專利名稱：用于物料傳送車輛的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及ー種物料傳送車輛的監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明可以被應(yīng)用于稱量車輛的載荷，以便監(jiān)控車輛的物理穩(wěn)定性以及用于其他的監(jiān)控目的。物料傳送車輛可以是(例如)輪式裝載機、叉車、挖掘機、翻斗車、運送機、收割機、起重機、客用電梯、架梁用千斤頂、或卡車(諸如，消防車、鏟車、碼垛車、前移式叉車或垃圾車)。
背景技術(shù)：
物料傳送車輛通常包括用于稱量被搬運或者運送的物料的稱量裝置(weightingarrangement)。圖I示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示意性物料傳送車輛，輪式裝載機10位于地面 90上。輪式裝載機具有鏟斗12，該鏟斗作為用于待被傳送物料的承載裝置。所述鏟斗以鉸接梁16連接到輪式裝載機的本體部件/底盤。為了提升/降低鏟斗，將液壓缸13連接到所述梁，并且通過閥來控制所述液壓缸。此外，輪式裝載機具有用于轉(zhuǎn)動鏟斗的液壓缸15。輪式裝載機的稱量裝置的目的是測量當(dāng)前布置在鏟斗中的物料的重量。稱量裝置可以在懸臂結(jié)構(gòu)中具有電子或者液壓重量傳感器。例如，壓カ傳感器可以安裝在提升缸中，所述壓カ傳感器測量所述提升缸中的液壓流體的壓力。另選地，可以將應(yīng)變計變換器(strain gauge transducer)用作重量傳感器,例如,所述應(yīng)變計變換器可以安裝在所述韋產(chǎn)斗與所述梁之間的接合處中。然而，物料傳送車輛的底盤、懸臂或鏟斗的位置、角度和運動對重量傳感器的輸出信號值具有影響，并且重量傳感器的數(shù)據(jù)因此應(yīng)該利用加速度/位置信息來補償。在專利文獻EP1083415B1中披露了這種補償系統(tǒng)。出于補償?shù)哪康?，物料傳送車輛可以在所述物料傳送車輛的底盤中可以包括諸如加速計的位置傳感器。例如，挖掘機也可以具有諸如加速度計的傳感器，以便測量每個梁的位置以用于重量的補償。基于測量參數(shù)來處理從傳感器接收到的信息，并且由于所述處理而實現(xiàn)稱量結(jié)果。稱量裝置的具有用戶界面18的電子單元通常布置在車艙中。物料傳送車輛還可以具有用于監(jiān)控車輛的機械穩(wěn)定性的系統(tǒng)。這對于為了避免車輛傾覆是必要的。這種傾覆的風(fēng)險可能由于不平的基部/地面90、重載荷、以及車輛的運動和/或載荷的運動而出現(xiàn)。例如，能夠通過測量車輛的軸上的載荷來監(jiān)控穩(wěn)定性。如果在任何軸或者車輪上的載荷值在極限值以下，便由監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出警報。在物料傳送車輛的使用中，需要監(jiān)控環(huán)境以避免與任何其他物體碰撞。例如，挖掘機可以沿著不同的方向運動，艙室可以旋轉(zhuǎn)，并且車輛的懸臂/鏟斗可以轉(zhuǎn)動。因此，除了駕駛員的前方之外，還需要沿其他方向監(jiān)控車輛的環(huán)境。關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的解決方案具有ー些缺點。如果僅使用重量監(jiān)控傾覆的風(fēng)險，則這種監(jiān)控不考慮例如地面不平或者車輛運動的影響。還具有可用的測量車輛的加速度的獨立監(jiān)控系統(tǒng)。然而，因為為此目的需要特定的傳感器、處理過程以及用戶界面単元，所以該系統(tǒng)的生產(chǎn)和安裝成本很昂貴。還存在獨立的基于攝像機的系統(tǒng)，以便監(jiān)控車輛的環(huán)境。然而，具有附加監(jiān)控器的獨立攝像機系統(tǒng)也很昂貴，并且在艙室中的合適位置中需要具有用于攝像機系統(tǒng)的監(jiān)控器的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是避免或者至少消除現(xiàn)有技術(shù)解決方案的上述缺點并且實現(xiàn)了這樣ー種解決方案，通過該解決方案提供所要求的測量以用于載荷的準(zhǔn)確稱量和車輛穩(wěn)定性監(jiān)控。本發(fā)明的目的通過ー種解決方案而實現(xiàn)，其中物料傳送車輛具有至少ー個用于稱量的傳感器以及至少ー個用于測量車輛的角度或者車輛的部件的角度的傳感器(優(yōu)選是陀螺儀)。監(jiān)控系統(tǒng)具有用于稱量載荷以及用于測量機械穩(wěn)定性的至少ー個公共部件。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，例如，相同的稱量傳感器可以被用于稱量承載裝置的載荷并且用于監(jiān)控傾覆的風(fēng)險，并且例如，用于測量車輛的加速度/角度的相同傳感器可以被用于補償稱量信號以實現(xiàn)補償?shù)姆Q量結(jié)果，并且用于監(jiān)控車輛的物理穩(wěn)定性。

根據(jù)本發(fā)明的用干物料傳送車輛的監(jiān)控系統(tǒng)，其中物料傳送車輛具有用于承載物料的裝置，并且所述監(jiān)控系統(tǒng)包括-至少ー個第一傳感器，用于稱量被承載裝置承載的物料；-至少ー個第二傳感器，用于測量物料傳送車輛的基部、懸臂和/或鏟斗相對于水平平面或者物料傳送車輛的其他部件的角度；-處理裝置，用于基于從第一傳感器和第二傳感器接收的信息來提供物料的重量測量結(jié)果，-用戶界面，用于提供關(guān)于重量測量結(jié)果的信息，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)還包括用于監(jiān)控物料傳送車輛的物理穩(wěn)定性的裝置，并且所述監(jiān)控系統(tǒng)包括共用裝置，其中所述共用裝置布置為操縱稱量和穩(wěn)定性監(jiān)控。本發(fā)明的系統(tǒng)提供了這樣的優(yōu)點減小了生產(chǎn)和安裝成本，同時相同的単元、部件、構(gòu)件、纜線、和/或軟件可以被用于測量載荷重量以及監(jiān)控穩(wěn)定性。還可能的是將所述系統(tǒng)安裝在車輛的艙室中的更小并且人體工程學(xué)的最佳空間中。根據(jù)另ー個實施方式，所述共用裝置包括第一傳感器。由此，所述監(jiān)控系統(tǒng)使用相同的傳感器來在重量測量和穩(wěn)定性測量中測量載荷重量。例如，重量傳感器可以是應(yīng)變計變換器或者壓カ傳感器。根據(jù)ー個實施方式，所述共用裝置包括第二傳感器。因此，所述監(jiān)控系統(tǒng)使用相同的傳感器來測量加速度和/或角度，以用于補償重量測量并且用于車輛穩(wěn)定性測量。角度傳感器優(yōu)選地是陀螺儀。如果使用加速度傳感器，那么例如所述加速度傳感器可以以測量質(zhì)塊(mass)上的カ為基礎(chǔ)。根據(jù)另ー個實施方式，所述共用裝置包括用戶界面。因此，例如，能夠在相同的顯示器上具有重量信息和穩(wěn)定性信息。還可能的是，利用相同的輸入裝置(諸如觸摸屏、按鈕或者開關(guān))來控制這兩種功能。在艙室中找到用于ー個用戶界面的人體工程學(xué)最佳位置比找到用于多個獨立用戶界面的人體工程學(xué)最佳位置更容易。公共用戶界面還減小了生產(chǎn)成本。根據(jù)ー個實施方式，所述共用裝置包括處理裝置。因此，通過相同處理裝置(諸如處理器)來提供稱量測量數(shù)據(jù)和穩(wěn)定性測量數(shù)據(jù)的處理。重量補償以及傾覆風(fēng)險的計算可以基于以下項目進行稱量數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)和/或關(guān)于車輛和/或車輛結(jié)構(gòu)的角度、位置、運動和/或加速度的數(shù)據(jù)。相關(guān)的參數(shù)和公式可被存儲在監(jiān)控系統(tǒng)的存儲器中。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，所述監(jiān)控系統(tǒng)布置為如果傾覆的風(fēng)險或者載荷重量超過相應(yīng)的預(yù)定極限就發(fā)出警報。還可能的是在這種情形中，車輛、懸臂或者承載裝置的運動通過監(jiān)控裝置來限制。還可能的是，所述運動/控制以用戶特定的方式來限制。在這種情形中，通過監(jiān)控系統(tǒng)來確認(rèn)用戶，并且在所述監(jiān)控系統(tǒng)中存儲并使用用戶特定的參數(shù)以便確定車輛部件的允許控制速度，尤其是當(dāng)傾覆的風(fēng)險接近最大允許值時。還可能的是，傾覆風(fēng)險的最大允許值是用戶特定的。這樣，有經(jīng)驗的用戶能夠比無經(jīng)驗的用戶以較少的安全限制來使用車輛。在一個實施方式中，所述監(jiān)控系統(tǒng)布置為通過學(xué)習(xí)來確定車輛和/或車輛部件的 運動/速度/位置/角度限制。在此學(xué)習(xí)模式中，監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控測量信號并且探測危險的情況，例如，在車輛的輪子從地面脫離的情況下。然后，所述監(jiān)控系統(tǒng)基于安全和危險情況來確定用于車輛以及車輛部件(諸如懸臂和承載裝置)的運動/位置/角度/速度/重量的限制、以及地面的允許傾斜角度。還可能的是使用監(jiān)控系統(tǒng)來將艙室或者承載裝置保持在確定位置(優(yōu)選地是水平位置)中。例如，能夠使用陀螺儀角度傳感器來測量客用電梯的平臺的水平傾斜角度，并且使用該信息來控制平臺以使所述平臺保持在水平位置中。作為另ー個實例，能夠使用監(jiān)控系統(tǒng)的陀螺儀傳感器來測量挖掘機或者收割機中的艙室的水平傾斜角度，并且利用該信息來控制艙室的位置，以便以這種方式將艙室保持在水平位置中。這樣，車輛駕駛員不會被由不平的地面造成的車輛傾斜所擾亂。例如，還可能的是，使用監(jiān)控系統(tǒng)的陀螺儀傳感器來在提升期間控制鏟斗的位置。在輪式裝載機、挖掘機等中這種特征可能是有利的。在提升期間有利的是，將鏟斗保持在相對于水平平面的一定位置中，從而避免載荷從鏟斗傾倒出來。為實現(xiàn)此，需要在提升期間相對于懸臂來轉(zhuǎn)動鏟斗，以便補償懸臂角度的變化。在現(xiàn)有技術(shù)中，這通過特定的機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。然而，來自鏟斗的陀螺儀以及可能的懸臂的陀螺儀的信號能被用于探測鏟斗相對與水平平面的位置，并且可以進一歩使用該位置信息來控制鏟斗的位置，以使鏟斗相對與水平平面保持在固定的角度/位置中。能夠在不用稱量的情況下來控制艙室、平臺或者鏟斗以相對于水平平面保持在確預(yù)的角度中。因此，監(jiān)控系統(tǒng)的稱量傳感器對于該功能而言不是必須使用的。根據(jù)ー個實施方式，應(yīng)用所述監(jiān)控系統(tǒng)來控制不僅具有活塞的液壓缸，例如所謂的數(shù)字液壓缸。當(dāng)該液壓缸被致動時使用ー個或多個活塞。優(yōu)選地，根據(jù)載荷的重量來選擇啟動的液壓缸體。這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)液壓系統(tǒng)的良好的效率。對于利用數(shù)字液壓系統(tǒng)，可以通過本監(jiān)控系統(tǒng)獲得關(guān)于載荷重量的信息。還可能的是，所述監(jiān)控系統(tǒng)基于載荷的重量來提供對致動活塞的選擇。在這種情形中，所述監(jiān)控系統(tǒng)可以輸出用于液壓活塞的控制信號。根據(jù)ー個實施方式，所述監(jiān)控系統(tǒng)還具有攝像機監(jiān)控工具以便監(jiān)控車輛的周圍環(huán)境。該系統(tǒng)可以具有，例如，沿著正交方向指向的四個攝像機。這些攝像機可以定位在車輛的頂部或者定位在車輛頂部的側(cè)面。在一個實施方式中，監(jiān)控系統(tǒng)的顯示器一次顯示來自一個攝像機的圖像。例如基于車輛的運動來選擇起作用的攝像機。在車輛運動的方向上為最佳觀察的攝像機被選定為起作用的?？赡艿氖?，例如在挖掘機的情形中，起作用的攝像機也基于車輛艙室的旋轉(zhuǎn)來選擇。當(dāng)艙室旋轉(zhuǎn)時，朝旋轉(zhuǎn)方向觀察的攝像機可以被選擇為起作用的。還可能的是，即使當(dāng)車輛不是為了傳送物料來操作時，也使用攝像機來監(jiān)控環(huán)境。監(jiān)控系統(tǒng)還可以具有用于將圖像和/其他測量數(shù)據(jù)無線傳送到遠程位置的裝置。根據(jù)ー個實施方式，所述監(jiān)控系統(tǒng)具有用于探測附近物體與車輛之間距離的裝置。所述監(jiān)控系統(tǒng)可以布置為，如果探測到的距離小于預(yù)定臨界值安全距離就發(fā)出警報。根據(jù)ー個實施方式，所述監(jiān)控系統(tǒng)具有記錄所監(jiān)控的數(shù)據(jù)的功能。被記錄的數(shù)據(jù)可以包括測得的載荷重量、測得的穩(wěn)定性信息(包括提供的警報、和/或從攝像機接收到的圖像/視頻)。要被記錄的數(shù)據(jù)也可以是可選擇的。在記錄中，優(yōu)選的是將記錄時刻的時間信息包括到所記錄的數(shù)據(jù)中。記錄的數(shù)據(jù)例如可以被用于分析突發(fā)情況。在從屬權(quán)利要求中披露了本發(fā)明的另ー些實施方式。
如上所述，通過本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)顯著的優(yōu)勢。在本發(fā)明的解決方案中，不需要安裝用于稱量和穩(wěn)定性監(jiān)控目的的獨立加速度/角度傳感器。還可能的是，在車輛的艙室中安裝并且使用單個電子単元。所有的數(shù)據(jù)處理和顯示都可以利用單個處理器單元和單個用戶界面來完成。因此，能夠在相同的用戶界面處得到信息并且施加關(guān)于載荷重量和車輛穩(wěn)定性的控制以及的可能的其他監(jiān)控功能。此外，能夠具有顯示在相同的用戶界面上的攝像機視圖。在單個的電子單元可以取代車輛艙室中的三個獨立的単元的同時，在安裝、設(shè)備成本、可用性/人體工程學(xué)以及用于設(shè)備的艙室空間的要求上能夠?qū)崿F(xiàn)實質(zhì)性的益處。在本專利申請中，“物料傳送車輛”指的是具有用于承載載荷的承載裝置以及用于傳送載荷的裝置的所有種類的車輛。物料傳送車輛可以是例如輪式裝載機、叉車、挖掘機、翻斗車、運送機、收割機、起重機、客用電梯、架梁用千斤頂、或卡車(諸如消防車、鏟車、碼垛車、前伸式叉車或垃圾車)。在本專利申請中，術(shù)語“公共”用于這樣的含義，S卩，傳感器、其他構(gòu)件、部件、単元或者功能用于至少兩個相繼的目的；測量物料運送車輛的承載裝置的載荷重量，以及監(jiān)控物料傳送車輛的物理穩(wěn)定性/傾覆的風(fēng)險。在本專利申請中，術(shù)語“水平平面”表示垂直于地球重力的平面。


接著將參照下面的附圖來更詳細(xì)地描述本發(fā)明圖I示出了具有現(xiàn)有技術(shù)的稱量裝置的輪式裝載機；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的示例性裝置的框架圖；圖3示出了包括根據(jù)本發(fā)明的示例性監(jiān)控系統(tǒng)的挖掘機。
具體實施例方式在上面的現(xiàn)有技術(shù)部分描述了圖I。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的監(jiān)控系統(tǒng)20的框圖。該系統(tǒng)具有用于稱量承載裝置上的載荷的第一類型的傳感器21。第一傳感器可以是在車輛的鉸接接合處的應(yīng)變計變換器或者是在液壓缸中的壓カ變換器，例如，所述壓カ變換器的輸出信號與載荷重量成比例。來自第一傳感器的信號被弓丨導(dǎo)到具有無線數(shù)據(jù)傳送器或者纜線的電子單元28，并且所述信號被進ー步放大并且在摸-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器284中轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。數(shù)字信號被計算載荷的重量值的處理器282讀取。圖2的監(jiān)控系統(tǒng)還具有四個第二類型的傳感器，優(yōu)選地為測量角度的陀螺儀，但是替換地，所述第二類型的傳感器可以是測量角度、加速度或者相對位置的其他常規(guī)傳感器。例如，圖2的傳感器22a可以是用于測量物料傳送車輛的艙室的角度的陀螺儀。所述角度可以相對于水平平面測量。除了陀螺儀之外或者替換所述陀螺儀，傳感器22a可以包括磁力傳感器或者加速度傳感器。傳感器22b例如可以測量物料傳送車輛的第一懸臂的角度。所述角度可以相對于水平平面測量。用于測量角度的傳感器可以以陀螺儀為基礎(chǔ)。替換地，能夠使用加速度計來測量小質(zhì)塊上的力。如果物料傳送車輛的懸臂結(jié)構(gòu)包括相互鉸接的兩個懸臂，則傳感器22c便可以測量第二懸臂的位置。優(yōu)選地，還具有用于測量承載裝置的位置的傳感器22d。這些傳感器優(yōu)選地以陀螺儀為基礎(chǔ)，但是替換地，這些傳感器可以是測量兩個懸臂之間或者懸臂與承載裝置之間的相對位置的機械或者光學(xué)傳感器。來自陀螺儀和/或加速度和/或角度傳感器的信號被無線地或者經(jīng)由纜線引導(dǎo)至電子單元28，其 中所述信號被放大并通過A/D轉(zhuǎn)換器284轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。所述數(shù)字信號通過處理器282讀取。來自第二類型傳感器的信號被用于補償來自第一傳感器的信號，以便實現(xiàn)更準(zhǔn)確的載荷稱量結(jié)果。因此，所述補償可以總體地考慮物料傳送車輛的可能角度和/或加速度，以及物料傳送車輛的懸臂和承載裝置的可能加速度和/或角度。當(dāng)測量艙室與水平平面之間的角度，以及艙室、懸臂部件與承載裝置之間的相對角度時，能夠確定承載裝置相對于水平平面以及相對于第一稱量傳感器的角度。然后該信息被用于稱量測量的補償，以便實現(xiàn)補償?shù)姆Q量結(jié)果。補償?shù)姆Q量結(jié)果被存儲于電子單元的存儲器283，并且在電子單元的顯示器281處顯示。所述顯示器可以是觸摸屏，例如，還具有通過用戶輸入信息和選擇的可能性。存儲器和觸摸屏通過處理器282控制?？梢栽谳d荷提升期間執(zhí)行載荷的稱量。例如，用戶可以指示通過按壓相應(yīng)的按鈕來保存測量結(jié)果，從而該裝置適于記錄載荷的探測重量。還可能的是，當(dāng)承載裝置的位置處于一定范圍內(nèi)時啟動測量的記錄。還可能的是，除了通知用戶稱量結(jié)果以外，如果載荷重量超過預(yù)定的安全臨界值，則所述系統(tǒng)還提供給用戶警報。預(yù)定臨界值可以儲存至存儲器283。警報可以例如是聽覺的或者視覺的。還可能的是，超過載荷重量的安全臨界值致使監(jiān)控系統(tǒng)限制承載裝置、懸臂或者整個車輛的進ー步運動。例如，還可能的是，超過載荷重量的安全臨界值致使監(jiān)控系統(tǒng)強制承載裝置運動到地面高度。運動的這種限制或者強制g在減小由于例如過載而引起的損壞的風(fēng)險。如上所述，還可能的是，安全限制或者強制功能是用戶特定的。這樣，對于有經(jīng)驗的用戶來說限制可以低于無經(jīng)驗的用戶。此外，可能的是，基于從車輛的測量/探測事件中的學(xué)習(xí)通過監(jiān)控系統(tǒng)來確定所述限制。這種學(xué)習(xí)也可以是用戶特定的。如上所述，還可能的是使用監(jiān)控系統(tǒng)來控制數(shù)字液壓系統(tǒng)的活塞。優(yōu)選地根據(jù)載荷的重量來選擇缸體的啟動的活塞。這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)液壓系統(tǒng)的良好效率。可能的是，監(jiān)控系統(tǒng)提供載荷的重量值以便啟動活塞的選定。還可能的是，監(jiān)控系統(tǒng)可以輸出用于控制液壓活塞的控制信號。來自加速度和/或角度傳感器22a、22b、22c、22d的信號也被用于監(jiān)控物料傳送車輛的物理穩(wěn)定性。相對于水平平面在兩個方向上確定物料傳送車輛的角度。優(yōu)選地，ー個方向是物料傳送車輛的前-后方向，并且優(yōu)選地，另ー方向是物料傳送車輛的左-右方向。因此，確定第一方向與水平平面之間的角度以及第二方向與水平平面之間的角度。根據(jù)測量到的加速度和角度值，處理器計算出車輛傾覆的危險等級?？赡艿氖?，來自重量傳感器21的輸入也被用于確定傾覆的危險值。應(yīng)該注意的是，即使相同的角度/加速度傳感器可以被用于監(jiān)控穩(wěn)定性以及重量計算的補償，還可能的是并非所有這種傳感器都用于重量補償。例如，使用用于補償?shù)奈挥诔休d裝置附近的傳感器可能是足夠的，尤其是如果重量傳感器也位于承載裝置附近的話。還可能的是，重量傳感器和角度/加速度傳感器位于相同的傳感器単元中。例如，客用電梯可以包括安裝在懸臂與平臺之間的傳感器單元，其中所述傳感器単元可以包括用于稱量載荷的稱量傳感器、以及用于測量角度和/或加速度的陀螺儀和/或加速度計，以用于稱量補償以及用于監(jiān)控車輛的穩(wěn)定性以及可能用于將平臺控制在水平位置中。傾覆危險的預(yù)定臨界值優(yōu)選地存儲在存儲器283中。將由處理器計算的危險等級與臨界值進行比較，并且如果測得的/計算的風(fēng)險等級超過所述臨界值時，所述監(jiān)控系統(tǒng)布置為向用戶提供警報。警報可以是可聽見的和/或可看見的。還可能的是，超過傾覆風(fēng)險的安全臨界值致使測量系統(tǒng)限制車輛和/或車輛的部件(例如，承載裝置、懸臂)的進ー·步運動。還可能的是，超過傾覆風(fēng)險的安全臨界值致使監(jiān)控系統(tǒng)強迫車輛、承載裝置或者懸臂運動，比如強制運動裝置運動到地面高度。因此，通過這種運動的限制或強制能夠減小傾覆的風(fēng)險或者避免這種增加。測量值和警報也可以存儲在存儲器283中以便未來可能的需要。如上所述，還可能的是，安全限制或強制功能是用戶特定的。這樣對于有經(jīng)驗的用戶來說限制可以低于無經(jīng)驗的用戶。此外，可能的是，基于從車輛的測量/探測事件中的學(xué)習(xí)通過監(jiān)控系統(tǒng)來確定所述限制。這種學(xué)習(xí)也可以是用戶特定的。圖2的監(jiān)控系統(tǒng)還包括四個攝像機；第一攝像機29F用于沿著向前方向觀察，第二攝像機29B用于沿著向后/背向方向觀察；第三攝像機29L用于沿向左方向觀察；以及第四攝像機29R用于沿向右方向觀察。顯然可能的是，攝像機的數(shù)量是不同的，諸如1、2或者更多。攝像機優(yōu)選的是攝像機，但可替換地，攝像機可以是靜態(tài)圖像攝像機。這些攝像機通過串聯(lián)纜線或者無線數(shù)據(jù)傳送裝置耦接至電子單元28的視頻界面285。視頻信號被進ー步引導(dǎo)到處理器282，所述處理器可以控制顯示器281以顯示視頻圖像。如果使用多個攝像機，可能的是來自所有攝像機的圖像被顯示在顯示器的不同部分中，或者替換地，顯示來自ー個攝像機的圖像。如果顯示來自ー個“起作用的”攝像機的圖像，那么起作用的攝像機例如可以根據(jù)車輛的運動來選擇。在這種情況下，例如，在車輛運動方向上最佳顯示的攝像機被選擇為起作用。還可能的是，當(dāng)車輛不運動時，沒有來自攝像機的圖像被示出。此外，還可能的是，使用監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機來監(jiān)控環(huán)境外部工作時間。在這種情形中，優(yōu)選的是，監(jiān)控系統(tǒng)無線連接到互聯(lián)網(wǎng)以便于遠程監(jiān)控。這種通信還可以用于傳送其他信息，諸如測量數(shù)據(jù)或者警報信息。無線數(shù)據(jù)傳送可以基于無線調(diào)制解調(diào)器信道、藍牙、WLAN(無線局域網(wǎng))，諸如GPRS的運動電話網(wǎng)絡(luò)，或者可以基于其他無線通信方法。所述監(jiān)控系統(tǒng)還可以將攝像機的視頻圖像儲存到存儲器283。該存儲可以是連續(xù)的或者其可以在ー些特定的情況下被啟動。可能的是，來自ー個起作用的攝像機的圖像或者來自確定的或者所有攝像機的圖像被存儲。例如，當(dāng)圖像被存儲時，能在發(fā)生事故的情況下使用圖像來進行分析。
監(jiān)控系統(tǒng)還可以包括探測環(huán)境中的物體與車輛之間的距離的功能。該測量可以以攝像機圖像的分析為基礎(chǔ)，或者以來自攝像機的聚焦功能的信息為基礎(chǔ)。還可能的是，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括例如基于超聲波的分離的近程式傳感器(圖2中未示出)。處理器282可以提供用于距離探測的可能的計算。距離臨界值可以儲存在存儲器283中。如果探測的距離比臨界值小，那么監(jiān)控系統(tǒng)便可以為用戶提供警報。監(jiān)控系統(tǒng)還可以防止車輛或者承載裝置在這種情形中運動。距離探測的目的是減小在環(huán)境中碰撞附近 物體的風(fēng)險。圖3示出了具有根據(jù)本發(fā)明的示例性監(jiān)控系統(tǒng)的挖掘機30。所述監(jiān)控系統(tǒng)在挖掘機的艙室3 I處具有一個傳感器22a。該加速度傳感器提供關(guān)于整個挖掘機的運動以及艙室的旋轉(zhuǎn)運動的信息。傳感器22a可以包括陀螺儀、磁性傳感器和/或加速度傳感器。挖掘機具有分別通過液壓缸33和34運動的兩個鉸接懸臂36和37。鏟斗32連接到懸臂37，并且隨著液壓缸35運動。監(jiān)控系統(tǒng)在懸臂36處具有另ー個陀螺儀傳感器22b，以便監(jiān)控懸臂的運動。還具有在第二懸臂37處的陀螺儀傳感器22c以及在鏟斗32處的另ー個陀螺儀傳感器22d。這些傳感器用于補償鏟斗32的載荷重量的測量。這些傳感器還被用于穩(wěn)定性測量。所述監(jiān)控系統(tǒng)還包括至少ー個重量傳感器(未示出)。重量傳感器可以是位于液壓缸33、34和/或35的ー個中的壓カ傳感器，優(yōu)選地在液壓缸33中。重量傳感器還可以是優(yōu)選地位于主懸臂36與車輛的底盤31之間的接合處41處的應(yīng)變計變換器。替換地或者附加地，在主懸臂36與第二懸臂37之間的接合處44，或者在第二懸臂37與鏟斗32之間的接合處45處可以具有應(yīng)變計變換器。重量傳感器用于提供關(guān)于載荷重量的初始信息。重量傳感器還可以用于車輛的穩(wěn)定性測量中。所述監(jiān)控器還具有安裝在挖掘機艙室的頂部處的攝像機29F(前面)、29B(背面/后面)、29L(左面)和29R(右面)。該系統(tǒng)還可以包括近程式傳感器(未示出)。包括監(jiān)控系統(tǒng)的用戶界面的電子單元28在人體工程學(xué)合適的位置處定位在艙室31的內(nèi)部。本發(fā)明的范圍將通過所附權(quán)利要求來限定。技術(shù)人員將會理解的事實是，在不偏離在權(quán)利要求中闡述的范圍的情況下可以對明確披露的實施方式和其特征做出多種改變和修改。例如，承載裝置不必是挖掘機的鏟斗，例如，還可以是卡車的平臺或者箱或者起重機的鉤部。還可能的是，監(jiān)控系統(tǒng)的部件以不同的方式布置成多個單元。例如，可能的是，每個傳感器都配備集成放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，以便減小與纜線相聯(lián)系的電噪音的影響。還可能的是，例如在傳感器與電子單元之間使用無線數(shù)據(jù)傳送。
權(quán)利要求
1.一種用于物料傳送車輛的監(jiān)控系統(tǒng)(20)，其中所述物料傳送車輛具有用于承載物料的裝置(32)，并且所述監(jiān)控系統(tǒng)包括 -至少一個第一傳感器(21)，用于稱量被所述承載裝置承載的物料； -至少一個第二傳感器(22a、22b、22c、22d)，用于測量所述物料傳送車輛的基部、懸臂和/或承載裝置相對于水平平面或者所述 物料傳送車輛的其他部件的角度； -處理裝置(282)，用于基于從所述第一傳感器和所述第二傳感器接收的信息來提供所述物料的重量測量結(jié)果； -用戶界面(281)，用于提供關(guān)于所述重量測量結(jié)果的信息， 其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)還包括用于監(jiān)控所述物料傳送車輛的物理穩(wěn)定性的裝置(21、22a、22b、22c、22d、281、282、284)，并且所述監(jiān)控系統(tǒng)包括共用裝置(21、22a、22b、22c、22d、281、282、284)，其中所述共用裝置布置為操縱稱量和穩(wěn)定性監(jiān)控這兩者。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述共用裝置包括所述第一傳感器，從而基于所述第一傳感器(21)的輸出進行稱量測量和穩(wěn)定性測量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述共用裝置包括所述第二傳感器，從而基于所述第二傳感器(22a、22b、22c、22d)的輸出進行稱量測量和穩(wěn)定性測量。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述共用裝置包括所述用戶界面，從而通過所述用戶界面(281)來提供關(guān)于所述稱量測量的結(jié)果以及所述穩(wěn)定性測量結(jié)果的信息。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述共用裝置包括所述處理裝置(282)，從而所述處理裝置布置為處理傳感器輸出信號以便提供所述稱量測量結(jié)果和所述穩(wěn)定性測量結(jié)果。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)定性測量設(shè)置為提供與所述車輛的傾覆風(fēng)險相對應(yīng)的結(jié)果，并且所述監(jiān)控系統(tǒng)布置為當(dāng)超過傾覆預(yù)定風(fēng)險等級時提供警報。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)布置為當(dāng)超過傾覆預(yù)定風(fēng)險等級時限制或強制所述車輛、所述車輛的承載裝置和/或所述車輛的可能的懸臂的運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定風(fēng)險等級和/或相關(guān)的運動限制是用戶特定的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)布置為基于接收到的傳感器數(shù)據(jù)來監(jiān)控傾覆的風(fēng)險，并且通過基于監(jiān)控數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)來限定預(yù)定風(fēng)險等級和/或運動限制。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括用于提供關(guān)于所述車輛的周圍環(huán)境的靜止圖像和/或視頻的至少一個攝像機(29F、29B、29L、29R)，其中所述用戶界面的顯示器布置為基于攝像機輸出顯示所述圖像或視頻。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括安裝為沿著不同方向觀察的至少兩個攝像機，以及用于從所述攝像機中的一個選擇每一次將在所述用戶界面顯示器上被顯示的信號的選擇裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)具有基于所述物料傳送車輛的運動方向來執(zhí)行所述攝像機的選擇的裝置。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)具有用于探測所述車輛與所述車輛的環(huán)境中的物體之間的距離的裝置，并且所述監(jiān)控系統(tǒng)布置為如果所述距離小于預(yù)定值便發(fā)出警報。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述測量系統(tǒng)具有用于存儲測量數(shù)據(jù)、警報信息和/或圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器(283)，以便后續(xù)存取。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)提供關(guān)于所述載荷重量的信息以便控制所述物料傳送車輛中的液壓系統(tǒng)的活塞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種物料傳送車輛的監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明可以被應(yīng)用于稱量車輛的載荷以及監(jiān)控車輛的物理穩(wěn)定性。物料傳送車輛可以是例如輪式裝載機、叉車、挖掘機、翻斗車、運送機、收割機、起重機、客用電梯、架梁用千斤頂、或卡車(諸如輛消防車、鏟車、碼垛車、前移式叉車或垃圾車)。本發(fā)明的目的通過這樣的解決方案實現(xiàn)，其中物料傳送車輛具有至少一個用于稱量的傳感器以及至少一個用于測量車輛或者車輛的部件的加速度和/或角度的傳感器，以便補償稱量數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，相同的部件被用于稱量承載裝置的載荷并且用于監(jiān)控傾覆的風(fēng)險。
文檔編號H04N7/18GK102735319SQ201210107730
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者彭蒂·阿西凱寧 申請人:塔姆特豪思公司