CN205191379U - 用于作业机器的照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于作业机器的照明系统。该照明系统包括设置在作业机器的阶梯上的多个阶梯灯。照明系统进一步包括照明电源，其配置成独立于作业机器的操作状态向多个阶梯灯提供电力以用于照明。照明系统还包括射频识别读取器，其配置成读取与操作员相关联的射频识别标签。照明系统进一步包括照明控制模块，其配置成基于射频识别标签的读取接收信号。照明控制模块进一步检测操作员是否靠近作业机器。照明控制模块进一步基于操作员靠近作业机器的检测而促使开启多个阶梯灯。

Description

用于作业机器的照明系统

技术领域

本实用新型涉及用于作业机器的照明系统，并且更具体地涉及设置在作业机器上的用于辅助操作员在较差照明条件下登上作业机器的照明系统。

背景技术

大型机器，例如轮式装载机、非公路用拖运卡车、挖掘机、机动平地机，和其他类型的运土机器，被用于执行各种任务。有时上述这些机器运行或处于矿井内或如货仓的低光照区域内，或者停放在环境光线不足的地方，因而，对于操作员来说在较差照明条件下在他/她进入或外出时变得困难。

此外，这些建筑车辆可能在夜间使用，即在较差环境照明条件下使用。这些车辆可能相对较大且为了操作员的进入可能采用梯子、阶梯等。在较差照明条件下，操作员可能还是难以进入机器或机器上期望的区域。在较差自然照明条件下，倘若提供照明系统来照亮机器上所期望的区域（例如梯子或阶梯），则进入机器可能会更方便。

本领域已知的照明系统依赖于所考虑的机器的运行。这些照明系统在机器处于关闭状态时是不可运行的。另外，传统的照明系统功能是基于从一个或多个光传感器或接近传感器或其组合接收的输入的，因而，当检测到任何人员或物体接近机器时，这些照明系统可以被启动。因此，即使当人员可能并没有想登上机器的意图时，照明系统也可能被启动。

美国专利8,624,504号描述了一种照明系统，其可以在较差环境照明条件下为车辆的梯子提供辅助照明。可以至少在操作员进入和/或外出所需的一段时间内提供辅助照明。

实用新型内容

在本实用新型的一个方面，提供了一种用于作业机器的照明系统。该照明系统配置成用于帮助操作员进入作业机器。该照明系统包括设置在作业机器的阶梯上的多个阶梯灯。该照明系统还包括照明电源，其配置成独立于作业机器的操作状态向用于照明的多个阶梯灯供电。该照明系统还包括射频识别读取器，其配置成读取与操作员相关联的射频识别标签。该照明系统还包括照明控制模块，其配置成基于射频识别标签的读取接收信号。该照明控制模块还至少部分地基于射频识别标签的读取来检测操作员是否接近作业机器。该照明控制模块还基于操作员接近作业机器的检测而促使多个阶梯灯的开启。

根据以下描述和附图，本实用新型的其他特征和方面将显而易见。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施方式的示例性机器的透视图；

图2是根据本实用新型的一个实施方式的图1中的机器上所采用的照明系统的框图；以及

图3是根据本实用新型的一个实施方式的图1中的机器的另一透视图，其示出了照明系统的运行。

具体实施方式

将尽可能地在全部附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。参照图1，示出了示例性机器100。更具体地，机器100为非公路用拖拉机。在其他实施方式中，机器100可以与诸如建筑、采矿、林业、农业、废弃物管理、材料处理、运输等的产业相关。相应地，在其他实施方式中，机器100可以是拖运卡车、矿用卡车等。

机器100包括机架102。机架102配置成支撑和/或安装机器100的一个或多个部件。机器100包括设置在机架102上的外壳104。外壳104配置成容纳发动机或任何其他动力源，例如电池。发动机配置成为机器100的运行和移动需求提供动力。机器100包括一个或多个地面接合构件106，例如轮子。地面接合构件106配置成使机器100在地面上行驶。

机器100包括设置在机架102上的平台108。平台108使人员到达机器100上各个位置以运行和/或维护机器。机器100包括设置在机架102上的驾驶室110。可以经由平台108到达驾驶室110。驾驶室110可以包括一个或多个控制装置（未示出），例如，操纵杆、方向盘、脚踏板、控制杆、按钮、开关等。控制装置配置成使得操作员能够控制地面上的机器100。驾驶室110还可以包括操作员界面，例如，显示装置、声音源、光源，或其组合。操作员界面可以为操作员提供与各种机器参数相关的信息。

所述机器100还包括阶梯112，所述阶梯112与设置在机架102上的外壳104相邻。出于指定目的，所述机器100的操作员使用所述阶梯112以到达平台108和驾驶室110。所述机器100还包括设置在阶梯112上的多个阶梯灯114。在实施例中，多个阶梯灯114配置用于在低光或者无光环境照明条件下帮助操作员接近所述机器100。进一步地，多个灯120可以设置在外壳104上，或者设置在平台108和驾驶室110周围。在另一个实施例中，各种其他的灯可以围绕所述机器110安置，当这些灯照明时，可以帮助操作员在低环境光条件期间找到所述机器100的某些区域。

参照图2，示出了根据本实用新型实施例的与所述机器100相关联的示例性的照明系统200。所述照明系统200配置用于在低光或者无光环境照明条件下帮助操作员接近所述机器100。所述照明系统200包括设置在之前所述的机器100上的多个阶梯灯114。所述多个阶梯灯114可以是任何类型、数量、大小和形状的阶梯灯等。例如，所述多个阶梯灯114和多个灯120可以是白炽灯、卤素灯、气体放电灯、荧光灯、光纤、感应和发光二极管（LED）等光源的一种或多种。本领域的技术人员会想到，所述多个阶梯灯114可以以任何合适的形式排列以将光线照到所述机器100的所需区域上。

所述多个阶梯灯114可以包括由塑料、金属，和/或基本上任何用以将阶梯灯的光源容纳于其中的材料构成的壳体（未图示）。例如，壳体的至少一部分可以使所述多个阶梯灯114中的每一个灯发出的光穿过（即至少一部分壳体可以由实质上透明的、半透明的、磨砂的或者有色的透光材料制成）。另外地或可选择地，可忽略壳体产生的光并且所述多个阶梯灯114中的每一个灯可以以不受阻碍的方式发光。

如图2中所示出的，所述多个阶梯灯114与照明电源202连接。所述照明电源202联接到所述多个阶梯灯114上以为所述多个阶梯灯114的运行供电。例如，所述照明电源202能够为所述多个阶梯灯114提供直流电（DC）。进一步地，在一个实施方式的实例中，所述照明电源202还可以连接到所述多个灯120上，从而使得所述多个灯120在所述多个阶梯灯114发生故障的时候可用作应急照明灯。

所述照明电源202可包括一个或多个电池。例如，所述照明电源202可以是任何数量、大小和可再充电类型（例如镍-镉电池）和/或非可再充电类型（例如碱性电池）的电源。所述多个阶梯灯114中的每一个灯的运行适合于进入待用状态（见图1）或者工作状态（见图3）。工作状态由所述多个阶梯灯114在接收来自照明电源202的电力而进行照明的过程来限定。

可选地，所述照明电源202可以是太阳能电池。此外，所述照明电源202可以是太阳能电池和一个或多个电池的组合。因此，例如，电池可补充由太阳能电池供应的电力（或者反之亦然）和/或所述太阳能电池能够对电池再充电。所述照明电源202可以无线地获得电力（例如，被直接利用，用于为电池再充电）；例如，通过从环境、电磁感应、电磁波耦合、动能或者热能转换成电能等诸如此类方式收集RF能量，电力可以被无线地传输到所述照明电源202。所述照明电源202可以不依赖于所述机器100的电源而操作。因此，为实现工作状态而向所述多个阶梯灯114供应的电力并不依赖于所述机器100的运行，即不管机器100是否运行，所述多个阶梯灯114将继续接收电力以实现工作状态。

所述照明系统200还包括与所述多个阶梯灯114和照明电源202连通的控制单元204。所述控制单元204包括照明控制模块206和与所述照明控制模块206连通的数据库208。所述照明控制模块206可以从所述数据库208中取回数据以及将数据存储在所述数据库208中。所述照明控制模块206可以是本领域内已知的计算微处理器。所述照明控制模块206可以包括特别构造用于执行本实用新型的各个处理和操作的硬件或者可以包括通过程序代码选择性地开启或者重新配置以提供必要功能的通用计算机或者计算平台。

经由用于从其接收数据和向其发送指令的数据链路210，所述照明控制模块206与所述多个阶梯灯114和所述照明电源202连接。所述数据链路210可以为有线连接或者无线连接，例如调制解调器、红外线、RF或者蓝牙技术。所述照明控制模块206配置成通过调制从所述照明电源202接收的电力维持所述多个阶梯灯114的待用状态或者工作状态。所述照明控制模块206能够进一步改变所述多个阶梯灯114产生光的强度、亮度和颜色（即波长、频率）等。

照明系统200还包括置于所述机器100上的射频识别（RFID）读取器212。可选地，RFID读取器212可放置在远离机器100处。照明控制模块206经由数据链路210与RFID读取器212连接。RFID读取器212可以是无源读取器有源标签（PRAT）系统，有源读取器无源标签（ARPT）系统，有源读取器有源标签（ARAT）系统，电池辅助无源（BAP）系统或诸如此类的读取器。

RFID读取器212配置为接收输入信号，该输入信号可由照明控制模块206调控以操纵多个阶梯灯114的运行。输入信号可以是从射频（RF）发射器传递的射频（RF）信号，其可被照明控制模块206利用来控制多个阶梯灯114的运行。在实施例中，RF发射器是与机器100的操作者相关联的射频识别（RFID）标签214。例如，某些指定的工人可以穿戴包含RFID标签214的背心。因此，在这种情况下，RFID标签214由操作者佩戴。当操作者接近机器100或在机器100附近时，RFID读取器212接收来自RFID标签214的RF信号，从而RFID读取器212可读取RFID标签214。RFID标签214的检测或感测邻近区域可由与RFID读取器212有关的监测范围限定。RFID标签214可以是无源、有源、电池辅助无源或类似的本领域公知的标签。本领域普通的技术人员会意识到，RFID标签214与机器100的操作者的关联解释了分配给机器100的操作者的RFID标签214的任何条形码、QR码等的唯一性。RFID标签214可由操作者佩戴或设置成与操作者密切接触，例如，RFID标签214可出现在与机器100的操作者相关联的头盔、钥匙链、手持设备或诸如此类的物品上。

因此，当佩戴RFID标签214的操作者接近机器100时，由RFID标签214发射且由RFID读取器212接收的RF信号由照明控制模块206进行解译。当操作者接近机器100时，照明控制模块206接收来自RFID读取器212的信号，其表明RFID读取器212已经读取了与操作者相关联的RFID标签214。进一步，基于从RFID读取器212接收的信号，照明控制模块206可检测操作者是否接近机器100。当检测到操作者时，照明控制模块206促使多个阶梯灯114的开启使其从待用状态进入工作状态，从而改变由多个阶梯灯114提供的光色或光强，等等。如前文所述，在一些实施例中，还可以考虑将来自多个传感器的信号用来促使多个阶梯灯114的开启。

另外地或可选择地，照明系统200也可包括多个设置在机器100上的传感器。该多个传感器可包括一个或多个配置为监测机器100周围的环境照明的光传感器，一个或多个配置为监测操作者是否出现在机器100附近的接近传感器。因此，基于从RFID读取器212和多个传感器中的任何一个处接收到的输入，照明控制模块206可实现与多个阶梯灯114的照明有关的调节。虽然，照明控制模块206可在工作状态下同时开启多个阶梯灯114中的每一个，然而在可选实施例中，基于机器100的操作者的接近，照明控制模块206可以顺序地开启多个阶梯灯114中的每一个。

图3示出了多个阶梯灯114的工作状态。基于与操作者相关联的RFID标签214，照明系统200的RFID读取器212定期地监测对RF信号的检测。可选地，RFID读取器212可对RF信号持续地监测。当操作者接近机器100时，通过与操作者相关联的RFID标签214的RF信号由RFID读取器212检测到并读取。该RF信号进一步由照明控制模块206进行解码。此外，照明控制模块206可接收来自如前所述的多个传感器的输入。照明控制模块206进一步控制照明电源202以向多个阶梯灯114有效地提供电力。

因此，照明控制模块206促使多个阶梯灯114的开启使其从待用状态进入工作状态（如与多个阶梯灯114中的每一个相关联的光亮区域302所示那样），以在操作者接近机器100的过程中为其提供帮助。光亮区域302可充分地照亮机器100的所需区域。本领域普通的技术人员会意识到，在附图3中示出的光亮区域302的位置是示例性的。光亮区域302可以在数目和位置上进行改变。进一步，光亮区域302的强度和范围可以基于应用场合而进行调整。

在一个实施例中，照明控制模块206可包括睡眠定时机构，其基于监测操作者接近机器100来关掉多个阶梯灯114。因此，如果操作者不再靠近机器100，则照明控制模块206可关掉多个阶梯灯114。在另一个实施例中，照明系统200可以设置有手动操控机构。例如，可在机器100上设置开关以手动地停用照明系统200的功能。

尽管照明系统200可由计算机执行的软件算法来实现。可设想的是，照明系统200可包括设置在机器100上的多个RFID读取装置。在实施例中，多个RFID读取装置可与多个照明控制模块206连接。可选地，可为每个RFID读取器装置和多个阶梯灯114中的每个提供单独的照明控制模块206。此外，RFID读取器装置、RFID标签、阶梯灯等的方位和尺寸并不局限于本文所描述。

工业实用性

本实用新型涉及使用RF信号发送来控制与多个阶梯灯114相关联的照明的照明系统200。照明系统200包括与照明电源202、多个阶梯灯114和RFID读取器212连接的照明控制模块206。RFID读取器212配置成接收来自与机器100的操作员相关联的RFID标签214的RF信号。

在低环境光条件下，例如，当机器100停在矿井中时，操作员接近机器100并进入RFID读取器212的监测范围，则来自与操作员相关联的RFID标签214的RF信号由RFID读取器212接收，且进一步由照明控制模块206接收。照明控制模块206还可通过上文所提到的RF信号接收来自多个光传感器和接近传感器的输入。照明控制模块206进一步命令照明电源202向多个阶梯灯114提供电力，以促使与多个阶梯灯114的照明相对应的工作状态。

考虑到使机器100的操作员更灵活，本实用新型的照明系统200可提高机器100的整体效率。照明系统200还可优化电力消耗。使用射频识别（RFID）来识别为机器100指定的操作员，从而仅在特定人员靠近并且检测到其在机器100附近时才开启照明系统200。在一个实施例中，与照明系统200相关联的手动操控机构允许照明系统200的选择性操作。

虽然本实用新型的各方面已具体参照以上实施例被示出和描述，但本领域的技术人员将理解的是，通过对所公开机器、系统和方法的修改可以设想各种附加实施例，而不脱离所公开内容的精神和保护范围。这些实施例应被理解成落入基于权利要求及其等同物所确定的本实用新型的保护范围内。

Claims (1)

1.一种用于作业机器的照明系统，所述照明系统配置成帮助操作员接近所述作业机器，其特征在于，所述照明系统包括：

设置在所述作业机器的阶梯上的多个阶梯灯；

与所述多个阶梯灯中的每个连接的照明电源，所述照明电源配置成向所述多个阶梯灯提供电力以用于所述作业机器的照明，其中所述照明电源配置成独立于所述作业机器的操作状态而操作；

设置在所述作业机器上的射频识别读取器，所述射频识别读取器配置成读取与所述操作员相关联的射频识别标签，其中所述射频识别标签由所述操作员佩戴；和

与所述多个阶梯灯、所述照明电源和所述射频识别读取器连接的照明控制模块。