用于牵引工具的绞车及其照明控制系统和方法与流程

文档序号:14411664阅读:122来源:国知局
用于牵引工具的绞车及其照明控制系统和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月4日提交的、申请号为62/417,813、发明名称为“用于牵引工具的照明和感测系统”的美国专利临时申请的优先权,该申请的全文以引用的形式并入本文中用于所有目的。

本申请主要涉及用于控制具有照明和传感器系统的牵引工具的运行的系统和方法。



背景技术:

诸如越野车、在施工中承包商所使用的商用/多用途卡车、拖车、犁车和其它多用途车的车辆经常配备有诸如绞车、犁、灯和压缩机等的辅助系统(例如,配件)。例如,为了操作绞车,绞车的操作员可能需要进行诸如操作离合器杆、操作远程控制件、管理索具并且将绳索绕到卷筒上(或从卷筒绕开)等的动作。所有这些动作可能需要操作员的一定水平的视觉感知,并且另外可能需要一定水平的外部照明。具体地,在黑暗条件下,操作员可以依赖于诸如手电筒、前照灯和车辆照明等的外部照明。因而,如果外部照明不可用,则操作员可能无法有效地操作绞车。



技术实现要素:

因而,在一个示例中,上述问题至少部分可以由绞车的照明控制系统来解决,该照明控制系统包括:连接至绞车的多个灯;连接至绞车的多个传感器;以及控制器,其包括存储器,该存储器具有指令,该指令对应于:响应于从多个传感器接收到的信号来调整所述多个灯的输出,以指示所述绞车的运行状态。在另一示例中,绞车系统可以包括与(包括所述多个传感器的)传感器系统集成的(包括所述多个灯的)照明系统。该照明系统可以包括对绞车卷筒、离合器杆、绳索、吊钩和远程插座中的一个或多个进行照明的多个光源。这样,通过将光直接照射到绞车卷筒上,例如,即使在外部照明微弱或者不可用的情况下,操作员也能够从视觉上检查绕到所述绞车卷筒上的绳索。另外,所述绞车系统的传感器系统可以包括诸如接近传感器、光传感器、磁传感器、照相机等的多个传感器。通过使这些传感器定位于所述照明系统的多个光源处或附近,可以确定绳索和吊钩相对于绞车卷筒和/或导缆器的位置。基于所述绳索和吊钩的位置,所述传感器系统能够将绞车状态反馈发送至绞车的操作员。

作为示例,如果绳索几乎从绞车放出、完全收到绞车卷筒上、堆叠至绞车卷筒的一侧,或者如果存在绳索退化,则绞车系统可以向操作员发出视觉警报(例如,改变灯的颜色和使灯闪烁等)和/或音频警报(例如,经由扬声器)。基于所接收到的警报,操作员可以调整绞车操作。例如,在光从多个光源照到绳索上时,传感器系统的照相机能够检测绞车系统的绳索的退化。如果检测到绳索退化,则传感器系统可以发出传感器信号,从而使照明系统开始使灯闪烁。在操作员看见采用闪烁灯的形式的视觉警报时,他/她可以进一步检查绳索并评估情形。然而,如果绳索退化更加严重,则操作员可以停止操作绞车系统,由此避免绳索和系统的进一步退化。这样,可以降低设备的退化并且可以延长绞车的寿命。

应当理解,以上的发明内容是为了以简化形式介绍将在具体实施方式中进一步说明的一些概念而提供的。这无意界定要求保护的主题的关键或基本特征,该主题的保护范围由权利要求书来唯一地限定。此外,要求保护的主题不限于解决以上或者在本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出具有照明系统的绞车的主视图。

图2示出具有照明系统的绞车的仰视图。

图3示出具有照明系统的绞车的前侧的立体图。

图4示出包括集成有传感器系统的卷筒照明系统的绞车的示意图。

图5示出用于基于照明系统的多个光源和传感器系统的多个传感器来控制绞车的操作的示例方法的流程图。

图6示出具有照明系统的绞车的后侧的立体图。

图1~3和图6是大致按比例示出的。

具体实施方式

以下的具体实施方式涉及用于控制包括照明系统的绞车(诸如图1~3和图6所示的绞车)的运行的系统和方法。该绞车可以包括具有用于调整绞车运行的指令的绞车控制模块。该绞车可以附加地包括照明系统和传感器系统。因此,如图1~3和图6所示,该照明系统可以包括指向绞车的不同区域(例如,绞车卷筒、离合器杆、绳索、吊钩和远程插座)的多个光源。照明系统可用于为操作员照明绞车系统的区域,使得操作员能够检查绞车系统的区域(包括绞车卷筒),特别是在环境光水平较低时。绞车的传感器系统可以包括与绞车的照明系统集成的多个传感器,诸如接近传感器、光传感器、照相机、位置传感器和磁传感器等(如图1~3和图6所示)。如图4所示,绞车可以附加地包括与卷筒灯控制器进行通信的绞车控制器。如图5呈现的方法所示,卷筒灯控制器可以接收来自传感器系统的多个传感器和照明系统的多个光源的输入,并且调整多个光源的运行以向绞车的操作员传递警报。因此,照明系统和传感器系统可以一起工作,并且将警报和反馈提供给操作员。在一个示例中,如果(由传感器系统的一个或多个照相机以及位置传感器检测到)绳索几乎从绞车放出,则可以向操作员显示闪烁灯形式的视觉警报。这样,操作员可以识别出该视觉警报,并且相应地停止绞车操作。因而,包括照明系统和传感器系统的绞车系统可以协作,从而为操作员生成警报。此外,操作员可以基于所接收到的警报来采取纠正措施,从而减轻对系统的任何潜在损坏。

图1~3和图6示出包括集成的照明系统28和传感器系统30的绞车10的实施例。具体地,图1示出绞车10的主视图,图2示出绞车10的仰视图,图3示出绞车10的半爆炸正视立体图,图6示出绞车10的后视立体图。首先转向图1,示出绞车10的主视图,其中,在绞车10的顶部连接有控制单元或模块26。绞车10包括驱动地连接至齿轮减速单元14的马达组件12。马达组件12包括用于使绞车10运转的马达。如以下进一步所述,该马达可以由绞车10安装到的车辆的电池供电。例如,绞车10可以连接至车辆(诸如图4所示的车辆422)的前端。马达向齿轮减速单元14提供动力,齿轮减速单元14(例如,绞车10的变速器)向可转动的卷筒16提供驱动转矩。齿轮减速单元14包括位于端盖内的可遥控的离合器。绞车10还包括可以由用户操纵以手动使齿轮减速单元14的离合器接合或分离的手动离合器杆18。如图1所示,离合器杆18连接至齿轮减速单元14的外壳(例如,壳体)的顶部。离合器可以使齿轮减速单元14与卷筒16接合和分离,由此分别使得卷筒16由马达驱动或者自由转动(例如,无来自马达和齿轮减速单元的输入而自由转动)。

如图1所示,可转动的卷筒16是圆筒。诸如绳索15的线缆(例如,在图1的卷筒16的顶部示出多个绳索层的截面)可以缠绕到可转动卷筒16上或者从可转动卷筒16绕开,以提供各种牵引操作。例如,基于卷筒的转动方向,线缆可以从绞车10绕出(例如,离开卷筒)或者缠绕到绞车10中(例如,进入卷筒)。可以在卷筒16的正上方配置垫板(例如,垫结构)20,以连接在连接至马达组件12的第一卷筒支撑件22和连接至齿轮减速单元14的第二卷筒支撑件24之间。控制单元26可以可移除地安装至垫板20的顶面。控制单元26以整装的形式提供电气连接和组件安装。在一个示例中,控制单元26安装至垫板20。在另一示例中,通过使用远程安装套件将控制单元26安装于与绞车10相隔一较短距离处。第一卷筒支撑件22和第二卷筒支撑件24提供用于转动地支撑可转动卷筒16的轴承支撑结构。

绞车10可以附加地包括集成有(如图2所示的)传感器系统30的照明系统28。照明系统28可以包括位于绞车10上不同位置处的多个定向、作业(可以与定向相同或相似)和/或重点的光源32、34、36、40、42、44和46和/或310(如图3所示)。图1~3和图6所示的光源被用作示例,而无意对本发明进行限制。在替代实施例中,在照明系统28中可以包括(位于与图1~3和图6所示的位置相似或不同的位置处的)附加光源。各光源32、34、36、40、42、44和46可以包括相对于彼此的呈各种形状、大小和排布(或取向)的一个或多个灯。作为一个示例,光源32、34、36、44和46可以是定向(例如,作业)和/或重点光源,光源40可以是重点光源,并且光源42可以是背光光源。

光源32和34可以连接至垫板20的底部(例如,表面),使得来自光源32和34的光可以指向或向着卷筒16。具体地,光源32和34可以设置在垫板20的底表面上,该底表面面向卷筒16的顶部外表面。例如,照明系统28的光源36可以连接至绞车10的侧部38,使得来自光源36的光可以指向离合器杆18,因而,在一个示例中,光源36可被称为绞车离合器杆灯。如图1(和图3)所示,光源36连接到的侧部38是控制单元26的外侧面。在该示例中,控制单元26的侧部38是面向离合器杆18和绞车10的包括齿轮减速单元14的端部的侧表面。然而,在替代实施例中,光源36可以附加位于控制单元26的第二外侧表面上,该第二外侧表面被设置为与侧部38相对(例如,在控制单元26的相反侧上)。在本实施例中,光源36可以从控制单元26的侧部照明绞车10的两侧。光源36可以可选地被称为侧部光源。这里,照明系统28的多个光源可以提供绞车10、卷筒16和离合器杆18的照明。

绞车10的(图2所示的)传感器系统30可以包括散布在照明系统28的多个光源之间的多个传感器。现在转向图2,示出绞车10的仰视图200。这里,照明系统28的光源32和34连接至绞车10的垫板20的底部(例如,底面朝向部或底表面)202。如前所述,绞车10可以附加地包括与照明系统28集成的传感器系统30。传感器系统30可以包括连接至垫板20的底部202的多个传感器204。如图2所示,传感器204沿着垫板20的底部202的长度设置,并且散布在光源32和34之间。尽管在图2中四个传感器204被示出为设置在三个光源32和34之间,但在替代实施例中,更多或更少的传感器204以及光源32和34可以以不同的比例沿着垫板20的底部202设置。

多个传感器204的非限制性示例包括环境光传感器、接近传感器、光学传感器、磁传感器、温度传感器、照相机、位置传感器、重量传感器和触摸传感器等。在一个示例中,传感器系统30的多个传感器204可以配置在多个光源32、34之间和周围,以确定(如图1中所见的)绳索15和系至绳索端部的吊钩17相对于卷筒16的位置。例如,接近传感器可以检测绳索位置、绳索状况和吊钩/索具位置。在一个示例中,传感器系统30的接近传感器可以检测吊钩17与绞车卷筒16之间的距离或接近度。在另一示例中,传感器系统30的一个或多个层传感器可以检测缠绕在卷筒16的外表面的绳索的层数(如图1所示)。然后,传感器系统30可以将来自多个传感器的信号输出至绞车控制模块26,以(如以下进一步所述)控制绞车10的运行。传感器系统30经由控制模块26可以将绞车状态反馈以视觉和/或音频警报发送至绞车10的用户(例如,操作员)。如此,可以将视觉警报和音频警报直接发送至用户、或者(经由有线连接或无线连接)发送至远程位置。

现在转向图3,示出绞车10的立体图300。在一个示例中,照明系统28可以内置于绞车10的基部(base)308。绞车的基部308上的光源可以包括对绞车的控制器单元部件、电气引线、电源端口和/或远程插座区域(例如,用于插入绞车远程件中)进行照明的重点或作业(例如,定向)灯。可选地,如图3所示,照明系统28的光源32和34可以是添加至绞车10的辅助照明系统310。如图3所示,辅助照明系统310可以安装至垫板20的顶部或底部,并且包括对绞车卷筒16进行照明的多个定向灯。在一些实施例中,辅助照明系统310可以附加地包括诸如上述的传感器系统30的传感器的一个或多个传感器。在替代实施例中,如果绞车的顶部包括拉杆而非垫板20,辅助照明系统310可以安装至绞车的拉杆。此外,辅助照明系统310可以集成到基部308中。在一个示例中,辅助照明系统310可以是灯条。作为又一示例,照明系统28可以是经由绞车垫板20、基部308或绞车10的拉杆集成到绞车10的单独系统。作为一示例,照明系统28的多个光源32和34可以卡扣到垫板20上,或者在绞车10的卷筒的支撑件由拉杆而非垫结构连接的替代实施例中,光源32和34可以卡扣到拉杆上。在另一示例中,多个光源32和34可以(例如,经由粘合剂)粘贴和/或机械连接至垫板20。

在视图300中,仅为了示例的目的,示出控制单元26的顶盖302与绞车10分离。可以利用控制单元26的绞车电控制系统304向照明系统28和传感器系统30提供电力。此外,控制系统304与照明系统28和传感器系统30进行电子通信,并且电信号可以在控制系统304与照明系统28和传感器系统30中的每个之间相互传递。如前所述,照明系统28可以包括连接至控制单元26的顶盖302的侧部的附加侧部光源36。例如,侧部光源36可以使光指向离合器杆18。

图6示出绞车10的后视立体图600。如图6所示,光源36将光指向离合器杆18。此外,照明系统28包括光源46,其可以是将光指向绞车10的电源端口602和/或对绞车10的电源端口602进行照明的作业(例如,定向)和/或重点光源。如图6所示,电源端口602设置在控制单元26的侧表面并且在电源端口602的周围或附近设置有光源。

返回图1,照明系统28的多个光源可以与传感器系统30的多个传感器集成,以确定绞车10的状态。例如,在绳索几乎从绞车脱离、完全收紧在绞车卷筒16上、堆叠在绞车卷筒16的一侧时,或者如果存在绳索退化,传感器系统30可以生成传感器信号。基于该传感器信号,照明系统28可以以改变光源的颜色和/或使灯闪烁的形式生成警报。在另一示例中,(图2所示的)多个传感器204可以包括照相机。照相机可以拍摄缠绕卷筒的绳索的图像。照相机所拍摄到的图像可以由控制单元26进行处理以检测绳索的退化。如果检测到绳索退化,则传感器系统可以生成传感器信号。因此,照明系统可以向用户提供视觉和/或音频警报。作为示例,扬声器可以与照明系统28和传感器系统30中的一个或多个集成。扬声器可以向用户提供可听反馈。在另一示例中,可以基于来自传感器204的输入来控制照明系统28的光源,其中,传感器204可以包括温度传感器、电压传感器(其可以测量向绞车供给电力的车辆的电池的电池电压)、载荷传感器和/或电流/安培传感器中的一个或多个。例如,如果马达温度、马达电流或绞车载荷等超过所设置的相应阈值(这里称为工作阈值)、或者车辆电池供给电压下降至低于所设置的阈值水平,则绞车的控制单元可以向照明系统28的光源中的一个或多个发送信号以警告车辆操作员。这样,可以在照明系统和传感器系统的帮助下监视绞车的工作状况,并且可以使用照明系统向用户发送与绞车的运行状态有关的警报。根据所接收到的警报,用户能够执行可以减轻设备退化并且提高绞车操作的容易度的纠正措施。

图1~3和图6示出各种组件的相对位置的示例结构。如果示出为彼此直接接触或者直接连接,则至少在一个示例中,这样的元件可被分别称为直接接触或直接连接。同样,被示出为彼此相邻或邻接的元件可以在至少在一个示例中彼此相邻或邻接。作为示例,以彼此共面接触放置的组件可被称为呈共面接触。作为另一示例,在至少一个示例中,多个元件可被示出为彼此之间仅存在空间并且无其它组件的分开放置。作为又一示例,多个元件还可被示出为彼此上方/下方、位于相对于彼此的相反侧或者彼此的左侧/右侧。此外,如附图所示,在至少一个示例中,最上面的元件或元件的点可被称为组件的“顶部”,并且最下面的元件或元件的点可被称为组件的“底部”。如这里所使用的,顶部/底部、靠上/靠下、上方/下方可以相对于图的纵轴而言,并且用于描述附图的元件相对于彼此的位置关系。因此,在一个示例中,被示出在其它元件的上方的元件可位于其它元件的垂直上方。作为又一示例,附图内所示的元件的形状可被称为具有这些形状(例如,圆形、直线形、平面、弯曲、圆角、倒角或倾斜等)。此外,在至少一个示例中,被示出为彼此交叉的元件可被称为交叉元件或彼此交叉。此外,在一个示例中,被示出为在另一元件内或者被示出为在另一元件外的元件被称为如此。

现在转向图4,示出绞车10的示意图400。具体地,绞车10可以包括绞车控制器408,该绞车控制器408与照明系统28的卷筒灯控制器402和绞车远程控制件(还被称为绞车远程件或远程件)420进行通信。绞车远程件420可以是无线远程件或有线连接至绞车控制器408的远程件。在一个示例中,绞车控制器408可以是图1和3所示的控制单元26的示例(或一部分)。绞车控制器408(还被称为高级绞车控制器)可以控制绞车的运行。如前面所述,例如,操作绞车可以包括执行动作,诸如:操作绞车离合器426(例如,移动离合器进入和离开与变速器和卷筒的接合);操作远程控制件420(例如,将反馈/状态信号发送至远程件和/或从远程件接收控制信号);管理索具;以及使绳索绕到卷筒上或从卷筒松开,例如,在绞车的收绳(power-in)或放绳(power-out)模式中。照明系统28的卷筒灯控制器402可以附加地与卷筒灯阵列404和卷筒灯开关406进行电子通信。卷筒灯控制器402可以接收来自卷筒灯开关406的输入。如此,从卷筒灯开关406接收到的输入可以指示卷筒灯开关406是接通还是断开。在一个示例中,来自卷筒灯开关406的输入可以采用二进制形式(例如,在开关406接通时为1,在开关406断开时为0)。如以下所述,基于所接收到的一个或多个输入,卷筒灯控制器402可以控制卷筒灯阵列404。

如图400所示,卷筒灯控制器402接收来自传感器系统30的输入。具体地,卷筒灯控制器402可接收来自传感器系统的多个传感器的输入。例如,传感器系统的多个传感器可以包括环境光传感器410、绳索接近传感器阵列412、绳索状况照相机阵列414和附加绞车传感器416。作为示例,环境光传感器410可以检测绞车10周围的环境光的水平或有无。绳索接近传感器阵列412可以检测绞车绳索的绳索位置、绞车绳索的绳索状况和/或绞车绳索的吊钩/索具的位置中的一个或多个。在一个示例中,传感器系统30的绳索接近传感器阵列412可以检测吊钩(诸如图1所示的吊钩17)与绞车卷筒(诸如图1所示的绞车卷筒16)的距离或接近程度。附加绞车传感器16可以包括温度传感器(诸如被设置为感测绞车马达的温度的绞车马达传感器)、电压传感器、载荷传感器(其被设置为感测绞车上的载荷,诸如绞车绳索上的载荷)和/或电流/安培传感器(其被设置为感测绞车马达的电流输出)中的一个或多个。来自这些附加绞车传感器416的输出可被用作向卷筒灯控制器402的输入以(例如,基于所感测到的水平和/或所感测到的水平相对于所设置的、已存储的阈值水平的比较)来控制卷筒灯阵列404的操作。

卷筒灯阵列404可以包括多个光源(诸如图1~3和图6所示的光源32、34、36、40、42、44和46等)。例如,光源能够生成红色/蓝色/绿色/白色光。卷筒灯阵列404的光源可以是定向光源(例如,被设置为使光束指向特定物体,诸如绞车卷筒或离合器杆等)和/或重点光源。重点光源可以位于绞车10的各处,并且可以是图1~3和图6所示的光源32、34、36、40、42、44和/或46的一部分。这样,在一个实施例中,图1~3所示的光源32、34、36、40、42、44和/或46可以包括定向光源和重点光源这两者。作为一个示例,重点光源可以经由远程件420手动接通和/或可以响应于绞车操作而自动接通(例如,绞车处于工作状态)。除控制卷筒灯阵列404的光源外,如以下所述,卷筒灯控制器可以控制扬声器418和/或照相机414。例如,卷筒灯控制器402可以直接地或者经由与扬声器418进行电子通信的绞车控制器408将控制信号发送至扬声器418。在一个示例中,扬声器418可以是直接连接至绞车10的扬声器(例如,绞车扬声器)。在另一示例中,扬声器418可以是绞车10连接到的车辆的扬声器(例如,车辆扬声器)。

这里,可以以多种方式激活卷筒灯阵列404的光源、包括照相机414的传感器和可听扬声器418。在一个实施例中,在用户经由绞车远程件420选择收或放绞车绳索时,可以自动激活这些组件。在另一示例中,在绞车卷筒正转动和/或接通绞车的电源时,可以自动激活绞车的传感器和光源。在又一示例中,用户可以经由绞车远程件420上的开关激活照明和传感器系统中的光源、传感器和扬声器。可选地,用户能够通过激活绞车10的绞车控制器408上的开关来激活系统的光源、传感器和扬声器。在另一示例中,照明系统28和传感器系统30可以基于环境光传感器410的输出而自动激活。例如,如果传感器系统30中的环境光传感器410的输出反映环境光水平小于特定阈值(例如,暗条件),则卷筒灯控制器402可以激活卷筒灯阵列404。在一些示例中,如果环境光传感器410的输出小于阈值,则可以激活照明系统28和传感器系统30。在另一示例中,照明系统28中的灯(诸如作业(例如,定向)和/或调光灯(accentlight)等)可以响应于来自绞车控制器408和/或绞车远程件420上的开/关按钮或开关的输入以及/或者响应于绞车运行(即使环境光水平没有低于阈值)而打开。在一个示例中,照明系统28中的灯(诸如作业和/或调光灯等)可以保持接通,只要绞车通电并且运行即可。在又一示例中,绞车照明系统28中的灯可以在绞车不活动的时间达到阈值量后(例如,绞车在持续6-9小时的时间内没有进行诸如卷筒转动等的操作)自动熄灭。

激活照明系统28和传感器系统30可以包括使照明系统28中的卷筒灯阵列404的一个或多个光源(诸如重点照明和/或指向光源)通电、例如接通,并且使传感器系统30中的多个传感器(412和414)通电。另外,可以接通照明和传感器系统和/或绞车10的扬声器和显示器。在又一示例中,在开启绞车10所安装到的车辆时,可以自动激活照明系统28和传感器系统30。在还一示例中,在车辆422(根据来自车辆422的车辆控制器424的输出)点火并且行驶时,响应于从环境光传感器接收到的指示环境光水平低于阈值的输出,可以经由绞车控制器408和卷筒灯控制器402自动接通照明系统28中的卷筒灯阵列404的重点照明。

在特定状况下,可能需要停止绞车的运行。在这些状况期间,可以向用户发出警报,使得适当地管理绞车操作。作为一示例,照明系统中的卷筒灯阵列404的光源可以在正常(例如,基本)绞车运行期间发出白色光。在一替代示例中,卷筒灯阵列404中的光源可以在正常绞车运行期间发出蓝色光。然而,在绞车马达温度超过阈值温度时,例如,灯光可以从白色(或蓝色)变为红色(或黄色),由此警示用户以停止绞车运行。这里,传感器系统30可以包括附加绞车传感器416,其中,该附加绞车传感器416可以包括用于监测绞车马达的温度的温度传感器。在温度传感器指示绞车马达已达到阈值温度时,传感器系统30可以向卷筒灯控制器402发送传感器信号。响应于所接收到的信号,卷筒灯控制器402可以向卷筒灯阵列404发送致动信号并且将卷筒灯阵列404中的灯的颜色从白色改变为红色。在一些示例中,照明系统28中的卷筒灯控制器402可以向卷筒灯阵列404发出信号,以使卷筒灯阵列404的灯按特定频率(并且按诸如红色或黄色的特定颜色)点亮和熄灭。在更多示例中,卷筒灯阵列404的闪烁光或红色光例如可以伴随有经由扬声器418发送至用户的音频警报。

作为另一示例,绳索状况照相机阵列414可以将绳索状况报告至卷筒灯控制器402。例如,绳索状况照相机阵列可以拍摄绳索的图像。在一个示例中,绳索状况照相机阵列414可以将原始图像发送至卷筒灯控制器402以供分析。在另一示例中,绳索状况照相机阵列414可以处理所拍摄到的图像,并且确定绳索的状况。如果基于绳索状况照相机阵列414所进行的分析判断为绳索退化,则可以将包括与退化种类和退化程度等有关信息的传感器信号发送至卷筒灯控制器402。基于从绳索状况照相机阵列414接收到的传感器信号,如前面所述,卷筒灯控制器402可以调整卷筒阵列404。例如,卷筒灯阵列可以使灯按更低的频率闪烁以指示较低程度的绳索退化,并且可以使灯按更高的频率闪烁以表示较高程度的绳索退化。额外地或可选地,卷筒灯阵列404的灯可以基于绳索的退化程度来改变灯的颜色。例如,在正常运行条件下,卷筒灯阵列404可以显示白色光。然而,在绳索退化到较高程度时,卷筒灯阵列的颜色可以改变为红色(或者诸如蓝色或绿色等的替代颜色)。

在又一示例中,在绞车控制系统和/或车辆电池电压(如从车辆控制器424所示)低于阈值时,灯光可以从白色变为红色,以指示用户停止绞车操作。在这样的状况下,继续操作绞车可能会导致绞车和/或车辆系统的一个或多个部件的退化。如前面所述,发送给用户的警报可以可选地经由系统的扬声器以音频警报的形式或者经由系统的显示器(诸如绞车远程件420上的显示器和/或与车辆422连接的显示器)以视觉警报的形式来发送。

在又一示例中,在由可以包括绞车载荷传感器的附加绞车传感器416所测量到的绞车系统载荷超过阈值载荷时,该系统可以向用户提供警报以停止操作绞车。这里,传感器系统30中的附加绞车传感器416可以包括重量传感器,并且传感器系统中的该重量传感器可以集成到绞车10以估计绞车上的载荷。在该重量传感器的输出指示绞车上的载荷高于阈值载荷时,传感器系统可以发出传感器信号。基于该传感器信号,照明系统可以将灯的颜色从白色改变为红色。在用户发现红灯时,用户可以停止操作绞车。这样,可以减轻绞车和配件系统的退化。

可以经由视觉或音频警报中的一者或多者警示用户以停止绞车操作的其它示例条件包括:绞车离合器426接合、分离或阻塞的情况;绞车绳索完全放出、完全收紧或不适当地堆叠的情况;或者绞车绳索退化的情况。在一些情况下,在绳索端部(吊钩或其它索具装置)正靠近绞车以及/或者存放于所设置的装载点的情况下,可能需要停止绞车操作。在这些情形下,传感器系统30可以基于传感器系统中的绳索接近传感器阵列412的输出来发出传感器信号。基于该传感器信号,照明系统28中的卷筒灯控制器402可以向卷筒灯阵列404发出信号,以使卷筒灯阵列404中的灯的颜色从白色改变为红色。在其它示例中,照明系统28中的卷筒灯阵列404可以使灯闪烁以指示用户停止绞车操作。这样,卷筒灯控制器402可以接收来自绞车控制器、照明系统28和传感器系统30的输入,并且可以控制卷筒灯阵列404以向操作员警示与绞车的操作有关的问题。

现在转向图5,示出示例方法500,其中该示例方法500用于基于绞车的照明系统(诸如图1~4所示的照明系统28等)中的多个光源和绞车的传感器系统(诸如图2~4所示的传感器系统30等)中的多个传感器来控制绞车的操作。对应于执行方法500的指令可以由控制器基于控制器(诸如图1和图3的控制单元26、和/或图4所示的绞车控制器408、和/或图4的卷筒灯控制器402等)的存储器上所存储的指令、与从绞车的照明和传感器系统的传感器(诸如以上参考图1~4所述的传感器等)接收到的信号相结合地来执行。控制器可以采用绞车系统的致动器来根据以下所述的方法调整绞车操作。

方法500可开始于步骤501,在步骤501,判断绞车远程件(诸如图4所示的绞车远程件420)是否启用(例如,接通或插入到绞车控制器中)。如果在步骤501判定绞车远程件没有启用,则该方法可以结束。否则,如果在步骤501判定绞车远程件启用,则该方法继续到步骤502,在步骤502,检查环境光传感器。这样,启用远程件可以使得启动方法500。然而,在替代实施例中,如果绞车控制器通电以及/或者绞车正在工作,则可以启动方法500。

如前面所述,绞车可以包括集成有传感器系统的照明系统。因此,照明系统可以包括多个光源,并且传感器系统可以包括诸如环境光传感器的多个传感器。在步骤502,方法500包括判断传感器系统的环境光传感器是否启用。在一个示例中,启用环境光传感器可以包括接通环境光传感器的电力(例如,在一个示例中,如果绞车通电)。如果环境光传感器启用(例如,在步骤502中判定为“是”),则方法500进行到步骤506,在步骤506,控制器判断环境光是否低于接通阈值。这里,接通阈值可以是照明系统的一个或多个光源(诸如定向灯和/或调光灯)接通的光水平。例如,如果环境光传感器所测量到的环境光水平低于阈值水平(例如,接通阈值),则可能需要绞车或某些绞车组件的附加照明以进行高效绞车操作并且提高绞车操作员的使用容易度。如果环境光低于阈值(例如,在步骤506中判定为“是”),则方法500进行到步骤508,在步骤508,控制器使白色卷筒灯(例如,图1~2所示的光源32和/或34以及/或者图3所示的照明系统310)和离合器灯(例如,图1和图3所示的光源36)以部分(例如,设置阈值)亮度水平(例如,50%亮度)点亮。在步骤508中点亮的卷筒灯可以包括设置在卷筒附近的定向灯(例如,指向绞车卷筒的灯)和/或调光灯。在一个示例中,步骤508中的部分亮度水平可以是50%的亮度。然而,在替代实施例中,步骤508中的部分亮度水平可以是60%或40%的亮度。如以上参考图4所述,照明系统可以包括卷筒灯阵列,该卷筒灯阵列包括发出不同颜色(例如,红色、蓝色、绿色、橙色等)的光和白色光的多个光源。因而,在步骤508,例如,控制器可以使白色卷筒灯和离合器灯(在一个示例中,还可以是白色灯)点亮,并且使这些灯以50%的亮度运行。在替代实施例中,方法可以包括使诸如蓝色灯的替代颜色灯而非白色灯点亮。这样,照明系统可以在低光或暗的操作条件下向绞车(例如,绞车卷筒和/或离合器杆)提供附加照明。步骤508执行的内容可以附加地包括:在绞车所连接到的车辆启动并且正在运行时,响应于环境光低于接通阈值,使重点照明(其可以包括绞车上所设置的卷筒灯和/或附加调光灯等)点亮。

方法500从步骤508进行到步骤504。如果环境光传感器没有启用(例如,步骤502中判定为“否”)、或者如果环境光低于点亮阈值(例如,步骤506中判定为“否”),方法500也进行到步骤504。在步骤504,方法500包括检查绞车是收绳还是放绳。在一个示例中,离合器是否与变速器和卷筒接合并使得马达正驱动卷筒的转动可以提供绞车是收绳还是放绳的指示。在一个示例中,当离合器与变速器和卷筒接合并且马达正运行以使卷筒转动时,绞车可以被认为(例如,经由来自马达的电力)收绳或放绳。因而,在离合器接合时被马达驱动的卷筒的转动可以指示绞车正收绳/放绳,因而方法500进行到步骤510。

在步骤510,方法500包括使白色卷筒灯(例如,按100%的亮度)点亮,并且方法500进行到步骤512。在步骤512,方法500包括检查绞车上的载荷是否高于第一阈值。例如,第一阈值载荷可被设置为绞车额定载荷的75%。控制器例如可以基于传感器系统中的重量传感器来确定绞车上的载荷。在另一示例中,控制器可以基于传感器系统中的张力传感器的输出来确定绞车上的载荷。如果绞车载荷高于阈值载荷(例如,在步骤512中判定为“是”),则方法500进行到步骤518,否则方法500进行到步骤514。

如果判断为绞车的电源既未收绳也未放绳(例如,在步骤504中被判定为“否”),则方法500还从步骤504到达步骤514。在步骤514中,方法500包括判断绳索是否不均匀堆叠。如上所述,传感器系统可以包括在绳索堆叠时确定绳索的绕圈之间的间隔的绳索接近传感器阵列。如果连续绕圈之间的间隔基本不相等,则控制器可以判断绳索没有均匀地堆叠。结果,方法500进行到步骤516,在步骤516,使在绞车卷筒上的堆叠绳索部分上方的橙色卷筒灯(或者在替代示例中为除白色以外的可选彩色灯)例如按设置频率闪烁。方法500进行到步骤522。如果绳索正均匀地堆叠(例如,在步骤514中判定为“否”),则方法500进行到步骤522。

返回方法500的步骤518,该方法包括判断绞车上的载荷是否大于第二阈值。第二阈值可以高于第一阈值但小于绞车的额定载荷。例如,第二阈值可被设置为绞车的额定(例如,最大允许)载荷的85%。如果绞车上的载荷高于第二阈值(例如,在步骤518中判定为“是”),则方法500进行到步骤520,在步骤520,红色卷筒灯点亮,并且方法进行到步骤522。然而,如果卷筒上的负载低于第二阈值(例如,在步骤518中判定为“否”),则方法500进行到步骤526,在步骤526,橙色卷筒灯点亮。这样,可以向操作员警示绞车正处理的载荷。方法从步骤520和步骤526进行到步骤522。

在步骤522中,方法500包括判断绞车绳索是否退化。如前面参考图4所述,传感器系统可以包括检测绳索状况的绳索状况照相机阵列。绳索状况照相机阵列可以确定绞车绳索的退化程度,例如磨损、拉伸等的量。如果退化程度高于阈值水平,则绞车绳索可被视为退化。如果绞车绳索退化(例如,在步骤522中判定为“是”),则方法500进行到步骤524,在步骤524,使红色卷筒灯闪烁。然而,如果绞车绳索没有退化(例如,退化程度低于阈值水平),则方法500进行到步骤528。

在步骤528中,方法500包括判断绞车是否处于自由转动。如前面所述,离合器可以使齿轮减速单元与卷筒分离,由此使得卷筒能够自由转动,例如没有来自马达和齿轮减速单元的输入而自由转动。在发生自由转动时,方法500进行到步骤530,在步骤530,绿色卷筒灯点亮,否则方法500返回。这样,绞车的照明系统可以向绞车的操作员警示绞车的运行状况。如示例所述,可以使卷筒灯以不同颜色闪烁或显示以指示绳索和绞车系统的不同问题或状况。这样,可以向操作员警示例如诸如绳索退化和绳索堆叠不均匀的状况,并且操作员能够采取纠正措施以减少进一步的退化或破坏。另外,操作员能够通过仅仅监测卷筒灯的颜色来知晓绞车何时收绳/放绳或者绞车是否自由转动或绞车上的载荷。因此,操作员能够甚至从遥远位置(例如,远离绞车的位置和/或绞车连接到的车辆)来判断绞车的操作。

尽管方法500说明了将照明系统的基础白色灯光颜色改变为红色或橙色以向用户指示不同的警告或绞车状况警报,但在其它实施例中,基础照明颜色可以是诸如蓝色等的可选颜色。另外,方法500中所描述的“警告”或“警示”颜色还可以是黄色、绿色或颜色的某些其它组合,并且不同的警告可以包括使照明系统的灯保持稳定或者以不同颜色闪烁。然而,每种警告(绞车绳索退化或不均匀的绞车绳索堆叠或绞车载荷或绞车马达温度)可以具有与之关联的不同颜色的光和/或闪烁频率。结果,用户可以从所显示的光的颜色和/或闪烁频率识别出照明系统正指示何种警报。

这样,具有多个传感器的传感器系统可以与绞车的照明系统集成。可以基于传感器系统的一个或多个传感器的传感器输出来连续地监测绞车操作。使传感器系统和照明系统集成的技术效果是:操作员可具有对绞车的状态(例如,诸如绳索的状况和/或卷筒和马达的动力模式)的更好的认知,并且可以在不需要辅助照明系统的情况下在低的照明环境中更高效地操作绞车。这样,可以减少绞车系统的退化并且可以提高绞车操作的容易度。

作为一个实施例,一种绞车所用的照明控制系统,包括:连接至所述绞车的多个灯;连接至所述绞车的多个传感器;以及控制器,其包括存储器,所述存储器具有对应于以下操作的指令:响应于从所述多个传感器中的一个或多个传感器接收到的一个或多个信号来调整所述多个灯的输出,以指示所述绞车的运行状态。在所述照明控制系统的第一示例中,所述多个传感器包括环境光传感器,并且所述多个灯包括绞车卷筒灯和绞车离合器杆灯中的一个或多个。所述照明控制系统的第二示例可选地包括所述第一示例,并且还包括,其中,所述环境光传感器设置得靠近所述多个灯中的至少一部分。所述照明控制系统的第三示例可选地包括所述第一和第二示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述多个灯包括定向灯和调光灯这两者,其中,所述定向灯被设置为使光指向所述绞车的绞车卷筒、离合器杆、绳索、吊钩和远程插座中的一个或多个。所述照明控制系统的第四示例可选地包括第一至第三示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述多个灯包括被设置为对所述绞车的绞车卷筒的区域进行照明的绞车卷筒灯。所述照明控制系统的第五示例可选地包括第一至第四示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述多个灯还包括离合器灯,所述离合器灯连接至所述绞车的侧部,并且被设置为对所述绞车的离合器杆进行照明,所述离合器杆连接至所述绞车的齿轮减速单元的外壳的顶部。所述照明控制系统的第六示例可选地包括第一至第五示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述多个传感器包括环境光传感器、接近传感器、绳索层传感器和照相机中的一个或多个。所述照明控制系统的第七示例可选地包括第一至第六示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述多个传感器连接至所述绞车的垫板的底表面,并且沿着所述绞车的所述垫板的底表面配置,其中,所述垫板的该底表面面向所述绞车的卷筒的顶部外表面,所述垫板位于所述卷筒的正上方,并且连接在所述绞车的第一卷筒支撑件和第二卷筒支撑件之间。所述照明控制系统的第八示例可选地包括第一至第七示例中的一个或多个,并且还包括,其中,响应于从所述多个传感器中的一个或多个所接收到的一个或多个信号来调整所述多个灯的输出以指示所述绞车的运行状态包括:改变所述多个灯所输出的光的颜色和闪烁频率中的一个或多个。所述照明控制系统的第九示例可选地包括第一至第八示例中的一个或多个,并且还包括,其中,从所述多个传感器中的一个或多个接收到的一个或多个信号包括指示所述绞车的马达的温度、连接至所述绞车的车辆电池的电压水平、所述绞车的载荷、绞车绳索状况和所述绞车的卷筒的收绳/放绳状态中的一个或多个。所述照明控制系统的第十示例可选地包括第一至第九示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述多个灯包括设置得靠近所述绞车的远程插座的灯。所述照明控制系统的第十一示例可选地包括第一至第十示例中的一个或多个,并且还包括,其中,响应于从所述多个传感器中的一个或多个所接收到的一个或多个信号来调整所述多个灯的输出以指示所述绞车的运行状态包括:改变所述多个灯所输出的光的颜色和闪烁频率。所述照明控制系统的第十二示例可选地包括第一至第十一示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述多个灯的至少一部分是安装至所述绞车的顶表面、所述绞车的卷筒的上方的辅助照明系统的光源。所述绞车的卷筒的上方的第十三示例可选地包括第一至第十二示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述多个灯包括设置得靠近所述绞车的电源端口的灯以对所述电源端口进行照明。

作为另一示例,一种用于控制绞车的照明的方法,包括:响应于所述绞车在检测到所述绞车处的环境光低于阈值水平时的操作,激活连接至所述绞车的多个灯以输出第一输出;以及响应于由所述绞车的一个或多个绞车传感器指示的所述绞车的操作状态改变,来调整所述多个灯以输出不同的第二输出。在所述方法的第一示例中,激活所述多个灯以输出所述第一输出包括:激活所述多个灯以输出第一颜色的光,并且,调整所述多个灯以输出所述第二输出包括激活所述多个光以输出不同的第二颜色的光。所述方法的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括,其中,调整所述多个灯以输出所述第二输出包括:激活所述多个灯,以从恒定地输出第一颜色的光改变为闪烁输出第二颜色的光。所述方法的第三示例可选地包括第一和第二示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述绞车的运行状态改变包括:所述绞车的载荷增加到大于阈值水平。所述方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述绞车的操作状态改变包括:所述绞车的电流水平增加到大于阈值水平。所述方法的第五示例可选地包括第一至第四示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述绞车的操作状态改变包括:从车辆电池供给至所述绞车的电力的电压水平下降到低于阈值水平。所述方法的第六示例可选地包括第一至第五示例中的一个或多个,并且还包括,其中,所述绞车的操作状态改变包括:所述绞车的绞车卷筒的操作在自由转动和收绳/放绳模式之间切换。所述方法的第七示例可选地包括第一至第六示例中的一个或多个,并且还包括,其中,连接至所述绞车的所述多个灯包括被设置为对所述绞车的绞车卷筒、电源端口和远程插座中的一个或多个进行照明的灯。

作为又一示例,一种绞车,包括:绞车卷筒;照明系统,其包括多个第一灯,所述第一灯被设置为靠近所述绞车卷筒且对所述绞车卷筒的外表面进行照明;传感器系统,其包括连接至所述绞车的一个或多个传感器;以及控制单元,其包括控制器,所述控制器包含存储器,所述存储器具有对应于以下操作的指令:在所述绞车的运行期间,控制所述第一灯以输出第一颜色的光;以及响应于所述一个或多个传感器指示所述绞车的运行处于操作阈值,调整所述第一灯的输出以输出不同的第二颜色的光。在所述绞车的第一示例中,指示所述绞车的运行处于操作阈值包括以下中的一个或多个:指示所述绞车的马达的温度大于温度阈值;指示所述绞车的供给电压低于阈值供给电压;指示所述绞车的载荷大于阈值载荷;以及指示所述马达的电流大于电流阈值。所述绞车的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括,离合器杆,其连接至所述绞车的齿轮减速单元的外壳的顶部;以及多个第二灯,其连接至所述控制单元的侧部,其中,所述第二灯朝向所述离合器杆。

这里所公开的控制方法和例程可被作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可以由包括控制器的控制系统与各种传感器、致动器和其它引擎硬件相组合来执行。这里所述的特定例程可以表示诸如事件驱动、中断驱动、多任务和多线程等的任何数量的处理策略中的一个或多个。如此,所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的序列进行、并行地进行、或者在一些情况下被省略。同样,处理的顺序并非是实现这里所述的示例实施例的特征和优点所必须的,而是为了便于示例和说明的目的所提供的。可以根据正使用的具体策略来重复地进行所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外,所述的动作、操作和/或功能可以表示要编程到引擎控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器的代码,其中,所述的动作可以通过在包括各种引擎硬件组件的系统中与电子控制器相组合地执行指令来执行。

应当理解,这里所公开的结构和例程在性质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为限制性的,这是因为可以进行多个变形。本公开的主题包括各种系统和结构、以及这里所公开的其它特征、功能和/或属性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求书具体指出被视为新颖且非显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可以指“一个(an)”元件或者“第一”元件或其等同物。这些权利要求应被理解为包括一个或多个这种元件的并入,既不需要也不排除一个或多个这种元件。可以通过修改本权利要求书或者通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求所公开的特征、功能、元件和/或属性的其它组合和子组合。无论与原始权利要求相比在范围上是更宽、更窄、相等或者不同,这些权利要求也被视为包括在本公开的主题内。

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