用于建设机械的传感器装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110218954.6

申请日:

2011.08.02

公开号:

CN102373663A

公开日:

2012.03.14

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E01C 19/00申请日:20110802|||公开

IPC分类号:

E01C19/00; E02F9/00

主分类号:

E01C19/00

申请人:

约瑟夫福格勒公司

发明人:

阿希姆·奥伊尔; 霍斯特·蓝博

地址:

德国路德维希港

优先权:

2010.08.06 EP 10008250.2

专利代理机构:

北京市路盛律师事务所 11326

代理人:

付磊

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内容摘要

本发明涉及一种用于建设机械(1)的传感器装置(2),其具有传感器(5),所述传感器设置用于收集来自采样区域(6)或采样点的测量数据。本发明的特征在于用于照亮采样区域(6)或采样点的照明装置(8)集成在所述传感器装置(2)中。

权利要求书

1: 一种用于建设机械 (1) 的传感器装置 (2), 其具有传感器 (5), 所述传感器设置用于 收集来自采样区域 (6) 或采样点的测量数据, 其特征在于, 用于照亮所述采样区域 (6) 或采 样点的照明装置 (8) 集成在所述传感器装置 (2) 中。
2: 根据权利要求 1 所述的传感器装置, 其特征在于, 所述传感器 (5) 是机械传感器 (5) 或非接触式传感器 (5)。
3: 根据权利要求 1 至 2 中的任一项所述的传感器装置, 其特征在于, 所述传感器 (5) 是 光学传感器、 电感式传感器、 电容式传感器或超声波传感器。
4: 根据权利要求 1 至 3 中的任一项所述的传感器装置, 其特征在于, 所述照明装置 (8) 适用于发射可见光和 / 或红外光 (11)。
5: 根据权利要求 1 至 4 中的任一项所述的传感器装置, 其特征在于, 所述照明装置 (8) 具有光学系统 (10), 所述光学系统用于定义由所述照明装置 (8) 照亮的区域 (13)。
6: 根据权利要求 5 所述的传感器装置, 其特征在于, 所述光学系统 (10) 可以设定为改 变由所述照明装置 (8) 照亮的区域 (13) 的位置和 / 或尺寸。
7: 根据权利要求 1 至 6 中的任一项所述的传感器装置, 其特征在于, 所述照明装置 (8) 的亮度可变。
8: 根据权利要求 1 至 7 中的任一项所述的传感器装置, 其特征在于, 所述传感器 (5) 设 置用于不连续地收集测量数据, 所述照明装置 (8) 设置为仅在所述传感器 (5) 收集测量数 据期间发射光。
9: 根据权利要求 1 至 8 中的任一项所述的传感器装置, 其特征在于, 所述传感器装置 (2) 具有摄像机, 所述摄像机对准采样区域 (6) 或采样点。
10: 根据权利要求 1 至 9 中的任一项所述的传感器装置, 其特征在于, 独立于所述传感 器 (5) 的操作激活所述照明装置 (8)。
11: 一种建设机械 (1), 其具有根据权利要求 1 至 10 中的任一项所述的传感器装置 (2)。
12: 根据权利要求 11 所述的建设机械, 其特征在于, 所述建设机械 (1) 是筑路机或装料 机。

说明书


用于建设机械的传感器装置

    技术领域 本发明涉及用于建设机械的传感器装置, 该传感器装置具有设置用于收集来自采 样区域或采样点的测量数据的传感器。
     背景技术 这种用于建设机械的传感器装置在实践中是已知的。 通过其收集的测量数据被用 于检查建设机械的施工结果, 特别是该施工结果的质量, 并用于根据测量数据设定建设机 械的操作参数, 以便达到可能的最佳施工结果。
     现有传感器装置的缺点是其由于建设机械的工作环境而经受非常高水平的应力 和污染 (soiling)。这可能造成由传感器装置中的传感器提供的测量数据不可靠。由于不 可靠、 错误的测量数据, 建设机械的操作会受到损害, 且如果建设机械的操作参数是基于不 可靠的测量数据不正确地设定的, 所达到的施工结果会进一步劣化。
     发明内容 本发明的目的是提供一种传感器装置, 其通过有建设性的简单手段有助于建设机 械的更可靠操作。
     该目的由本发明的传感器装置实现, 该传感器装置具有传感器, 所述传感器设置 用于收集来自采样区域或采样点的测量数据, 其中, 用于照亮所述采样区域或采样点的照 明装置集成在所述传感器装置中。本发明的有利的进一步改进在本申请中给出。
     根据本发明的传感器装置特征在于, 用于照亮传感器的采样区域或采样点的照明 装置集成在传感器装置中。这提供一系列的优点。由于对传感器收集测量数据的采样区域 或采样点的照明, 在该处的对比度增加从而测量数据更加准确。即使当建设机械在晚上或 在建筑结构或隧道中, 即在黑暗中操作时, 照明允许建设机械的操作者检查采样区域或采 样点的质量和表面状态。以此方式操作者可以可视地检查施工结果的质量, 以及采样区域 或采样点 ( 在下文中统称为采样场 ) 是否足够清洁从而可以预期通过传感器得到可靠的测 量数据。 另外有利的是, 由于照明装置集成在传感器装置中, 可以避免到外部照明装置的接 线, 且照明质量独立于是否有外部照明元件出现在施工现场及可选地其出现形式 ( 例如, 在柱杆上 )。 此外, 不再需要将建设机械上的现有工作灯对准到采样场以便检查该采样场的 质量, 从而工作灯可以用于其预期目的以照亮建设机械的施工区域。
     出现在传感器装置中的传感器可以是例如机械传感器或非接触式传感器。 还可以 想到, 多个传感器出现在传感器装置中, 且这些传感器评估相同的采样场或不同的采样场。
     例如, 传感器可以是光学传感器或非光学传感器, 例如电感式传感器、 电容式传感 器或超声波传感器。即使对于这种非光学传感器, 根据本发明提供的照明装置也有利于能 够可视地检查采样场的表面质量和污染水平。然而, 可以想到通过照明装置在采样场中产 生的光或影模式可以由传感器检测并用于收集测量数据。为此目的, 照明装置可能产生结 构化的光模式, 例如直线或网格。取决于该光模式的位置和 / 或变形, 可以得出关于采样场
     属性以及关于建设机械的施工结果质量的结论。
     可以形成该照明装置以用于发射可见光和 / 或红外光。可见光的优点是其有助于 由建设机械的操作者对采样场进行可视检查。
     有利的是该照明装置具有光学系统, 该光学系统用于定义和可选地用于改变由照 明装置照亮的区域。该照明装置可以包含反射镜和 / 或光学透镜, 且以此方式定义照明区 域位于何处以及照明区域具有怎样的尺寸。
     特别有利的是, 该光学系统可调节以便改变由照明装置照亮的区域的位置和 / 或 尺寸。 以此方式, 照明区域可以适用于变化的操作条件, 例如传感器和采样场之间变化的距 离。
     在本发明的又一个有利变体中, 照明装置的亮度可变以有助于对施工场地进行最 优的照明, 同时有可能的最低能量消耗。
     可以想到, 传感器不连续地收集测量数据, 而是其设置用于不连续地收集测量数 据, 例如根据固定或可变的测量时间间隔收集测量数据。在该情况下, 有利的是该照明装 置设置为仅在传感器收集测量数据时发射光, 从而可以在传感器的不活跃状态期间节省能 量。 在本发明的又一个变体中, 传感器装置具有对准采样场的摄像机。 通过该摄像机, 操作者可以可视地检查由照明装置照亮的采样场而不必移动到采样场。
     另外有利的是可以独立于传感器操作激活该照明装置。在该情况下, 可以接通该 照明装置, 例如以可视地检查采样场而不必同时接通传感器。
     本发明还涉及一种具有上述类型的传感器装置的建设机械, 例如筑路机或装料 机。
     附图说明
     在下文中基于附图更详细地对本发明的有利实施方案进行说明。
     图 1 示出具有根据本发明的传感器装置 2 的建设机械 1 的实施方案的立体图。 具体实施方式
     建设机械 1 可以是筑路机或筑路机的装料机。然而, 其也可以是其它建设机械, 这 些建设机械能够在黑暗中或在黑暗的地方, 例如在隧道中, 或在内部黑暗的区域中使用, 然 而通过其能够收集测量数据。
     在所示的实施方案中, 传感器装置 2 通过延伸臂 3 安装在建设机械 1 的舱室 4 上, 例如在建设机械 1 的外壁或内壁 4 上。或者, 还可以想到传感器装置 2 集成在建设机械 1 的舱室 4 中。
     示意性地示出, 传感器装置 2 具有传感器 5, 该传感器设置用于收集来自采样区域 6 的测量数据。传感器 5 的采样角或获取角由虚线 7 表示。
     传感器 5 可以是机械传感器或非接触式传感器。例如, 其可以是在建设机械 1 的 螺旋输送机上的超声波材料传感器、 超声波水平传感器或机械式远距离探测器。由传感器 5 收集的测量数据被用于表示建设机械 1 上或建设机械 1 中的状态或通过建设机械 1 达到 的施工结果。根据本发明, 照明装置 8 集成在传感器装置 2 中。照明装置 8 包括用于产生例如 可见光的光源 9。光源 9 可以是 LED 或 LED 阵列。此外, 照明装置 8 具有设置在光源 9 前方 的光学系统 10。该光学系统 10 可以包括反射镜和 / 或透镜。其用于使光源 9 产生的光形 成为锥形光束 11。
     在此, 在来自照明装置 8 的锥形光束 11 到达否则是黑暗的施工表面 12 时, 由照明 产生照明区域 13。 在本实施方案中, 照明装置 8 的光学系统设定为使得照明区域 13 准确匹 配传感器 5 的采样区域 6。可以优选地通过控制器控制光源 9 和光学系统 10, 使得可以改 变锥形光束 11 的亮度和该锥形光束 11 的扩散, 从而照明可以适合于例如传感器装置 2 和 施工表面 12 之间变化的距离。
     在建设机械 1 的操作中, 当传感器 5 活跃且在获取测量数据时, 或当照明装置 8 已 独立于传感器 5 的操作由建设机械 1 的操作者激活时, 照明装置 8 可以照亮施工表面 12 上 的区域 13。
     通过所示的实施方案, 可以按多种方式改变根据本发明的传感器装置 2。 例如可以 将多个传感器 5 集成在传感器装置 2 中。此外, 摄像机可以设置在传感器装置 2 中, 通过该 摄像机获取由照明装置 8 照亮的区域 13。 由该摄像机提供的图像可以显示在用于建设机械 1 的操作者的显示装置上。

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资源描述

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1、10申请公布号CN102373663A43申请公布日20120314CN102373663ACN102373663A21申请号201110218954622申请日2011080210008250220100806EPE01C19/00200601E02F9/0020060171申请人约瑟夫福格勒公司地址德国路德维希港72发明人阿希姆奥伊尔霍斯特蓝博74专利代理机构北京市路盛律师事务所11326代理人付磊54发明名称用于建设机械的传感器装置57摘要本发明涉及一种用于建设机械1的传感器装置2,其具有传感器5,所述传感器设置用于收集来自采样区域6或采样点的测量数据。本发明的特征在于用于照亮采样区域6。

2、或采样点的照明装置8集成在所述传感器装置2中。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102373668A1/1页21一种用于建设机械1的传感器装置2,其具有传感器5,所述传感器设置用于收集来自采样区域6或采样点的测量数据,其特征在于,用于照亮所述采样区域6或采样点的照明装置8集成在所述传感器装置2中。2根据权利要求1所述的传感器装置,其特征在于,所述传感器5是机械传感器5或非接触式传感器5。3根据权利要求1至2中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,所述传感器5是光学传感器、电感式传感器、电容式传感器或超声波传感器。4根。

3、据权利要求1至3中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,所述照明装置8适用于发射可见光和/或红外光11。5根据权利要求1至4中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,所述照明装置8具有光学系统10,所述光学系统用于定义由所述照明装置8照亮的区域13。6根据权利要求5所述的传感器装置,其特征在于,所述光学系统10可以设定为改变由所述照明装置8照亮的区域13的位置和/或尺寸。7根据权利要求1至6中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,所述照明装置8的亮度可变。8根据权利要求1至7中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,所述传感器5设置用于不连续地收集测量数据,所述照明装置8设置为仅在所述传感器5收集。

4、测量数据期间发射光。9根据权利要求1至8中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,所述传感器装置2具有摄像机,所述摄像机对准采样区域6或采样点。10根据权利要求1至9中的任一项所述的传感器装置,其特征在于,独立于所述传感器5的操作激活所述照明装置8。11一种建设机械1,其具有根据权利要求1至10中的任一项所述的传感器装置2。12根据权利要求11所述的建设机械,其特征在于,所述建设机械1是筑路机或装料机。权利要求书CN102373663ACN102373668A1/3页3用于建设机械的传感器装置技术领域0001本发明涉及用于建设机械的传感器装置,该传感器装置具有设置用于收集来自采样区域或采样点的测。

5、量数据的传感器。背景技术0002这种用于建设机械的传感器装置在实践中是已知的。通过其收集的测量数据被用于检查建设机械的施工结果,特别是该施工结果的质量,并用于根据测量数据设定建设机械的操作参数,以便达到可能的最佳施工结果。0003现有传感器装置的缺点是其由于建设机械的工作环境而经受非常高水平的应力和污染SOILING。这可能造成由传感器装置中的传感器提供的测量数据不可靠。由于不可靠、错误的测量数据,建设机械的操作会受到损害,且如果建设机械的操作参数是基于不可靠的测量数据不正确地设定的,所达到的施工结果会进一步劣化。发明内容0004本发明的目的是提供一种传感器装置,其通过有建设性的简单手段有助于。

6、建设机械的更可靠操作。0005该目的由本发明的传感器装置实现,该传感器装置具有传感器,所述传感器设置用于收集来自采样区域或采样点的测量数据,其中,用于照亮所述采样区域或采样点的照明装置集成在所述传感器装置中。本发明的有利的进一步改进在本申请中给出。0006根据本发明的传感器装置特征在于,用于照亮传感器的采样区域或采样点的照明装置集成在传感器装置中。这提供一系列的优点。由于对传感器收集测量数据的采样区域或采样点的照明,在该处的对比度增加从而测量数据更加准确。即使当建设机械在晚上或在建筑结构或隧道中,即在黑暗中操作时,照明允许建设机械的操作者检查采样区域或采样点的质量和表面状态。以此方式操作者可以。

7、可视地检查施工结果的质量,以及采样区域或采样点在下文中统称为采样场是否足够清洁从而可以预期通过传感器得到可靠的测量数据。另外有利的是,由于照明装置集成在传感器装置中,可以避免到外部照明装置的接线,且照明质量独立于是否有外部照明元件出现在施工现场及可选地其出现形式例如,在柱杆上。此外,不再需要将建设机械上的现有工作灯对准到采样场以便检查该采样场的质量,从而工作灯可以用于其预期目的以照亮建设机械的施工区域。0007出现在传感器装置中的传感器可以是例如机械传感器或非接触式传感器。还可以想到,多个传感器出现在传感器装置中,且这些传感器评估相同的采样场或不同的采样场。0008例如,传感器可以是光学传感器。

8、或非光学传感器,例如电感式传感器、电容式传感器或超声波传感器。即使对于这种非光学传感器,根据本发明提供的照明装置也有利于能够可视地检查采样场的表面质量和污染水平。然而,可以想到通过照明装置在采样场中产生的光或影模式可以由传感器检测并用于收集测量数据。为此目的,照明装置可能产生结构化的光模式,例如直线或网格。取决于该光模式的位置和/或变形,可以得出关于采样场说明书CN102373663ACN102373668A2/3页4属性以及关于建设机械的施工结果质量的结论。0009可以形成该照明装置以用于发射可见光和/或红外光。可见光的优点是其有助于由建设机械的操作者对采样场进行可视检查。0010有利的是该。

9、照明装置具有光学系统,该光学系统用于定义和可选地用于改变由照明装置照亮的区域。该照明装置可以包含反射镜和/或光学透镜,且以此方式定义照明区域位于何处以及照明区域具有怎样的尺寸。0011特别有利的是,该光学系统可调节以便改变由照明装置照亮的区域的位置和/或尺寸。以此方式,照明区域可以适用于变化的操作条件,例如传感器和采样场之间变化的距离。0012在本发明的又一个有利变体中,照明装置的亮度可变以有助于对施工场地进行最优的照明,同时有可能的最低能量消耗。0013可以想到,传感器不连续地收集测量数据,而是其设置用于不连续地收集测量数据,例如根据固定或可变的测量时间间隔收集测量数据。在该情况下,有利的是。

10、该照明装置设置为仅在传感器收集测量数据时发射光,从而可以在传感器的不活跃状态期间节省能量。0014在本发明的又一个变体中,传感器装置具有对准采样场的摄像机。通过该摄像机,操作者可以可视地检查由照明装置照亮的采样场而不必移动到采样场。0015另外有利的是可以独立于传感器操作激活该照明装置。在该情况下,可以接通该照明装置,例如以可视地检查采样场而不必同时接通传感器。0016本发明还涉及一种具有上述类型的传感器装置的建设机械,例如筑路机或装料机。附图说明0017在下文中基于附图更详细地对本发明的有利实施方案进行说明。0018图1示出具有根据本发明的传感器装置2的建设机械1的实施方案的立体图。具体实施。

11、方式0019建设机械1可以是筑路机或筑路机的装料机。然而,其也可以是其它建设机械,这些建设机械能够在黑暗中或在黑暗的地方,例如在隧道中,或在内部黑暗的区域中使用,然而通过其能够收集测量数据。0020在所示的实施方案中,传感器装置2通过延伸臂3安装在建设机械1的舱室4上,例如在建设机械1的外壁或内壁4上。或者,还可以想到传感器装置2集成在建设机械1的舱室4中。0021示意性地示出,传感器装置2具有传感器5,该传感器设置用于收集来自采样区域6的测量数据。传感器5的采样角或获取角由虚线7表示。0022传感器5可以是机械传感器或非接触式传感器。例如,其可以是在建设机械1的螺旋输送机上的超声波材料传感器。

12、、超声波水平传感器或机械式远距离探测器。由传感器5收集的测量数据被用于表示建设机械1上或建设机械1中的状态或通过建设机械1达到的施工结果。说明书CN102373663ACN102373668A3/3页50023根据本发明,照明装置8集成在传感器装置2中。照明装置8包括用于产生例如可见光的光源9。光源9可以是LED或LED阵列。此外,照明装置8具有设置在光源9前方的光学系统10。该光学系统10可以包括反射镜和/或透镜。其用于使光源9产生的光形成为锥形光束11。0024在此,在来自照明装置8的锥形光束11到达否则是黑暗的施工表面12时,由照明产生照明区域13。在本实施方案中,照明装置8的光学系统设。

13、定为使得照明区域13准确匹配传感器5的采样区域6。可以优选地通过控制器控制光源9和光学系统10,使得可以改变锥形光束11的亮度和该锥形光束11的扩散,从而照明可以适合于例如传感器装置2和施工表面12之间变化的距离。0025在建设机械1的操作中,当传感器5活跃且在获取测量数据时,或当照明装置8已独立于传感器5的操作由建设机械1的操作者激活时,照明装置8可以照亮施工表面12上的区域13。0026通过所示的实施方案,可以按多种方式改变根据本发明的传感器装置2。例如可以将多个传感器5集成在传感器装置2中。此外,摄像机可以设置在传感器装置2中,通过该摄像机获取由照明装置8照亮的区域13。由该摄像机提供的图像可以显示在用于建设机械1的操作者的显示装置上。说明书CN102373663ACN102373668A1/1页6图1说明书附图CN102373663A。

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