输入模块在所述预定范围之外，则关闭(435)所述动力机械；以及如果确定所述操作员和所述用户输入模块在所述预定范围内，则响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令来操作(440)所述动力机械。

在一些示例性实施例中，动力机械还包括升降臂结构(230)，所述升降臂结构枢转地联接到所述机架。在这样的实施例中，机械功能部件(340)包括至少一个升降臂致动器(238)，所述至少一个升降臂致动器联接到所述升降臂结构并且被构造成使用来自所述动力系统的动力来选择性地升起和降下所述升降臂结构。此外，在一些实施例中，动力机械还包括牵引系统(240)，所述牵引系统联接到机架并且包括至少一个驱动马达(125；130)，所述至少一个驱动马达被构造成使用来自动力系统的动力来选择性地在支撑表面上推进动力机械。机械功能部件(340)可以包括至少一个驱动马达。

在一些示例性实施例中，用户输入模块包括智能蜂窝电话，该智能蜂窝电话配置有用于将用户输入命令传送到机械控制器的应用。在其它实施例中，用户输入模块包括移动计算装置，所述移动计算装置配置有用于将用户输入命令传送到机械控制器的应用。

在另一示例性实施例中，提供了一种利用操作员控制系统(260；302)控制动力机械的操作的方法(400)，所述操作员控制系统包括用户输入模块(103；303)，所述用户输入模块被配置成与机械控制器(325)无线通信以将用户输入命令传送到机械控制器，从而控制机械功能部件和相应的机械功能。该方法可以包括：使用所述机械控制器确定(405)所述用户输入模块是否定位在所述动力机械上的安装件(310)上；如果所述用户输入模块定位在所述安装件上，则响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令，使用所述机械控制器来操作(410)所述动力机械；使用所述动力机械上的操作员接近度检测系统(345)确定(415；420)所述操作员是否接近所述动力机械；如果确定所述操作员接近所述动力机械，则使用所述机械控制器来阻止(425)所述动力机械响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令的操作；如果确定所述操作员没有接近所述动力机械，则确定(430)所述操作员和用户输入模块是否在所述动力机械周围的预定范围之外；如果确定所述操作员和用户输入模块在所述预定范围之外，则使用所述机械控制器关闭(435)所述动力机械；以及如果确定所述操作员和所述用户输入模块在所述预定范围内，则响应于来自所述用户输入模块的所述用户输入命令，使用所述机械控制器来操作(440)所述动力机械。

在所述方法的一些实施例中，确定(400)所述用户输入模块是否定位于所述安装件上还包括：确定所述用户输入模块是无线地与所述机械控制器通信还是通过有线连接与所述机械控制器通信。

在所述方法的一些实施例中，使用所述动力机械上的所述操作员接近度检测系统(345)确定(415；420)所述操作员是否接近所述动力机械还包括：使用雷达电路、红外检测电路、照相机和视频或图像处理电路以及RFID检测电路中的至少一个来检测位于所述用户输入模块上的RFID标签。

在所述方法的一些实施例中，如果确定所述操作员接近所述动力机械，则使用所述机械控制器阻止(425)所述动力机械响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令的操作还包括：锁定至少一些机械功能。

在所述方法的一些实施例中，如果确定所述操作员接近所述动力机械，则使用所述机械控制器阻止(425)所述动力机械响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令的操作还包括：关闭所述动力机械的发动机。

在所述方法的一些实施例中，如果确定所述操作员和所述用户输入模块在所述预定范围之外，则使用所述机械控制器关闭(435)所述动力机械还包括：关闭所述动力机械的发动机。

提供本发明内容和摘要是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征。

附图说明

图1是示出了在其上可以有利地实施本公开的实施例的动力机械的控制系统的多个部分的框图；

图2-3是在其上可以有利地实施本公开的实施例的动力机械的立体图；

图4是进一步示出动力机械的示例性控制系统实施例的框图；以及

图5是示出根据示例性实施例的操作动力机械的方法的流程图。

具体实施方式

在详细说明本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明能够有其它实施例，并且能够以各种方式被实施或执行。还应理解，本文所用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制性的。“包括”、“包含”或“具有”及其变型在本文中的使用旨在包括其后列出的项目及其等同物以及附加项。除非另外指定或限制，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变型被广泛地使用，并且包括直接的安装、连接、支撑和联接以及间接的安装、连接、支撑和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械连接或联接。

所公开的实施例提供了一种可移除的动力机械控制器以及相关的特征和方法，其允许远程控制例如装载机的动力机械。例如，可移除动力机械控制器可以与微型装载机一起使用，所述微型装载机例如是后操纵微型装载机、骑乘式微型装载机或其它类型的装载机。可移除机械控制器和相关特征可以与其它动力机械一起使用，以及用于控制动力机械功能，例如向前行驶和反向行驶和速度、转向、升降臂移动以及附接的机具功能。

图1是动力机械100的多个部分的示意图，下面所公开的实施例可以有利地被用在该动力机械上。动力机械100代表了多种不同类型的动力机械，包括但不必限于后操纵装载机。在示例性实施例中，动力机械100包括位于控制面板105上的左操纵杆控制器或左操纵杆输入装置102L和右操纵杆控制器或右操纵杆输入装置102R、能够安装在控制面板105上的可移除无线用户输入模块或控制器103、动力源104、包括左驱动泵115和右驱动泵120的控制系统106、左驱动马达125和右驱动马达130、以及左侧牵引元件108L和右侧牵引元件108R。在一些实施例中，动力机械100包括可移除用户输入模块103，但不包括单独的操纵杆输入装置102L和102R。此外，在一些实施例中，控制器103不需要能够安装在控制面板105上，而是可以是被配置成并能够与动力机械通信的任何装置。例如，控制器103可以是智能电话或具有应用的其它移动计算装置，该应用将电话或装置配置成与动力机械上的控制器通信以执行机械控制功能。

在一些实施例中，动力源104是内燃机，但是也可以使用其它动力源，例如使用电或其它能量源的动力源。控制系统106能够操作地联接到动力源104，从动力源104接收动力，并将接收到的动力转换成操作动力机械的功能部件的信号。在一些实施例中，控制系统106包括液压部件，例如一个或多个液压泵(例如，左驱动泵115和右驱动泵120)，所述一个或多个液压泵被配置成向各种马达、致动器和阀部件提供加压的液压流体，所述各种马达、致动器和阀部件说明性地用于控制液压流体到用于控制动力机械100的功能部件的马达和致动器中的一些或全部的流动。可以考虑其它类型的控制系统。例如，控制系统106可以包括发电机等，以生成电控制信号来为电致动器提供动力。为了简单起见，本文公开的马达和致动器被称为液压或电动液压马达和致动器，但是在一些实施例中可以采用其它类型的马达和致动器。

位于控制面板105上的左操纵杆操作员输入装置102L和右操纵杆操作员输入装置102R以能够操作的方式联接到控制连接件110以将输入或输入信号提供给控制系统106，从而控制左驱动泵115和右驱动泵120，其中所述输入或输入信号指示由操作员进行的输入的致动。输入模块103也或替代地安装在控制面板上并且以能够操作的方式联接到控制连接件110以将输入或输入信号提供给控制系统106并且因此提供给左驱动泵115和右驱动泵120，其中所述输入或输入信号指示由操作员进行的对无线控制器的致动。用于输入装置102L和102R的控制连接件可以包括电气、机械或其它连接件、控制器或其它装置。输入模块103还可以包括安装件、位于控制器中的无线收发信机和位于动力机械上的无线收发信机、以及便于动力机械的机械上控制和无线控制中的任一个或两者的其它部件。这些特征和其它特征在图4中示出。

左驱动泵115和右驱动泵120说明性地是分别与左驱动马达125和右驱动马达130液压连通的可变排量泵。控制连接件110说明性地提供输出信号以控制左驱动泵115和右驱动泵120，从而向左驱动马达125和右驱动马达130提供液压流体，以使左驱动马达和右驱动马达以由可移除模块103和可选择的驱动控制操作员输入装置102L和102R提供的驱动控制操作员输入所确定的速率沿顺时针方向或逆时针方向旋转。左驱动马达125联接到牵引元件108L，而右驱动马达130联接到牵引元件108R。牵引元件108L和108R可以是连续履带(在机械的每侧上具有一个或多个这样的履带)、多对轮或其它形式的牵引元件。左驱动泵115和右驱动泵120可以被通电，以通过以不同的速度和/或方向操作而使牵引元件108L和108R彼此作用，从而通过滑移实现转向。

图2-3示出了装载机200，该装载机200是图1中所示类型的动力机械的一个特定示例，其中下面讨论的实施例可以有利地用在该装载机200中。装载机200是履带式装载机，并且更具体地，是微型装载机。用于本讨论的目的的微型装载机是没有操作员室的小型装载机，该操作员室可以从装载机后方处的操作员站来操作。一些微型装载机具有操作员可以乘坐在其上的平台。其它微型装载机可以由在装载机后面行走的操作员来操作。还有其它微型装载机具有可移动或可移除的平台，以允许操作员可选地骑乘在平台上或在装载机后面行走。装载机200是履带式装载机，在一些实施例中，微型装载机也可以是轮式装载机。

履带式装载机200是在图1中广泛地示出并在上面讨论的动力机械100的一个特定示例。为此，下面描述的装载机200的特征包括与图1中使用的附图标记大体类似的附图标记。例如，装载机200在下面被描述为具有机架210，正如动力机械100具有机架110一样。本文所描述的履带式装载机200提供了用于理解一种环境的参考，下面描述的涉及操作员控制装置的实施例可以在该环境上实践。装载器200不应被认为是限制性的，特别是关于装载器200在此可能已经描述的对于所公开的实施例不是必要的特征。这些特征可以包括在或不包括在除了装载机200之外的动力机械中，以下公开的实施例可以有利地在该除了装载机200之外的动力机械上实施。除非另有特别说明，否则下面公开的实施例可以在各种动力机械上实施，其中装载机200仅是这些动力机械中的一个。例如，下面讨论的一些或全部概念可以在许多其它类型的作业车辆上实施，仅举几个例子，所述作业车辆例如是各种其它装载机、挖掘机、挖沟机和推土机。

如上所述，装载机200包括机架210。机架210支撑动力系统220，该动力系统能够生成或以其它方式提供用于操作动力机械上的各种功能的动力。机架210还支撑呈升降臂结构230形式的作业元件，该作业元件由动力系统220响应于来自操作员控制系统260的信号选择性地提供动力，并且能够执行各种作业任务。由于装载机200是作业车辆，所以机架210还支撑牵引系统240，该牵引系统240也由动力系统220响应于来自操作员控制系统260的信号选择性地提供动力。牵引系统240能够在支撑表面上推进动力机械。升降臂结构230又支撑机具承载装置272，该机具承载装置272能够接收各种机具并将各种机具固定到装载机200以执行各种作业任务。装载机200可以从操作员站250操作，操作员从该操作员站250可以操纵各种控制装置以使动力机械执行各种功能，这将在下面更详细地讨论。机架210还支撑呈升降臂结构230形式的作业元件，该呈升降臂结构230形式的作业元件由动力系统220提供动力并能够执行各种作业任务。

能够包括以下讨论的实施例和/或与以下讨论的实施例相互作用的各种动力机械可以具有支撑各种作业元件的各种不同的机架部件。这里讨论的机架210的元件是为了说明的目的而提供的，而不应被认为是在其上可以实践实施例的动力机械可以使用的唯一类型的机架。装载机200的机架210包括机架的底架或下部分211和机架的由底架支撑的主机架或上部分212。装载机200的主机架212例如通过紧固件或通过将底架焊接到主机架而附接到底架211。主机架212包括一对直立部分214，所述一对直立部分214位于主机架的任一侧并朝向主机架的后部，所述一对直立部分支撑升降臂结构230，并且升降臂结构230枢转地附接到所述一对直立部分。升降臂结构230示例性地被钉到直立部分214中的每一个。出于本讨论的目的，在直立部分214和升降臂结构230上的安装特征、和安装硬件(包括用于将升降臂结构钉到主机架212的销)的组合统称为接合件216(每个直立部分214上定位有一个接合件)。接合件216沿轴线218对准，以使得升降臂结构如下所讨论的能够相对于机架210绕轴线218枢转。其它动力机械可以不包括位于机架任一侧的直立部分，或者可以不具有能够安装到位于机架任一侧并朝向机架后部的直立部分的升降臂结构。例如，一些动力机械可以具有单个臂，所述单个臂安装到动力机械的单侧或者安装到动力机械的前端或后端。其它机械可以具有多个包括多个升降臂的作业元件，所述多个升降臂中的每一个都以其自身的构造安装到机械。机架210还在装载机200的任一侧支撑一对牵引元件242，所述一对牵引元件在装载机200上是履带组件。

图2-3中所示的升降臂结构230是许多不同类型的升降臂结构的一个示例，这些升降臂结构可以附接到诸如装载机200的动力机械或可以在其上实践本讨论内容的实施例的其它动力机械。升降臂结构230具有一对升降臂232，所述一对升降臂232设置在机架210的相反侧。升降臂232中的每一个的第一端232A在接合件216处枢转地联接到动力机械，并且升降臂中的每一个的第二端232B在处于如图2中所示的降下位置时定位在机架210的前方。升降臂结构230在装载机200的控制下能够相对于机架210移动(即，升降臂结构可以被升起和降下)。该移动(即升降臂结构230的升起和降下)由箭头233大致示出的径向行进路径描述。为了该讨论的目的，升降臂结构230的行进路径233由升降臂结构的第二端232B的移动路径限定。

升降臂232每一个都联接到横向构件236，该横向构件236为升降臂结构230提供增加的结构稳定性。一对致动器238在装载机200的任一侧分别在可枢转接合件238A和238B处枢转地联接到机架210和升降臂234两者，所述一对致动器238在装载机200上是液压缸，所述液压缸被构造成从动力系统220选择性地接收加压流体。致动器238有时单独地和共同地被称为升降缸。致动器238的致动(即，伸出和缩回)使升降臂结构230绕接合件216枢转，并且从而沿箭头233所示的固定路径被升起和降下。图2-3中所示的升降臂结构230代表可以联接到动力机械200的一种类型的升降臂结构。具有不同几何形状、部件和布置的其它升降臂结构可以枢转地联接到装载机200或其它动力机械，在不背离本讨论内容的范围的情况下，可以在所述装载机200或其它动力机械上实践本文所讨论的实施例。例如，其它作业机械可以具有升降臂结构，该升降臂结构具有升降臂，每个升降臂都具有两个部分(与单件式升降臂232正好相反)，所述两个部分枢转地彼此联接，与控制臂一起形成四杆联动装置和基本上竖直的行进路径或至少比升降臂结构230的径向路径更竖直的行进路径。其它升降臂结构可以具有能够伸出或能够伸缩的升降臂。还有一些升降臂结构可以具有若干(即多于两个)部分区段或部分。一些升降臂，最显著的是挖掘机上的升降臂，但也可能是装载机上的升降臂，可以具有能够控制以相对于另一区段枢转而不是如图2-3中所示的升降臂结构230中的情况那样一致地移动(即，沿预定路径)的部分。一些动力机械包括具有单个升降臂的升降臂结构，例如在挖掘机或甚至一些装载机和其它动力机械中已知的。其它动力机械可以具有多个升降臂结构，每个升降臂结构独立于其它(一个或多个)升降臂结构。

示例性的机具接口270设置在臂234的第二端234B处。机具接口270包括机具承载装置272，所述机具承载装置272能够接收各种不同的机具并将所述各种不同的机具固定到升降臂230上。这种机具具有被构造成与机具承载装置272接合的机械接口。机具承载装置272枢转地安装到臂232中的每一个臂的第二端232B。机具承载装置致动器237以能够操作的方式联接到升降臂结构230和机具承载装置272，并且以能够操作的方式以使机具承载装置相对于升降臂结构旋转。动力机械的其它示例可以具有多个机具承载装置致动器。可有利地采用本文所讨论的公开实施例的动力机械类型的其它示例可以没有能够接收和固定各种不同附件的机具承载装置，而是可以仅允许机具直接附接到机具的升降臂结构。

机具接口270还包括机具动力源235，所述机具动力源235可用于连接到升降臂结构230上的机具。机具动力源235包括加压液压流体端口，机具可以联接至该加压液压流体端口。加压液压流体端口选择性地提供加压液压流体，来为机具上的一个或多个功能或致动器提供动力。机具动力源可以但不必须包括用于为机具上的电致动器和/或电子控制器提供动力的电源。电源还可以包括与装载机200上的数据总线通信的电气管道，以允许机具上的控制器和装载机200上的电子装置之间的通信。应当注意，装载机200上的特定机具动力源不包括电源。

下机架211支撑一对牵引元件并使该一对牵引元件附接到该下机架211，所述一对牵引元件在图2-3中表示为左履带组件242A和右履带组件242B(统称为牵引元件242)。牵引元件242中的每一个都具有联接到机架210的履带架243。履带架243支撑环形履带244并被所述环形履带244包围，所述环形履带244在动力下旋转以在支撑表面上推进装载机200。各种元件联接到履带架243或以其它方式由所述履带架243支撑，以便接合和支撑环形履带244，并使环形履带244围绕履带架旋转。例如，链轮246由履带架243支撑，并且接合环形履带244，以使环形履带围绕履带架旋转。惰轮245通过张紧器(未示出)被保持抵靠在履带244上，以保持履带上的适当张力。履带架243还支撑多个辊248，所述辊248接合履带，并且通过履带接合支撑表面，以支撑和分配装载机200的重量。

操作员站250朝向机架210的后部定位。平台252被设置以供操作员站立。当站在平台252上时，操作员可以访问多个操作员控制输入装置262，当由操作员操纵时，所述操作员控制输入装置262可以提供控制信号以控制包括例如牵引系统240和升降臂230的动力机械200的作业功能。操作员控制输入装置262可以包括具有下面讨论的类型的相邻参考杆的操纵杆。在示例性实施例中，操作员控制输入装置包括可移除无线控制器或输入模块203，所述可移除无线控制器或输入模块203能够安装在控制面板上并且被配置为能够从动力机械200移除以提供动力机械功能的无线控制。然而，与控制器103的情况一样，输入模块203不必在所有实施例中都能够安装在控制面板上，而是可以是被配置并且能够与动力机械通信的任何装置。例如，输入模块203可以是智能电话或具有应用的其它移动计算装置，利用该应用将电话或装置配置成与机械上的控制器通信以执行机械控制功能。

可以设置显示装置，所述显示装置能够从操作台站查看，以给出与动力机械的操作相关的信息的指示，该指示呈可以由操作员感知的形式，例如听觉指示和/或视觉指示。可以以蜂鸣声、铃声等的形式或通过口头通信来进行听觉指示。视觉指示可以以图形、灯、图标、仪表、字母数字字符等的形式进行。显示器可以专用于提供专用指示，例如警告灯或仪表，或者动态地提供可编程信息，包括可编程显示装置，例如各种尺寸和性能的监视器。显示装置可以提供诊断信息、故障检修信息、指令信息和各种其它类型的信息，这些信息帮助操作员操作动力机械或联接到动力机械的机具。还可以提供可能对操作员有用的其它信息。

以上对动力机械100和装载机200的描述是出于说明性目的而提供的，以提供在其上可以实践以下所讨论的实施例的说明性环境。虽然所讨论的实施例可以在例如由图1的框图中所示的动力机械100总体地描述的动力机械上实践，并且更具体地在例如装载机200的装载机上实践，但是除非另外指出或叙述，否则下面所讨论的概念不旨在将其应用限制于上面具体描述的环境。

现在参考图4，示出了根据示例性实施例的具有控制系统302的动力机械300的多个部分，其中所述控制系统302包括可移除用户输入模块303。动力机械300可以与以上所讨论的动力机械100和200相似或相同。用户输入模块303被配置成将用户输入命令传送到机械控制器325，以控制机械功能340，例如驱动功能、升降功能、倾斜功能、辅助功能和发动机起动/停止功能中的一些或全部。当被从安装件310移除时，用户输入模块303被配置成通过用户输入模块上的收发信机电路(或者可替换地仅发射机电路)305和以能够操作的方式联接到动力机械上的机械控制器325的收发信机电路(或者可替换地仅接收机电路)320之间的无线连接315进行通信。在一些实施例中，当未被从安装件310移除时，用户输入模块可以被配置成通过可选的有线连接330与机械控制器325通信，该连接例如通过将用户输入模块303安装在安装件310上而形成。此外，动力机械400可以但不必须包括通过有线或无线连接337连接到机械控制器325的另外的不可移除操作员输入装置335，例如操纵杆控制器、杆件、按钮、触摸屏等。此外，虽然用户输入模块303被描述为能够安装在安装件310上，但是并非在所有实施例中都是这种情况。再次，用户输入模块303可以替代地是被配置并且能够与动力机械通信的任何装置。例如，控制器303可以是智能电话或具有应用的其他移动计算装置，该应用将电话或装置配置成与机械上的控制器通信以执行机械控制功能。

在一些示例性实施例中，机械安装件310可以包括被配置成检测或感测用户输入模块303是否已经被移除以使得机械功能的控制可以被调节以适应远程控制的电路和部件。为此，在一些示例性实施例中，动力机械300包括操作员接近度检测系统345，所述操作员接近度检测系统345被配置成当用户输入模块303从安装件310移除时检测操作员是否紧密接近动力机械或动力机械的某些部分。操作员接近度检测系统345可以利用雷达电路、红外检测电路、照相机和视频或图像处理电路、RFID检测电路来检测位于用户输入模块上的RFID标签，或者利用其它技术来检测动力机械附近的操作员的存在。使用该信息，机械控制器325可以相应地控制动力机械，以最小化或降低操作员被动力机械伤害的可能性。例如，当检测到操作员紧密接近动力机械时，可以锁定机械功能中的一些或全部机械功能和/或可以关闭发动机。

现在参考图5的流程图，示出了利用可移除用户输入模块控制动力机械的操作的方法400。如在判定框405处所示，作出关于输入模块是否安装在动力机械上的判定。如果输入模块安装在动力机械上，则在操作410处，可以响应于来自输入模块的操作员命令而操作动力机械。

如果在判定框405处确定输入模块没有安装在动力机械上，则在处理框415处执行操作员检测功能，以在判定420处确定操作员是否紧密接近动力机械。如果确定操作员紧密接近动力机械，则在处理框425处，控制动力机械以锁定一些或所有功能，从而停用动力机械的发动机，或者以其它方式阻止动力机械响应于来自输入模块的输入的操作。

如果在判定框420处确定操作员没有靠近动力机械，则在判定框430处确定操作员和输入模块是否在距离动力机械的某个预定范围之外。可以使用任何适当的技术来确定操作员在预定范围内的存在。例如，雷达系统可以用于识别操作员和用户输入模块与机械的位置和距离。作为另一替代，可以使用用户输入模块和动力机械之间的蓝牙低功耗(BLE)通信连接设定预定范围。然后，预定范围可以被设置为BLE技术的最大可操作距离(例如，100米)。可以使用其它技术来确定操作员和用户输入模块是否在预定范围内。如果操作员和输入模块在预定范围之外，则在处理框435处，动力机械可以自动关闭。如果操作员和输入模块在动力机械的预定范围内但不接近动力机械，则在处理框440处，响应于通过输入模块发出的操作员命令来操作动力机械。

尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了本主题，但是应当理解，所附权利要求中定义的主题不必限于上述特定特征或动作。相反，上述特定特征和动作是作为实现权利要求的示例形式来公开的。例如，在各种实施例中，不同类型的动力机械可以包括具有一个或多个所公开的概念的可移除无线控制器。在不背离所公开的概念的范围的情况下，所公开的概念的修改的其它示例也是可能的。

Claims (15)

1.一种动力机械，包括：

机架(210)；

动力系统(104；220)，所述动力系统由所述机架支撑并且被配置成提供用于操作所述动力机械上的功能的动力；

机械功能部件(340)，所述机械功能部件由所述机架支撑并且被配置成使用来自所述动力系统的动力来执行机械功能；

机械控制器(325)，所述机械控制器被配置成控制动力从所述动力系统到所述机械功能部件的施加；

操作员控制系统(260；302)，所述操作员控制系统包括用户输入模块(103；303)，所述用户输入模块被配置成与所述机械控制器无线通信以将用户输入命令传送到所述机械控制器，从而控制所述机械功能部件和相应的机械功能；以及

操作员接近度检测系统(345)，所述操作员接近度检测系统被配置成当所述用户输入模块从所述动力机械移除以与所述机械控制器无线通信时检测所述操作员是否紧密接近所述动力机械，并且提供指示操作员接近度信息的输出；

其中，所述机械控制器被配置成部分地根据所述操作员接近度信息来控制动力从所述动力系统到所述机械功能部件的施加。

2.根据权利要求1所述的动力机械，其中，所述操作员控制系统还包括安装件(310)，所述用户输入模块能够定位在所述安装件上。

3.根据权利要求2所述的动力机械，其中，所述用户输入模块被配置成使得当定位在所述安装件上时，所述用户输入模块通过有线连接(330)与所述机械控制器通信，并且当所述用户输入模块已经从所述安装件移除时，所述用户输入模块通过无线连接(315)与所述机械控制器无线地通信。

4.根据权利要求2所述的动力机械，其中，所述机械控制器还被配置成：

确定(405)所述用户输入模块是否定位在所述安装件上；

如果所述用户输入模块没有定位在所述安装件上，则使用所述操作员接近度检测系统(345)确定(415；420)所述操作员是否接近所述动力机械；

如果确定所述操作员接近所述动力机械，则阻止(425)所述动力机械响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令的操作。

5.根据权利要求4所述的动力机械，其中，所述机械控制器还被配置成当所述用户输入模块未被定位在所述安装件上时：

如果确定所述操作员没有接近所述动力机械，则确定(430)所述操作员和所述用户输入模块是否在所述动力机械周围的预定范围之外；

如果确定所述操作员和所述用户输入模块在所述预定范围之外，则关闭(435)所述动力机械；以及

如果确定所述操作员和所述用户输入模块在所述预定范围内，则响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令来操作(440)所述动力机械。

6.根据权利要求1所述的动力机械，还包括升降臂结构(230)，所述升降臂结构枢转地联接到所述机架，所述机械功能部件(340)包括至少一个升降臂致动器(238)，所述至少一个升降臂致动器联接到所述升降臂结构并且被构造成使用来自所述动力系统的动力来选择性地升起和降下所述升降臂结构。

7.根据权利要求1所述的动力机械，还包括牵引系统(240)，所述牵引系统联接到所述机架并且包括至少一个驱动马达(125；130)，所述至少一个驱动马达被构造成使用来自所述动力系统的动力来选择性地在支撑表面上推进所述动力机械，所述机械功能部件(340)包括所述至少一个驱动马达。

8.根据权利要求1所述的动力机械，其中，所述用户输入模块包括智能蜂窝电话，所述智能蜂窝电话配置有用于将所述用户输入命令传送到所述机械控制器的应用。

9.根据权利要求1所述的动力机械，其中，所述用户输入模块包括移动计算装置，所述移动计算装置配置有用于将所述用户输入命令传送到所述机械控制器的应用。

10.一种利用操作员控制系统(260；302)控制动力机械的操作的方法(400)，所述操作员控制系统包括用户输入模块(103；303)，所述用户输入模块被配置成与机械控制器(325)无线通信以将用户输入命令传送到所述机械控制器，从而控制机械功能部件和相应的机械功能，所述方法包括：

使用所述机械控制器确定(405)所述用户输入模块是否定位在所述动力机械上的安装件(310)上；

如果所述用户输入模块定位在所述安装件上，则响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令，使用所述机械控制器来操作(410)所述动力机械；

如果所述用户输入模块没有定位在所述安装件上，则使用所述动力机械上的操作员接近度检测系统(345)确定(415；420)所述操作员是否接近所述动力机械，并且如果确定所述操作员接近所述动力机械，则使用所述机械控制器来阻止(425)所述动力机械响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令的操作；

如果确定所述操作员没有接近所述动力机械，则确定(430)所述操作员和所述用户输入模块是否在所述动力机械周围的预定范围之外；

如果确定所述操作员和所述用户输入模块在所述预定范围之外，则使用所述机械控制器关闭(435)所述动力机械；以及

如果确定所述操作员和所述用户输入模块在所述预定范围内，则响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令，使用所述机械控制器来操作(440)所述动力机械。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，确定(400)所述用户输入模块是否定位于所述安装件上还包括：

确定所述用户输入模块是无线地与所述机械控制器通信还是通过有线连接与所述机械控制器通信。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，使用所述动力机械上的所述操作员接近度检测系统(345)确定(415；420)所述操作员是否接近所述动力机械还包括：

使用雷达电路、红外检测电路、照相机和视频或图像处理电路以及RFID检测电路中的至少一个来检测位于所述用户输入模块上的RFID标签。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，如果确定所述操作员接近所述动力机械，则使用所述机械控制器阻止(425)所述动力机械响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令的操作还包括：

锁定至少一些机械功能。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，如果确定所述操作员接近所述动力机械，则使用所述机械控制器阻止(425)所述动力机械响应于来自所述用户输入模块的用户输入命令的操作还包括：

关闭所述动力机械的发动机。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，如果确定所述操作员和所述用户输入模块在所述预定范围之外，则使用所述机械控制器关闭(435)所述动力机械还包括：

关闭所述动力机械的发动机。

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