CN112195721A - 用于摊铺操作的自动宽度输入 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种摊铺机。所述摊铺机可包括框架、整平件、传感器装置和控制单元。所述整平件可包括主要部段、第一延伸部和第二延伸部。传感器装置可输出对应于第一延伸部的位置的第一传感器信号和对应于第二延伸部的位置的第二传感器信号。控制单元可接收第一传感器信号和第二传感器信号，基于第一传感器信号和第二传感器信号确定整平件宽度，接收与摊铺机的位置对应的位置数据，基于整平件宽度和位置数据确定第一延伸部和第二延伸部的位置，基于第一延伸部和第二延伸部的位置生成边界图，并且基于边界图使得执行动作。

Description

用于摊铺操作的自动宽度输入
技术领域
本公开大体上涉及摊铺机，并且例如涉及用于摊铺操作的自动宽度输入。
背景技术
摊铺机用于在期望的工作面上相对均匀地铺开和压实摊铺材料铺层。摊铺机被定期用于摊铺道路、停车场以及需要光滑耐用表面的其他场地。摊铺机通常包括：料斗组件，其用以从供给机器(例如，供给卡车、料堆升降机、材料转移车辆，等等)接收摊铺材料(例如，沥青和/或另一种沥青集料)；以及输送机系统，其用以从料斗组件向后传输摊铺材料以排放到工作面上。螺旋钻可用于在整平组件前方的工作面上横向地铺开摊铺材料。整平组件整平并且部分地压实摊铺材料，从而使铺层具有均匀深度和光滑度。压实机通常跟随摊铺机，以进一步压实由摊铺机铺设的铺层。
在使用自动化机器指导(AMG)的摊铺操作中，摊铺机、压实机和/或另一工作机器中的一个或多个可以是自主的、半自主的或者根据预定的现场平面图手动操作。现场平面图可基于工作面的多维数字模型确定，并且使用由定位系统提供的工作机器的实时定位数据更新。定位系统还可以用于帮助跟踪摊铺操作的进程并相应地引导工作机器。如果可靠且有效地从个别工作机器获得额外数据输入(例如，整平件宽度、整平件高度、拱度角(crown angle)和/或另一参数)，则对于强化定位数据并增强机器指导也可能是有帮助的。
在摊铺操作期间，通常改变整平组件的有效宽度以考虑工作面宽度的变化。在AMG环境内，通常(例如，用手并使用测量尺)测量整平件宽度的变化，并且将其手动地输入到摊铺机的三维等级控件中，以帮助确保铺层对准工作面。然而，在摊铺机的三维等级控件中，整平件宽度的变化并不总是被正确地更新，这可能导致在被摊铺的工作面中出现误差。不可靠的整平件宽度输入也可能会不利地影响对其它工作机器的指导，并阻碍跟踪产出量(例如，使用的摊铺材料的数量或体积)或与摊铺操作进程有关的其它方面的能力。此外，手动测量和/或输入整平件宽度可能是耗时且低效的。
在2017年10月24日授予Engels等人的美国专利号9,797，099(“’099专利”)中公开了一种在自动化环境中促进摊铺操作的尝试。具体来说，’099专利公开了一种具有混凝土模具的滑模摊铺机，所述混凝土模具具有可变的模具宽度。’099专利公开了从宽度传感器接收与模具宽度的变化相对应的宽度信号，并且响应于宽度信号而控制宽度致动器以促进模具宽度的调节。虽然’099专利的滑模摊铺机可在操作期间使用宽度传感器局部调节混凝土模具宽度，但’099专利没有公开指导其它工作机器或进行可用于跟踪产出量或摊铺操作的其它方面的评估。
本公开的摊铺系统解决了上面提出的一个或多个问题和/或本领域中的其它问题。
发明内容
根据一些实施方式，一种方法可以包括：由装置从摊铺机接收与所述摊铺机的整平件的宽度对应的整平件宽度数据；由所述装置接收与所述摊铺机的位置对应的位置数据；由所述装置基于所述位置数据确定所述整平件的取向；由所述装置基于所述整平件宽度数据、所述位置数据和所述整平件的取向确定所述整平件的第一延伸部的位置；由所述装置基于所述整平件宽度数据、所述位置数据和所述整平件的取向确定所述整平件的第二延伸部的位置；由所述装置基于所述第一延伸部的位置确定铺层的第一边界；由所述装置基于所述第二延伸部的位置确定所述铺层的第二边界；由所述装置基于所述第一边界和所述第二边界生成边界图；以及由所述装置基于所述边界图使得执行动作。
根据一些实施方式，一种装置可以包括：一个或多个存储器；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器通信耦合到所述一个或多个存储器，以：接收与摊铺机的整平件的宽度对应的整平件宽度数据；接收与所述摊铺机的位置对应的位置数据；基于所述整平件宽度数据和所述位置数据确定所述整平件的第一延伸部的位置；基于所述整平件宽度数据和所述位置数据确定所述整平件的第二延伸部的位置；基于所述第一延伸部的位置确定铺层的第一边界；基于所述第二延伸部的位置确定所述铺层的第二边界；基于所述第一边界和所述第二边界生成边界图；以及基于所述边界图使得执行动作。
根据一些实施方式，一种摊铺机可以包括：框架；联接到所述框架的整平件，所述整平件具有主要部段、可移动地联接到所述主要部段的第一端的第一延伸部，以及可移动地联接到所述主要部段的第二端的第二延伸部；联接到所述整平件的一组传感器装置，所述一组传感器装置被配置成输出与所述第一延伸部相对于所述主要部段的位置对应的第一传感器信号以及与所述第二延伸部相对于所述主要部段的位置对应的第二传感器信号；以及与所述一组传感器装置通信的控制单元，所述控制单元被配置成：接收所述第一传感器信号和所述第二传感器信号，基于所述第一传感器信号和所述第二传感器信号确定整平件宽度，接收与所述摊铺机的位置对应的位置数据，基于所述整平件宽度和所述位置数据确定所述第一延伸部的位置，基于所述整平件宽度和所述位置数据确定所述第二延伸部的位置，基于所述第一延伸部的位置和所述第二延伸部的位置生成边界图，以及基于所述边界图使得执行动作。
附图说明
图1是本文描述的示例性摊铺系统的图。
图2是本文描述的摊铺机的示例性整平件的图。
图3是本文描述的摊铺系统的示例性实施方式的图。
图4是使用基于自动宽度输入的边界图的示例性过程的流程图。
具体实施方式
图1是本文描述的示例性摊铺系统100的图。如图1所示，摊铺系统100可包括摊铺机102、压实机104、控制站106和/或被配置成促进摊铺操作的另一装置或工作机器。摊铺系统100可被配置成从供给机器108(例如，供给卡车、料堆升降机、材料转移车辆，等等)接收摊铺材料(例如，沥青和/或另一沥青集料)，并且根据现场平面图(例如，摊铺平面图、压实平面图、估计的作业完成，和/或与要执行的摊铺操作有关的另一组指示、规范、命令和/或信息)用摊铺材料摊铺工作面。在一些实例中，摊铺系统100可包括多个摊铺机102、多个压实机104和/或多个控制站106。在一些情况下，摊铺系统100可包括一个或多个供给机器108。
摊铺系统100可被配置成基于现场平面图并使用摊铺机102和/或压实机104的位置数据自主地或半自主地操作。例如，摊铺机102或压实机104中的一个或多个可以根据现场平面图(例如，使用工作面的二维数字模型或三维数字模型)自主地或半自主地操作或引导。在一些实例中，摊铺机102或压实机104中的一个或多个可以根据现场平面图被手动操作、引导。在一些实例中，控制站106可以向摊铺机102和/或压实机104提供操作命令和/或引导信息。在一些实例中，操作命令和/或引导信息可以直接在摊铺机102与压实机104之间传送。
如图1中还示出的，摊铺机102包括框架110、牵引元件112、发动机114、发电机116、料斗组件118、整平组件120和摊铺控制单元122。牵引元件112可包括联接到框架110且由发动机114驱动的轮或履带。发电机116可联接到发动机114，且被构造成将电力供应到料斗组件118、整平组件120和/或摊铺控制单元122。料斗组件118可联接到框架110，且被构造成将供给机器108供应的摊铺材料传输至整平组件120。整平组件120可联接到框架110，且被构造成将摊铺材料作为具有期望厚度和期望宽度的基本上均匀的铺层分配并压实到工作面上。
摊铺控制单元122包括处理器124、存储器126、用户界面128和通信装置130。处理器124以硬件、固件和/或硬件和能够被编程以执行与摊铺机102相关联的功能的软件的组合实施。存储器126包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或另一类型的动态或静态存储装置，其存储将由处理器124执行的信息和/或指令。用户界面128包括输入装置和输出装置，使得操作者能够指定摊铺操作的参数(例如，整平件高度、整平件宽度、拱度角，等等)、查看工作面的地图、访问边界图、跟踪摊铺机102的位置、跟踪压实机104的位置、监测摊铺操作的进程，等等。
通信装置130包括无线局域网(WLAN)部件(例如，Wi-Fi部件)、射频(RF)通信部件(例如，蓝牙部件)和/或能够进行无线通信的另一部件。通信装置130可以实现与以下装置的通信：压实机104、控制站106、另一工作机器、与摊铺机102和/或控制站106关联的网络存储装置、与摊铺机102和/或控制站106关联的网络计算装置、与摊铺机102和/或控制站106关联的云计算装置，等等。例如，通信装置130可使处理器124能够接收控制信号(例如，起动命令、停止命令、机器速度命令、输送器速度命令、行进方向命令、整平件宽度命令、整平件高度命令、整平件拱度命令，等等)，从压实机104接收数据信号等。通信装置130还可以使处理器124能够将控制信号传输至压实机104，和/或将数据信号传输至压实机104和/或控制站106。例如，通信装置130可以用于将对应于边界图的数据传输至压实机104和/或控制站106。
通信装置130还可包括定位部件(例如，全球定位系统(GPS)部件、全局导航卫星系统(GNSS)部件、通用总站(UTS)部件、自动总站(ATS)部件、基于视觉的定位部件、RF部件，等等)。通信装置130可使得处理器124能够接收和/或传输对应于摊铺机102(例如，相对于工作面、相对于压实机104、相对于关联工作现场的固定结构、相对于已知感兴趣点(POI)，等等)的位置的位置数据。在一些情况下，通信装置130可使得处理器124能够接收对应于压实机104(例如，相对于工作面、相对于摊铺机102、相对于关联工作现场的固定结构、相对于已知的POI，等等)的位置的位置数据。通信装置130还可使得处理器124能够将对应于摊铺机102的位置的位置数据传输至压实机104和/或控制站106，和/或将压实机104的位置传输至控制站106。
如图1中还示出的，压实机104包括框架132、联接到框架132的压实元件134和压实机控制单元136。压实机控制单元136可以与摊铺机102的处理器124类似地配置，并且包括处理器138、存储器140、用户界面142和通信装置144。处理器138可以被编程以执行与压实机104相关联的功能。存储器140可被配置成存储将由处理器138执行的信息和/或指令。用户界面142可包括输入装置和输出装置，使操作者能够为压实机104导航(例如，以跟随摊铺机102)、接收转向引导、查看工作面的地图、访问边界图、跟踪摊铺机102的位置、跟踪压实机104的位置、监测摊铺操作的进程，等等。
压实机104的通信装置144可与摊铺机102的通信装置130类似地配置，并被设计成与该摊铺机的通信装置兼容。通信装置144可以实现与以下各装置的通信：摊铺机102、控制站106、另一工作机器、与摊铺机102和/或控制站106关联的网络存储装置、与摊铺机102和/或控制站106关联的网络计算装置、与摊铺机102和/或控制站106关联的云计算装置，等等。例如，通信装置144可使得处理器138能够接收控制信号(例如，起动命令、停止命令、机器速度命令、行进方向命令，等等)。在一些情况下，通信装置144可使得处理器138能够从以下各装置接收数据信号：摊铺机102、控制站106、与摊铺机102和/或控制站106关联的网络存储装置、与摊铺机102和/或控制站106关联的网络计算装置、与摊铺机102和/或控制站106关联的云计算装置，等等。例如，通信装置144可用于接收对应于由摊铺机102和/或控制站106提供的边界图的数据。通信装置144还可使得处理器138能够向摊铺机102传输控制信号，和/或将数据信号传输至摊铺机102和/或控制站106。
通信装置144还可包括定位部件，所述定位部件被配置成接收和/或传输对应于压实机104(例如，相对于工作面、相对于摊铺机102、相对于关联工作现场的固定结构、相对于已知的POI，等等)的位置的位置数据。在一些情况下，通信装置144可使得处理器138能够接收对应于摊铺机102(例如，相对于工作面、相对于压实机104、相对于关联工作现场的固定结构、相对于已知POI，等等)的位置的位置数据。通信装置144还可使得处理器138能够将对应于压实机器104的位置的位置数据传输至摊铺机102和/或控制站106，和/或将摊铺机102的位置传输至控制站106。
如图1中还示出的，控制站106包括处理器146、存储器148和通信装置150。在一些实例中，控制站106可以设置或可以不设置可选的用户界面152。与摊铺控制单元122和压实机控制单元136类似，控制站106的处理器146可以硬件、固件和/或硬件和能够被编程以执行与摊铺操作相关联的功能的软件的组合实施。存储器148可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或另一类型的动态或静态存储装置，其存储将由处理器146执行的信息和/或指令。用户界面152如果提供的话，可包括输入装置和输出装置，使得操作者能够指定摊铺操作的参数，查看工作面的地图，访问边界图，跟踪摊铺机102的位置，跟踪压实机104的位置，监测摊铺操作的进程，等等。在一些实例中，用户界面152可相对于控制站106本地提供。另外或替代地，用户界面152可以位于远离控制站106的位置，并且被配置成经由网络接口等访问控制站106。
控制站106的通信装置150可以与摊铺机102的通信装置130和压实机104的通信装置144类似地配置，并且被设计成与所述摊铺机的通信装置和所述压实机的通信装置兼容。通信装置150可使得处理器146能够将控制信号传输至摊铺机102和/或压实机104，和/或将数据信号传输至摊铺机102和/或压实机104。例如，通信装置150可以用于传输操作命令、摊铺机102的位置、压实机104的位置、现场平面图、工作面的边界图，等等。通信装置150还可使得处理器146能够从摊铺机102和/或压实机104接收数据信号。例如，通信装置150可用于接收标识摊铺机102的位置的信息、标识压实机104的位置的信息、由摊铺机102提供的工作面的边界图，等等。
控制站106能够在摊铺操作期间接收、生成、存储、处理、路由和/或提供用于操作和/或引导摊铺机102和/或压实机104的信息。例如，控制站106可包括计算装置(例如，台式计算机、平板电脑、手持计算机、台式计算机、智能电话，等等)。在另一实例中，控制站106可包括与摊铺机102、压实机104和/或一个或多个附加控制站106通信的服务器装置。控制站106可以用作用于处理与摊铺操作有关的控制信号和/或数据信号的替代或补充命令中心。例如，控制站106可使得操作者能够本地或远程控制摊铺机102和/或压实机104，监测摊铺机102和/或压实机104的进程，查看工作面的地图，访问边界图，等等。在一些实例中，控制站106可以与摊铺机102和压实机104分开实施，和/或作为摊铺机102或压实机104中的一个或多个的一部分实施。
图1中所示部件的数量和布置作为实例提供。在实践中，可能存在比图1中所示的部件更多的部件、更少部件、不同部件或不同布置的部件。此外，图1中示出的两个或更多个部件可以在单个部件内实施，或图1中所示的单个部件可以实施为多个分布式部件。附加地或替代地，图1的一组部件(例如，一个或多个部件)可以执行被描述为由图1的另一组部件执行的一个或多个功能。
图2是本文描述的摊铺机102的示例性整平件200的图。如图2所示，整平件200包括主要部段202、第一延伸部204和第二延伸部206。主要部段202可包括枢转地联接在一起以形成可变拱度角的第一板208和第二板210。第一延伸部204可联接到主要部段202的第一端，并且第二延伸部206可联接到主要部段202的第二端。第一延伸部204和第二延伸部206中的一个或多个可以相对于主要部段202侧向地移动，以便调节有效整平件宽度并提供不同宽度的铺层。主要部段202、第一延伸部204或第二延伸部206中的一个或多个也可以是可竖直移动的，以便调节有效整平件高度并提供不同厚度的铺层。
整平件200还可以包括一个或多个致动器装置，其被构造成调整主要部段202、第一延伸部204和/或第二延伸部206的位置。例如，整平件200可包括拱度致动器212，该拱度致动器联接到第一板208和第二板210，并被构造成选择性地调节在第一板208与第二板210之间形成的拱度角。在另一实例中，整平件200可包括：第一宽度致动器214，该第一宽度致动器被构造成使第一延伸部204相对于主要部段202延伸或缩回；以及第二宽度致动器216，该第二宽度致动器被构造成使第二延伸部206相对于主要部段202延伸或缩回。整平件200还可包括高度致动器218，该高度致动器被构造成使第一延伸部204和/或第二延伸部206升高或降低。拱度致动器212、第一宽度致动器214、第二宽度致动器216和/或高度致动器218可通过摊铺控制单元122、压实机控制单元136和/或控制站106来控制。
整平件200还可包括一个或多个传感器装置，其被配置成监测主要部段202、第一延伸部204和/或第二延伸部206的位置。例如，整平件200可包括一组位置传感器220，其被配置成测量第一延伸部204和第二延伸部206相对于主要部段202的位置。在一些情况下，整平件200还可包括被配置成测量整平件高度的一组高度传感器222(例如，位置传感器，等等)，和/或被配置成测量第一板208与第二板210之间的拱度角的拱度传感器224。位置传感器220、高度传感器222或拱度传感器224中的一个或多个可以使用定位感测液压缸、液压流速传感器、线性编码器、钢丝绳传感器、气压计、加速度计、惯性测量单元(IMU)、RF或另一测距装置、光传感器、和/或适合测量位置变化的另一装置来实施。传感器数据可经由一个或多个传感器信号输出至摊铺控制单元122、压实机控制单元136和/或控制站106。在一些实例中，基于视觉的部件可用于测量整平件宽度、整平件高度、拱度角，等等。基于视觉的部件可以设置在摊铺机102、压实机104、本地控制站106和/或另一工作机器上。
如上所述，以图2为例。其它实例可能与关于图2所描述的不同。
图3是本文描述的摊铺系统100的示例性实施方式300的图。如参考标号302所示，并且如俯视平面图所示，特定的工作面304可以具有不同的宽度(例如，w1＞w2＞w3)。当摊铺机102(例如，由整平件200表示)沿着工作面304(例如，在由箭头306指示的方向上)继续行进时，可以调节(例如，逐渐缩回)整平件宽度以考虑工作面304的变窄宽度。例如，第一延伸部204和第二延伸部206可以(例如，经由第一宽度致动器214和第二宽度致动器216)自主地或半自主地缩回以调节整平件宽度。在其它实例中，第一延伸部204和第二延伸部206可以(例如，由操作员)手动地缩回。在工作面304的其它构造中，第一延伸部204和第二延伸部206可以根据工作面304的宽度逐渐延伸或以其它方式变化。
如参考标号308所示，摊铺控制单元122可以在摊铺操作的不同时间(例如，t1，t2，t3)接收自动宽度输入(例如，整平件宽度数据w1，w2，w3)。在一些实例中，整平件宽度数据可以作为对应于第一延伸部204和第二延伸部206相对于主要部段202的位置的位置数据由位置传感器220提供。在这种情况下，摊铺控制单元122可以基于主要部段202的已知宽度以及第一延伸部204和第二延伸部206的相对位置来计算整平件宽度。在另一实例中，由位置传感器220提供的整平件宽度数据可直接对应于整平件宽度并且可不需要额外推导。摊铺控制单元122可被配置成连续实时地、周期性地，或间歇性地(例如，当调节整平件宽度时)接收整平件宽度数据。在一些实例中，压实机控制单元136和/或控制站106可以被配置成从位置传感器220接收整平件宽度数据，和/或观察、测量和/或导出整平件宽度数据，并将整平件宽度数据发送至摊铺机102、另一工作机器、网络存储装置、网络计算装置、云计算装置，等等。
如参考标号308还示出的，摊铺控制单元122可在摊铺操作期间接收对应于整平件200的位置的位置数据。例如，摊铺控制单元122可以使用摊铺机102的通信装置130的部件(例如，GPS接收器、GNSS接收器、UTS部件、ATS部件、基于视觉的定位部件、RF部件，等等)，以获得对应于特定时间(例如，t1，t2，t3)的摊铺机102的位置(例如，就地理坐标而言，(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)，等等)。位置数据还可包括摊铺机102的取向(例如，就轴承而言，b1、b2、b3，等等)。在一些情况下，摊铺控制单元122可基于与摊铺机102有关的位置数据来确定整平件200的位置和取向。例如，摊铺控制单元122可以使用检测到的摊铺机102的位置作为整平件200的位置，并使用摊铺机102的取向作为整平件的取向200。
在一些情况下(例如，在需要更大的精度或更大的精度可行的情况下)，摊铺控制单元122可以将整平件200的位置与摊铺机102的位置区分开。例如，检测到的摊铺机102的位置可以对应于通信装置130的部件(例如，GPS接收器、GNSS接收器、UTS部件、ATS部件、基于视觉的定位部件、RF部件，等等)的位置，其可以不同于整平件200的位置。在这种情况下，摊铺控制单元122可使用整平件200与通信装置130之间的已知关系(例如，相对位置、取向和/或距离)来导出整平件200的位置和取向。摊铺控制单元122可被配置成实时地、周期性地，或间歇性地(例如，当调节整平件宽度时)连续接收位置数据。在一些实例中，压实机控制单元136和/或控制站106可被配置成接收来自摊铺机102的位置数据，和/或将该位置数据发送至摊铺机102、另一工作机器、网络存储装置、网络计算装置、云计算装置，等等。
如参考标号308还示出的，摊铺控制单元122可以在摊铺操作期间确定第一延伸部204的位置和第二延伸部206的位置。第一延伸部204的位置可以定义为第一延伸部204的外边缘(例如，对应于铺层的第一边界)，并且第二延伸部206的位置可以定义为第二延伸部的外边缘(例如，对应于铺层的第二边界)。摊铺控制单元122可以基于整平件宽度(例如，w1、w2、w3)、整平件位置(例如，(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3))和整平件取向(例如，b1、b2、b3)导出第一延伸部204的位置(例如，(x11，y11)、(x21，y21)、(x31，y31))和第二延伸部206的位置(例如，(x12，y12)、(x22，y22)、(x32，y32))。例如，摊铺控制单元122可以通过将整平件宽度叠加到整平件位置上并将整平件宽度与整平件取向对准来对第一延伸部204和第二延伸部206的外边缘的地理坐标进行投影。
在其它实例中，摊铺控制单元122可以使用其它分析来确定第一延伸部204和第二延伸部206的位置。例如，位置感测装置(例如，GPS接收器、GNSS接收器、UTS部件、ATS部件、基于视觉的定位部件、RF部件，等等)可以设置在第一延伸部204或第二延伸部206中的一个的外边缘上。在该实例中，摊铺控制单元122可以使用位置感测装置直接检测第一延伸部204或第二延伸部206中的一个的位置，并且基于整平件宽度和整平件取向导出第一延伸部204或第二延伸部206中的剩余一个的位置。在一些实例中，位置感测装置可以设置在第一延伸部204和第二延伸部206两者的外边缘上，并且摊铺控制单元122可以使用位置感测装置直接检测第一延伸部204和第二延伸部206两者的位置。在一些实例中，压实机控制单元136和/或控制站106可以确定第一延伸部204和第二延伸部206的位置。
如参考标号310示出的，并且如俯视平面图所示，摊铺控制单元122可以基于第一延伸部204和第二延伸部206的位置生成铺层的边界图312。例如，摊铺控制单元122可以(例如，基于(x11，y11)、(x21，y21)、(x31，y31))对第一延伸部204的位置的变化进行插值，并且基于该插值来确定边界图312的第一边界314。类似地，摊铺控制单元122可以(例如，基于(x12，y12)、(x22，y22)、(x32，y32))对第二延伸部206的位置的变化进行插值，并且基于该插值来确定边界图312的第二边界316。边界图312可以被生成为对应于第一边界314、第二边界316和/或第一边界314与第二边界316之间的区域的一系列地理坐标。在一些情况下，边界图312可以被生成为铺层或摊铺的工作面304的二维数字模型或三维数字模型。
在一些情况下，摊铺控制单元122可以将边界图312(例如，实时地)传输至压实机104以沿着摊铺的工作面304引导压实机104。在一些自主或半自主应用中，边界图312可自动地将压实机104限制到由边界图312限定的区域内。在一些半自主或手动应用中，边界图312可以关于工作面304(例如，叠加在工作面304的二维数字图或三维数字图上)显示，并由操作者使用以为压实机104导航。在其它实例中，边界图312可被构造成识别压实机104何时偏离边界图312并触发指示偏差的警告或通知。
在一些情况下，摊铺控制单元122可使用边界图312作为实时反馈来引导摊铺机102的操作。例如，在半自主或手动应用中，边界图312可以相对于工作面304和/或现场平面图在摊铺机102的显示器上以图形方式表示，并由操作者使用以为摊铺机102导航。在一些实例中，边界图312可被构造成识别摊铺机102何时偏离工作面304和/或现场平面图并引起指示偏差的警告或通知。在一些实例中，边界图312可类似地在自主或半自主应用中使用，以帮助导航摊铺机102。在一些其它应用中，摊铺控制单元122可以将边界图312传输至供给机器108，以帮助供给机器108的操作者在工作面304的摊铺部段与未摊铺部段之间进行界定。
在一些情况下，摊铺控制单元122可使用边界图312促进对摊铺操作的其它评估。在一些实例中，边界图312以及与边界图312相关联的信息可用于确定摊铺机102的产出量(例如，使用的摊铺材料的数量或体积，等等)。例如，摊铺控制单元122可以使用铺层厚度、拱度角和由边界图312限定的区域计算使用的摊铺材料的产出量。铺层厚度和/或拱度角可从摊铺机102的相应传感器(例如，高度传感器222和/或拱度传感器224)获得。在一些实例中，铺层厚度和/或拱度角可(例如，基于手动输入到摊铺机102的用户界面128中的整平件高度和/或拱度角)从操作者提供的相应设置或参数获得。在一些实例中，铺层厚度和/或拱度角可从控制站106等提供的数据信号获得。
摊铺控制单元122可以将边界图312、产出量和/或对摊铺操作的另一评估传输至控制站106和/或供给机器108。摊铺控制单元122可以实时地、周期性地，或间歇性地(例如，当调节整平件宽度时，当改变行进方向时，等等)连续更新边界图312、产出量和/或另一评估。在一些应用中，压实机控制单元136和/或控制站106可基于从摊铺机102接收的数据生成边界图312。边界图312可以由摊铺机102、压实机104、控制站106和/或摊铺系统100的另一装置或工作机器来访问。边界图312可以由摊铺机102、压实机104或控制站106中的一个或多个使用，以实现对摊铺操作的其它评估，和/或以引导摊铺机102、压实机104和/或另一个工作机器中的一个或多个。
如上所述，以图3为例。其它实例可以与关于图3描述的不同。
图4是使用基于自动宽度输入的边界图的示例性过程400的流程图。图4的一个或多个过程框可由摊铺控制单元(例如，摊铺机102的摊铺控制单元122)和/或由与摊铺控制单元分开的或包括摊铺控制单元(例如，压实机104的压实机控制单元136和/或控制站106)的另一部件或一组部件执行。
如图4所示，过程400可包括接收与摊铺机的整平件的宽度对应的整平件宽度数据(框402)。例如，如上所述，摊铺控制单元(例如，使用处理器124、存储器126、通信装置130，等等)可从位置传感器220接收对应于整平件200的宽度的整平件宽度数据。
如图4中还示出的，过程400可包括接收与摊铺机的位置对应的位置数据(框404)。例如，如上所述，摊铺控制单元(例如，使用处理器124、存储器126、通信装置130，等等)可以接收摊铺机102的位置。
如图4中还示出的，过程400可包括基于位置数据确定整平件的取向(框406)。例如，如上所述，摊铺控制单元(例如，使用处理器124、存储器126、通信装置130，等等)可以基于摊铺机102的取向和整平件200与摊铺机102之间的关系来确定整平件200的取向。
如图4中还示出的，过程400可包括基于整平件宽度数据、位置数据和整平件的取向来确定整平件的第一延伸部的位置和整平件的第二延伸部的位置(框408)。例如，如上所述，摊铺控制单元(例如，使用处理器124、存储器126、通信装置130，等等)可以基于整平件200的宽度、摊铺机102的位置以及整平件200的取向确定第一延伸部204的位置和第二延伸部206的位置。
如图4中还示出的，过程400可包括基于第一延伸部的位置确定铺层的第一边界(框410)。例如，如上所述，摊铺控制单元(例如，使用处理器124、存储器126、通信装置130，等等)可以基于第一延伸部204的位置确定铺层的第一边界314。
如图4中还示出的，过程400可包括基于第二延伸部的位置确定铺层的第二边界(框412)。例如，如上所述，摊铺控制单元(例如，使用处理器124、存储器126、通信装置130，等等)可以基于第二延伸部206的位置确定铺层的第二边界316。
如图4中还示出的，过程400可包括基于第一边界和第二边界生成边界图(框414)。例如，如上所述，摊铺控制单元(例如，使用处理器124、存储器126、通信装置130，等等)可以基于第一边界314和第二边界316生成边界图312。
如图4中还示出的，过程400可包括基于边界图来使得执行动作(框416)。例如，如上所述，摊铺控制单元(例如，使用处理器124、存储器126、通信装置130，等等)可以基于边界图312来使得执行动作。
过程400可包括对关于图4描述的那些实施方式的变型和/或附加实施方式，例如，本文其它地方描述的任何单个实施方式或实施方式的任何组合。尽管图4示出了过程400的示例性框，但是在一些实例中，与图4中描绘的那些框相比，过程400可以包括额外的框、更少的框、不同的框或不同布置的框。附加地或替代地，可以并行执行过程400的两个或更多个框。
工业适用性
摊铺机可设置有具有可变宽度整平件的整平组件，以适应具有不同宽度的工作面。可使用致动器来调节有效整平件宽度以使延伸部在整平件的每一端上延伸或缩回。在一些情况下，例如在自主或半自主应用中，跟踪整平件宽度的变化并且了解在摊铺操作的给定时间或位置的实际整平件宽度可能是有用的。举例来说，整平件宽度可用于更精确地引导压实机或另一工作机器，和/或对摊铺操作进行有用的评估。然而，为了有用，整平件宽度输入应当是当前的和可靠的。
本文中描述的自动宽度输入技术实现了实时整平件宽度输入，并且利用整平件输入进一步促进和增强摊铺操作。例如，本公开使用整平件上的位置传感器和摊铺机的位置数据来实时地跟踪整平件宽度和整平件延伸部的对应位置。基于整平件延伸部的位置，本公开生成限定铺层的位置和尺寸的边界图。使用边界图，本公开能够操作和/或引导摊铺机、压实机和/或另一工作机器，跟踪摊铺材料的产出量，和/或确定可用于管理摊铺操作的其它方面。
因此，通过利用位置传感器和位置数据来测量整平件宽度，本公开提供了更可靠且实时的整平件宽度输入。可靠且实时的数据使得本公开能够对摊铺操作(例如，边界图、产出量，等等)进行更精确的评估。进行精确的评估进一步使得本公开能够更精确和有效地操作或引导工作机器。通过更精确地操作工作机器，本公开减少了误差以及与校正此类误差相关联的延迟的可能性。通过更有效地操作工作机器，本公开可节约资源(例如，燃料)并减少工作机器上的不必要磨损。

Claims (10)

1.一种方法，包括：
由装置接收与摊铺机的整平件的宽度对应的整平件宽度数据；
由所述装置接收与所述摊铺机的位置对应的位置数据；
由所述装置基于所述位置数据确定所述整平件的取向；
由所述装置基于所述整平件宽度数据、所述位置数据和所述整平件的取向确定所述整平件的第一延伸部的位置；
由所述装置基于所述整平件宽度数据、所述位置数据和所述整平件的取向确定所述整平件的第二延伸部的位置；
由所述装置基于所述第一延伸部的位置确定铺层的第一边界；
由所述装置基于所述第二延伸部的位置确定所述铺层的第二边界；
由所述装置基于所述第一边界和所述第二边界生成边界图；以及
由所述装置基于所述边界图使得执行动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述整平件宽度数据包括：
接收传感器数据，所述传感器数据对应于所述第一延伸部相对于所述整平件的主要部段的位置和所述第二延伸部相对于所述整平件的主要部段的位置；以及
基于所述第一延伸部的位置、所述第二延伸部的位置以及所述第一延伸部、所述第二延伸部和所述主要部段之间的关系确定所述整平件的宽度。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，确定铺层的第一边界包括：
基于所述第一延伸部的位置的变化确定第一插值；以及
基于所述第一插值确定所述第一边界；并且
其中，确定所述铺层的第二边界包括：
基于所述第二延伸部的位置的变化确定第二插值；以及
基于所述第二插值确定所述第二边界。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，使得执行动作包括：
将所述边界图传输至所述摊铺机或第二工作机器中的一个或多个，以使所述摊铺机或所述第二工作机器中的一个或多个根据所述边界图操作。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，使得执行动作包括：
从所述摊铺机接收铺层厚度；
从所述摊铺机接收拱度角；以及
基于所述铺层厚度、所述拱度角和所述边界图确定所述摊铺机的产出量。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，使得执行动作包括：
识别所述边界图与现场平面图之间的偏差；以及
将所述偏差传送至与所述摊铺机相关联的用户界面。
7.一种摊铺机，包括：
框架；
联接到所述框架的整平件，所述整平件具有主要部段、可移动地联接到所述主要部段的第一端的第一延伸部、以及可移动地联接到所述主要部段的第二端的第二延伸部；
联接到所述整平件的一组传感器装置，所述一组传感器装置被配置成输出与所述第一延伸部相对于所述主要部段的位置对应的第一传感器信号和与所述第二延伸部相对于所述主要部段的位置对应的第二传感器信号；以及
与所述一组传感器装置通信的控制单元，所述控制单元被配置成：
接收所述第一传感器信号和所述第二传感器信号，
基于所述第一传感器信号和所述第二传感器信号确定整平件宽度，
接收与所述摊铺机的位置对应的位置数据，
基于所述整平件宽度和所述位置数据确定所述第一延伸部的位置，
基于所述整平件宽度和所述位置数据确定所述第二延伸部的位置，
基于所述第一延伸部的位置和所述第二延伸部的位置生成边界图，以及
基于所述边界图使得执行动作。
8.根据权利要求7所述的摊铺机，其中，所述控制单元在确定所述整平件宽度时将：
基于所述第一延伸部相对于所述主要部段的位置、所述第二延伸部相对于所述主要部段的位置以及所述主要部段的宽度确定所述整平件宽度。
9.根据权利要求7-8中任一项所述的摊铺机，其中，所述控制单元在确定所述第一延伸部的位置时将：
确定与所述第一延伸部的位置对应的第一组地理坐标，并且
其中，所述控制单元在确定所述第二延伸部的位置时将：
确定与所述第二延伸部的位置对应的第二组地理坐标。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的摊铺机，其中，所述控制单元在使得执行动作时将：
将所述边界图传输至压实机以使所述压实机根据所述边界图操作。
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