专利名称：一种路面施工机群及其配合引导系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种路面施工机群及其配合引导系统。
背景技术：
在目前现有技术中，为了完成路面施工机群施工过程中辅助施工设备与主施工设备的技术配合，一种实施方案是现场分派专人对两种性质的机械设备进行动作指挥协调，这种协调在一般情况下可以实现设备之间的工作配合。但是其配合程度与指挥人员的专业水准、表达方式密切相关，且与指挥人员的工作状态亦有关系。当指挥人员专业水准较低，表达方式不能被施工机械操作人员良好理解与接受时，路面施工机群的配合将无法准确完成。
另一种普遍用法是现场通过主工作机械的操作人员，应用设备以后的设施如灯光、喇叭等对辅助机械进行指挥。由于灯光的指挥作用局限于夜间或者光线不足情况之下，但仍然容易造成对道路对向正常行驶车辆的干扰。使用喇叭信号的指挥效果一般得到了操作人员的认可，其局限性也较隐蔽不易被发觉。但喇叭信号本身只有两种表达状态，对与上述的路面施工机群的密切配合状态无法准确表达；其次，喇叭信号对所有的路面使用者都是一种刺激，施工现场的所有车辆或设备驾驶员不能准确意识或认识到这些喇叭信号是对某一特定设备的指令；再者，喇叭信号本身包含噪音，不仅危害现场施工人员的身心健康，也会对施工附近尤其是夜间施工形成扰民；另一方面，现场施工机群的设备的操作人员可能因为喇叭信号而分散精力，导致设备操作的安全隐患。因此，针对现有路面施工机群，尤其是铣刨机及其运输车机群的配合困难，是目前相关技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种路面施工机群及其配合引导系统，以解决现有路面施工机群，尤其是铣刨机及其运输车机群的配合困难的问题。一方面，本发明提供了一种路面施工机群配合引导系统，包括用于安装在所述路面施工机群中主施工设备上的操作装置，用于根据不同工况选择适用于所述路面施工机群中辅助施工设备的操作指令；与所述操作装置信号连接的控制装置，用于接收所述操作指令并将其转换成供所述辅助施工设备识别的引导指令；与所述控制装置信号连接的显示装置，用于接收所述控制装置转换的引导指令，并显示所述引导指令。进一步地，所述操作装置包括保持操作指令单元，用于指示所述辅助施工设备保持在正确施工位置；调整操作指令单元，用于指示所述辅助施工设备调整工作位置，使所述辅助施工设备施工位置正确；急停操作指令单元，用于指示所述辅助施工设备停止。进一步地，所述调整操作指令单元包括第一级调整操作指令单元，用于指示所述辅助施工设备向所述主施工设备靠近或向所述主施工设备远离；第二级调整操作指令单元，用于指示所述辅助施工设备向所述主施工设备两侧预定方向调整工作位置。进一步地，所述控制装置包括转换单元，用于将所述操作指令转换成便于所述辅助施工设备便于识别的引导指 令；计算单元，与所述转换单元连接，用于计算所述引导指令对应的所述显示装置显不的符号。进一步地，所述控制装置还包括抗干扰处理单元，与所述转换单元连接，用于对输入的操作指令进行抗干扰处理；报警单元，与所述转换单元连接，对输入的错误的所述操作指令进行信息报警。进一步地,所述显示装置包括设置在所述主施工设备上的第一显示器，用于显示所述控制装置转换的引导指令;设置在所述辅助施工设备上的视镜，用于所述辅助施工设备上的工作人员通过所述视镜观察所述第一显示器上的引导指令。进一步地，所述显示装置包括设置在所述辅助施工设备上的第二显示器，所述第二显示器通过无线信号连接所述控制装置，用于显示所述控制装置转换的引导指令。进一步地，所述引导指令为指示符号；所述指示符号为加亮模式或闪动模式或移动模式。进一步地，所述主施工设备为铣刨机；所述辅助施工设备为用于运输铣刨物料的运输车。本发明还提供一种路面施工机群，所述路面施工机群设置有上述任意一项所述的路面施工机群配合弓I导系统。与现有技术相比，本发明的有益效果在于本发明提供的一种路面施工机群配合引导系统，包括安装在所述路面施工机群中主施工设备上的操作装置，用于根据不同工况选择适用于所述路面施工机群中辅助施工设备的不同操作指令；与所述操作装置信号连接的控制装置，用于接收所述操作指令并将其转换成供所述路面施工机群中辅助施工设备便于识别的引导指令；与所述控制装置信号连接的显示装置，用于接收所述控制装置转换的引导指令，并显示给所述辅助施工设备。通过主施工设备上的操作装置对机群其他器械进行操作控制指示，并通过控装置进行转换，转换成各个机群能够识别的引导指令，最后通过显示装置显示给各个辅助施工设备，以使整个机群配合更容易。
图I是本发明实施例的控制原理的简化示意图；图2是本发明实施例的操作装置原理示意图；图3是本发明实施例的显示装置的显示示意图；图4是本发明实施例的从视镜观察的视图，所示的符号是停止或紧急停车符合；图5是本发明实施例的从视镜观察的视图，所示的符号是保持当前行驶速度或工作姿态的符号；图6是本发明实施例的从视镜观察的视图，所示的符号是低速向前行驶或 向某一个方向轻微调整工作姿态的符号；图7是本发明实施例的从视镜观察的视图，所示的符号是最快速度向前行驶或向某一个方向快速调整工作姿态的符号；图8是本发明实施例的从视镜观察的视图，所示的符号是中速向前行驶或向某一个方向以中间速度调整工作姿态的符号；图9是本发明实施例的从视镜观察的视图，所示的符号是低速向后行驶或向另一个方向轻微调整工作姿态的符号；图10是本发明实施例的从视镜观察的视图，所示的符号是最快速度向后行驶或向另一个方向快速调整工作姿态的符号；图11是本发明实施例的从视镜观察的视图，所示的符号是中速向后行驶或向另一个方向以中间速度调整工作姿态的符号；图12是本发明实施例的结构框图。附图标记说明I :铣刨机械2 :运输车辆 3 :操作装置4 :第一显示器 5 :控制装置 6 :视镜7 :驾驶位置30 :操作手柄 31 :操作盒32 :操作区域33 :停止位置 34:操作显示面板35 :操作显示信号 40 :显示边框41 :正常工作信号42A:低速离开信号 42B:快速离开信号 42C:中速离开信号43A:低速接近信号 43B:快速接近信号 43C:中速接近信号44 :显不区域45 :停车信号A :施工设备运行方向
具体实施例方式为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。本发明提供一种路面施工机群配合引导系统，如图I和图12所示，包括操作装置、控制装置和显示装置。其中，操作装置安装在路面施工机群中主施工设备上，用于根据不同工况选择适用于所述路面施工机群中辅助施工设备的不同操作指令；控制装置与操作装置信号连接，用于接收操作指令并将其转换成供路面施工机群中辅助施工设备便于识别的引导指令；显示装置与控制装置信号连接，用于接收控制装置转换的引导指令，并显示给所述辅助施工设备。通过在主施工设置上安装用于对辅助施工设备操作控制的操作装置，操作装置的操作指令通过控制装置进行转换，转换成辅助施工设备能够识别的引导指令，最后通过显示装置显示给辅助施工设备，以使整个机群工作协调一致，结构简单实用方便。下面以铣刨机械I及其运输车辆2所构成的路面施工机群来做详细说明，当然本发明也可适用于其他路面施工机械的施工及配合弓丨导作业。请参见图1，该图是路面联合铣刨作业的简化示意图，其按照图中A向所示方向运行。示意图中，铣刨机械I是一种典型的前卸载路面铣刨机，是该路面施工机群中的主施工设备，其功用是对道路路面进行铣刨作业。同时，铣刨所产生的材料通过铣刨机械的前置输送设施进行输送。运输车辆2是该路面施工机群中的辅助施工设备，其主要功用是接受铣刨机械工 作过程中产生的路面材料，实现存储和运输。同时，运输车辆2与铣刨机械I的相对位置状态或施工姿势必须配合主施工的铣刨机械I。即意味着运输车辆2必须接受铣刨机械I的指令，调整其位置状态或施工姿态并配合完成整个联合施工作业。在联合作业过程中，运输车辆2应与铣刨机械I保持适当的距离，以保证路面铣刨材料能准确送入运输车辆2的车厢内。由于运输车辆2的车厢长度较长，所以施工过程中，运输车辆2必须调整其与铣刨机械I的相对位置，以确保路面铣刨材料能够准确送入车厢的各个部位。一般情况下，运输车辆2与铣刨机械I的相对位置有以下几种状况状况1，运输车辆2应保持当前状态，即运输车辆2的当前行驶速度与铣刨机械I的行驶速度保持得当；状况2，运输车辆2应加大与铣刨机械I的相对位置，即运输车辆2应离开铣刨机械I ;状况3，运输车辆2应减小与铣刨机械I的相对位置，即运输车辆2应接近铣刨机械I ;状况4，铣刨机械I停止，运输车辆2也应该停车，铣刨机械I操作人员认为有其他紧急情况，必须让运输车辆2停止运行。为配合完成上述几种工作状态，运输车辆2应该得到上述工作状态的指令并不至于产生信号混淆或理解错误。为完成上述路面联合铣刨作业功能，在主施工的铣刨机械I上安装有专门用于机群施工引导的操作装置3，显示装置，以及控制器5 (控制装置)；在辅助施工的运输车辆2上安装有用于观察或获取显示装置的信号的视镜6。在路面联合铣刨作业过程中，铣刨机械I操作人员处于操作位置7，可观察运输车辆2与铣刨机械I的实际距离，并判断运输车辆2的正确调整方式。其中，为配合不同工况，操作装置包括在工况I下，选择保持操作指令单元，指示所述辅助施工设备保持当前正确施工位置；在工况2和工况3下，选择调整操作指令单元，用于指示所述辅助施工设备调整目前工作位置，使所述辅助施工设备施工位置正确；在工况4下，选择急停操作指令单元，指示所述辅助施工设备紧急停止。另外，调整操作指令单元包括第一级调整操作指令单元，指示所述辅助施工设备向所述主施工设备靠近或向所述主施工设备远离；第二级调整操作指令单元，指示所述辅助施工设备向两侧预定方向调整工作位置。其中，第一调整操作指令单元和第二调整操作指令单元也可以分别控制快速、中速和慢速调整过程。铣刨机械I的操作人员对运输车辆2发出位置调整指令时，按照其所处的位置进行判断，即确保其发出的指令与运输车辆2实际调整方向一致。其中，控制装置包括转换单元，用于将所述操作指令转换成便于所述辅助施工设备识别的引导指令；计算单元，与所述转换单元连接，用于计算所述引导指令对应的所述显示装置显示的符号。以及抗干扰处理单元，与所述转换单元连接，用于对输入的操作指令进行抗干扰处理；报警单元，与所述转换单元连接，对输入的错误的所述操作指令进 行信息报
目O显示装置包括设置在所述主施工设备上的第一显示器，用于显示控制装置转换的引导指令；以及，设置在辅助施工设备上的视镜，用于辅助施工设备上的工作人员通过视镜观察所述第一显示器上的引导指令。第一显示器4所显示的引导指令或信号，通过视镜6进入运输车辆2的操作人员视野。运输车辆2的操作人员所获取的信息后的调整方向与显示信息保持一致。作为另一种选择，显示装置也可以是设置在所述辅助施工设备上的第二显示器，所述第二显示器通过无线信号连接所述控制装置，用于显示所述控制装置转换的引导指令。图中未示出，选择一个与控制装置无线信号连接的显示面板，将引导指令显示。显示装置显示的引导指令为指示符号，指示符号为加亮模式或闪动模式或移动模式。请参照图2。操作装置优选手柄操作装置，通常设置在靠近驾驶位置7的区域(如图I所示)，手柄操作装置包括操作盒31,操作盒31上设置有操作手柄30,还设置有供操作手柄30选择不同操作指令的操作区域32，另外，操作盒31上还设置有操作手柄30的停止位置33、操作显示面板34、操作显示信号35等。当铣刨机械I的操作人员停止主施工设备时，或者施工出现紧急情况，须立即指挥运输车辆停止，铣刨机械I的操作人员可将操作手柄30向右推入停止位置33。操作手柄30的停止位置33具有锁止功能，即手柄不会自动回到起始位置。当铣刨机械I的操作人员判断与之联合施工作业的运输车辆2需保持当前运行速度或保持当前施工姿态时，纟先刨机械I的操作人员可将操作装置的操作手柄30推入操作区域32的中间位置。手柄30的中间操作区域也设置具有锁止功能，即手柄不会自动在操作区域32内自由移动。当铣刨机械I的操作人员判断与之联合施工作业的运输车辆2需向前行驶离开当前位置或向某一方向调整当前施工姿态时，统刨机械I的操作人员可将操作手柄30推入操作区域32的前部位置。操作区域32的前部操作位置也具有锁止功能。为表达铣刨机械I操作人员对运输车辆2的移动速度的要求，操作区域32的不同位置对应不同的移动速度指令。操作区域32的前部位置的起始点表示最小移动速度，操作区域32的前部位置的终点表示最大移动速度，相应的，操作区域32的前部位置的中间区域表示介于最小移动速度与最大移动速度的某一中间速度。相应的，当铣刨机械I的操作人员判断与之联合施工作业的运输车辆2需向后行驶接近铣刨机械I或向另一方向调整当前施工姿态时，铣刨机械I的操作人员可将操作装置的操作手柄30推入操作区域32的后部位置。优选的，操作区域32的后部操作位置具有锁止功能。优选的，为表达铣刨机械I操作人员对运输车辆2的移动速度的要求，操作区域32的不同位置对应不同的移动速度指令。优选的，操作区域32的后部位置的起始点表示最小移动速度，操作区域32的后部位置的终点表示最大移动速度，相应的，操作区域32的后部位置的中间区域表示介于最小移动速度与最大移动速度的某一中间速度。操作区域32中间以外位置对应三种及以上的状态指令，可满足实际施工过程中对运输车辆2的不同控制方式。且所述的三种及以上的指令状态在操作装置可以实时显示和保持，不同的操作人员可以准确认识或获取已发出的操作指令，不至于产生信息混淆或指令错误。请参照图3。 第一显示器4根据控制装置5的信息对操作装置3的各种指令进行还原成运输车辆便于识别的指令，并以图形的形式予以显示和保持。第一显示器4的显示区域44的尺寸 和显示方式足以显示所需的信息，且显示信息的质量足以确保操作人员获取和分辨。第一显示器4的显示边框40具有提醒作用，提醒信息使用人员能准确查找或获取控制信息。第一显示器4的显示区域44可以显示多种状态信息，如图形信息，颜色信息以及具有动画和闪烁功能的图形颜色等。请参照图4。第一显示器4所显示的信息对应了要求辅助施工设备(运输车辆2)处于停止或需紧急停止的停车信号45，停车信号45采用红色。此信息不仅以图形的形式予以表达，也使用了与实际生产过程相对应的红色予以表达。该信号会一直保持直到新的信息或指令到达，可确保信息获取者在任何时候都可以准确获取该信息。请参照图5。第一显示器4所显示的信息对应了要求辅助施工设备(运输车辆2)保持当前的运行速度的正常工作信号41，正常工作信号41采用绿色。此信息不仅以图形的形式予以表达，也使用了与实际生产过程相对应的绿色予以表达。优选的，该信号会一直保持直到新的信息或指令到达，可确保信息获取者在任何时候都可以准确获取该信息。请参照图6 图8。第一显示器4所显示的信息对应了要求辅助施工设备(运输车辆2)向前行驶或向某一个方向改变当前的位置状态或施工姿态的低速离开信号42A、快速离开信号42B和中速离开信号42C。信息以带有方向指示的箭头形式标识，辅助以颜色予以补充说明。请参照图9 图11。第一显示器4所显示的信息对应了要求辅助施工设备(运输车辆2)向后行驶或向另一个方向改变当前的位置状态或施工姿态的低速接近信号43A、快速接近信号43B和中速接近信号43C。信息以带有相反方向指示的箭头形式标识，辅助以颜色予以补充说明。参见图6 图11。对于辅助施工设备2来说，其向前行驶或向某一个方向改变当前位置状态或施工姿态的速度有三种及以上，包括最低速度、最高速度和中间速度。优选的，为准确指导辅助施工设备的改变速度，第一显示器4可显示三种及以上的信息，分别对应最低速度，参见图
6;最高速度，参见图7 ;中间速度，参见图8。
中间速度可以是介于最低速度和最高速度中间的任意速度，这取决与施工过程中主要施工设备I的指令。显示速度信息可辅助以动画或闪烁，丰富表达形式。控制装置上还可以设置语音提示系统，配合显示装置一起对辅助施工设备进行提示，以达到最好的提示效果。本发明的优点本发明是在传统的路面施工机群依靠人员指挥或使用现场喇叭以及简单的两种指示引导系统的基础上改进设计的，它克服了传统引导系统需要现场人员指挥、现场声响形成干扰、信息不能保持以及信号过于简单无法有效指挥现场等缺点，从机械和电气控制两个方面确保设备路面联合施工过程中能正确引导各施工设备的联合作业，顺利完成施工任务。不仅提高设备施工效率，减少现场人员劳动强度，而且可以准确对施工设备进行引导与指挥，确保施工现场设备与施工人员的人身安全。
本发明设计了带有操作手柄的操作装置，它既符合一般操作人员的操作习惯，亦有效避免了操作动作混淆，降低了设备操作难度，符合人性化操作特点。本实施例是以铣刨机及其运输车机群来说明的，其他需要配合的施工机群都可以使用本发明来实现，在此不再赘述。本发明实施例还提供一种路面施工机群，所述路面施工机群设置有上述路面施工机群配合引导系统。由于上述的路面施工机群配合引导系统具有上述技术效果，因此，设有该路面施工机群配合引导系统的路面施工机群也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种路面施工机群配合引导系统，其特征在于，包括 用于安装在所述路面施工机群中主施工设备上的操作装置，用于根据不同工况选择适用于所述路面施工机群中辅助施工设备的操作指令； 与所述操作装置信号连接的控制装置，用于接收所述操作指令并将其转换成供所述辅助施工设备识别的引导指令； 与所述控制装置信号连接的显示装置，用于接收所述控制装置转换的引导指令，并显示所述引导指令。
2.如权利要求I所述的路面施工机群配合引导系统，其特征在于所述操作装置包括 保持操作指令单元，用于指示所述辅助施工设备保持在正确施工位置； 调整操作指令单元，用于指示所述辅助施工设备调整工作位置，使所述辅助施工设备施工位置正确； 急停操作指令单元，用于指示所述辅助施工设备停止。
3.如权利要求2所述的路面施工机群配合引导系统，其特征在于所述调整操作指令单元包括 第一级调整操作指令单元，用于指示所述辅助施工设备向所述主施工设备靠近或向所述主施工设备远离； 第二级调整操作指令单元，用于指示所述辅助施工设备向所述主施工设备两侧预定方向调整工作位置。
4.如权利要求I所述的路面施工机群配合引导系统，其特征在于所述控制装置包括 转换单元，用于将所述操作指令转换成便于所述辅助施工设备识别的引导指令； 计算单元，与所述转换单元连接，用于计算所述引导指令对应的所述显示装置显示的符号。
5.如权利要求4所述的路面施工机群配合引导系统，其特征在于所述控制装置还包括 抗干扰处理单元，与所述转换单元连接，用于对输入的所述操作指令进行抗干扰处理； 报警单元，与所述转换单元连接，对输入的错误的所述操作指令进行信息报警。
6.如权利要求I所述的路面施工机群配合引导系统，其特征在于所述显示装置包括 设置在所述主施工设备上的第一显示器，用于显示所述控制装置转换的引导指令；设置在所述辅助施工设备上的视镜，用于所述辅助施工设备上的工作人员通过所述视镜观察所述第一显示器上的引导指令。
7.如权利要求I所述的路面施工机群配合引导系统，其特征在于所述显示装置包括 设置在所述辅助施工设备上的第二显示器，所述第二显示器通过无线信号连接所述控制装置，用于显示所述控制装置转换的引导指令。
8.如权利要求6或7所述的路面施工机群配合引导系统，其特征在于所述引导指令为指不符号； 所述指示符号为加亮模式或闪动模式或移动模式。
9.如权利要求I所述的路面施工机群配合引导系统，其特征在于 所述主施工设备为铣刨机； 所述辅助施工设备为用于运输铣刨物料的运输车。
10.一种路面施工机群，其特征在于，所述路面施工机群设置有如权利要求1-9任意一项所述的路面施工机群配合引导系统。
全文摘要
本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种路面施工机群及其配合引导系统，其中，路面施工机群配合引导系统包括安装在路面施工机群中主施工设备上的操作装置，用于根据不同工况选择适用于路面施工机群中辅助施工设备的不同操作指令；与操作装置信号连接的控制装置，用于接收操作指令并将其转换成供路面施工机群中辅助施工设备便于识别的引导指令；与控制装置信号连接的显示装置，用于接收所述控制装置转换的引导指令，并显示给辅助施工设备。通过主施工设备上的操作装置对机群其他器械进行操作控制指示，并通过控制装置进行转换，转换成各个机群能够识别的引导指令，最后通过显示装置显示给各个辅助施工设备，以使整个机群配合更容易。
文档编号E01C23/06GK102890490SQ20121036112
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者彭贤武, 宋立杰, 罗东志 申请人:三一重工股份有限公司