勘测车辆设备的制作方法

文档序号:16102878发布日期:2018-11-28 00:20阅读:155来源:国知局

公开了用于在地表面铣刨操作之前定位和标记掩埋障碍物上方的表面的勘测车辆设备。



背景技术:

在铣刨地表面的过程中,希望避免铣刨鼓与诸如管道或其它物体的掩埋障碍物相接触。这是为了避免对掩埋物体造成损坏和/或避免对铣刨鼓本身造成损坏两者。

当使用携载金刚石尖头钻头的铣刨鼓时由于金刚石尖头钻头的成本,这是特别重要的。

在授予Hall等人的美国专利号7,887,142中示出了已经提出用于识别掩埋障碍物存在的一种系统。霍尔系统将传感器和标记系统并入到道路铣刨机上,其具有很多缺点。

因此,对于在地表面铣刨操作中检测和避免这种掩埋障碍物的改进的方法存在持续需求。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种克服现有技术中提到的缺点的勘测车辆设备。

在本实用新型的一个方面中,提供一种用于准备将由铣刨机铣刨的地表面区域的方法。该方法可以包括以下步骤:

(a)在对地表面区域进行任何铣刨操作之前,利用与铣刨机分离的勘测车辆通过该区域,勘测车辆包括传感器、标记喷射器和控制器;

(b)通过传感器检测掩埋障碍物的存在,并且产生指示障碍物存在的传感器输出信号;

(c)在控制器中接收传感器输出信号,并响应于所述传感器输出信号产生喷射器驱动信号;以及

(d)响应于喷射器驱动信号驱动标记喷射器,并且从喷射器射出的可见标记喷射障碍物上方的地表面。

在一个实施例中,该勘测车辆可以是由自推进式牵引车辆所牵引的非自推进式车辆。利用这样的布置,该方法可以以至少10公里/小时的牵引速度下执行。

备选地,可以使用手动推进式的小型勘测车辆。

备选地,勘测车辆可以是自推进式的。

在检测到隐藏的障碍物的存在时,该方法可以进一步包括下述步骤:使得勘测车辆跟随障碍物的路径并在地表面的区域内标记连续掩埋障碍物的整体。

可见标记可包括在地表面下的障碍物深度的可见指示。深度的可见指示可以包括作为深度可见指示的可变颜色、可变强度、或喷射标示的变化。这些方法可以进行结合使用。

另外,深度的可见指示可包括将避开掩埋障碍物的最大允许铣刨深度的可见指示。

喷射器可包括跨越由勘测车辆所通过的路径宽度分布的喷嘴阵列,并且可以驱动一个或多个所选择的喷嘴以便对地表面进行喷射。

传感器可以包括跨越由勘测车辆所通过的路径宽度分布的传感器元件阵列,并且每个传感器元件可与至少一个喷射喷嘴相关联。

备选地,喷射器可以包括喷射喷嘴,喷射喷嘴可以跨越由勘测车辆所通过的路径宽度移动,并且喷射喷嘴可移动到选定位置,然后被驱动以便对地表面进行喷射。

可选地,该方法可以包括在对地表面进行标记之前对地表面进行干燥的步骤。

标记可以用防水涂料执行。

该方法可以包括以一定的模式通过表面区域,使得在执行铣刨操作之前基本上整个区域都被勘测和标记。附加的标记可示出已经进行和未进行勘测的地方,所以一方面可以最小的重叠来选择模式,而另一方面不会错过整个区域的一部分。

可见标记优选覆盖掩埋障碍物的轮廓。

在勘测和标记操作之后,地表面可以用与勘测车辆分离的至少一台铣刨机来进行铣刨。在铣刨操作期间,观察到地表面上存在可见标记,以及铣刨机响应于这些标记来进行控制以避免由铣刨机铣刨鼓撞击到地下障碍物。

观察可以由铣刨机的操作人员直接观察地表面来执行。

可选地,观察可由操作人员观察显示器上的地表面图像来执行。

可选地,观察可由位于机器上的视觉传感器来自动执行,并且铣刨机的控制可响应于来自视觉传感器的信号自动执行。

铣刨机的控制可包括调节铣刨机的铣刨鼓的铣刨深度。

铣刨鼓可升高完全脱离与地表面的接合,或者铣刨鼓可以升高到足够高的深度以避开掩埋的障碍物。

可选地,铣刨机的控制可以包括使得铣刨机围绕障碍物进行转向。铣刨操作可以用一台铣刨机执行或用多台铣刨机同时执行。

公开了一种勘测车辆设备,其用于勘测地表面的区域,并对地表面进行标记以指示掩埋障碍物的存在。

该设备包括车辆框架和将车辆框架从地表面支撑的多个地面接合单元。所有的地面接合单元可以是无动力的,使得勘测车辆是非自推进式的。传感器可以由车辆框架承载并配置成检测掩埋障碍物的存在以及产生指示掩埋障碍物存在的传感器输出信号。由车辆框架携载的标记发射器配置成将可见标记射出到掩埋障碍物上方的地表面上。控制器配置成接收传感器输出信号并产生驱动信号以驱动标记发射器。

传感器输出信号可包括掩埋障碍物深度的指示,并且可见标记可以包括掩埋障碍物深度的可见指示。

与上述方法一样,可见指示可包括可变颜色、可变强度、喷射标记的变化,以及可见指示可包括最大允许铣刨深度的可见指示。

标记发射器可以包括跨越由勘测车辆所通过的路径宽度分布的喷射喷嘴阵列。

传感器可以包括跨越由勘测车辆所通过的路径宽度分布的传感器元件阵列,其中每个传感器元件与至少一个喷射喷嘴相关联。

可选地,所述标记发射器可包括可跨越由勘测车辆所通过的路径宽度移动的喷射喷嘴。

本实用新型的系统提供许多优势,当与诸如在授予Hall等人的美国专利号7,887,142中所示的在铣刨机本身上携载的障碍物检测和标记系统相比尤其如此。一个这样的优势是由牵引车辆所牵引的勘测车辆允许使得勘测操作以比通过安装在铣刨机上的系统实现的高得多的速度来执行。

本实用新型的另一个优势是一台勘测车辆可以服务于多台铣刨机,而使用在铣刨机携载的障碍物检测和标记系统要求每台铣刨机都具有其自身的昂贵的勘测单元。

另一个优势是从铣刨机分离的勘测车辆比铣刨机本身具有更好的操控性。

另一个优势是当接近被标记的区域时,单独的勘测车辆允许被标记的地表面对于单独铣刨机的操作人员而言可容易看见,而在铣刨机上携载的障碍物检测和标记系统的使用给予操作人员很短的时间来对障碍物的存在进行反应。

本实用新型的另一个优势是铣刨机的操作人员可以观察到将被铣刨的地表面并且规划由于障碍物的存在以最少的错过面积对整个区域进行铣刨的通过线路。

在结合附图阅读以下公开内容时,本实用新型的各种其它目的、特征和优势对于本领域内的那些技术人员而言将是容易显而易见的。

附图说明

图1A是将之后由铣刨机铣刨的地表面区域的示意性平面视图。牵引非自推进式勘测车辆的牵引车辆被释示出接近该区域的左下角。地表面区域内的各种掩埋障碍物用虚线指示。

图1B是在勘测车辆已经进行从底部到顶部通过要被勘测的区域的第一遍通过之后的类似于图1A的视图。

图1C是在勘测车辆已经进行与第一遍通过重叠的第二遍通过之后的类似于图1A和图1B的另一视图。

图2是类似于图1A-1C的视图,示出了在图1B中所示步骤之后的可选方法,其中勘测车辆跟随在第一遍通过中已经确定的掩埋障碍物。

图3是用铣刨机铣刨之后的地表面区域的示意性平面视图。

图4是设计成在牵引车辆后面牵引的勘测车辆的示意性平面视图。

图5是图4所示勘测车辆的示意性左侧正视图。

图6是类似于图4的示意性平面视图,示出替代方案,其中喷射发射器构造成可横向移动跨越勘测车辆的宽度。

图7是被设计成手动供以动力的小型勘测车辆的示意性正视图。

图8是勘测车辆的控制系统的示意图。

图9是适于图10所示铣刨机的控制系统的示意图。

图10是铣刨地表面的铣刨机的示意性侧面正视图。

图11是当铣刨机铣刨地表面时的铣刨鼓足迹的示意性平面视图。

图12是示意性透视图,其示出安装在铣刨机前部上的用于检测地表面上的可见标记存在的摄像机类型的传感器的视域。

图13是铣刨机的显示屏幕的示意图。

图14是示意图,其示出使用不同的颜色作为掩埋物品深度指示的三个比较性的表面标记。

图15是类似于图14的示意图,描绘了使用表面标记增加的强度以指示掩埋障碍物的深度。

图16是类似于图14和图15的视图,示出使用地表面上所喷射的数字标示以便指示掩埋物品的深度或者可选地指示安全铣刨深度。

具体实施方式

在图1A中,示出将由铣刨机铣刨的地表面10。虚线矩形12表示预期由铣刨机铣刨的地表面10的区域12。

示意性地示出几个掩埋障碍物14A,14B,14C,14D。

诸如图10中所示,区域12之后将由铣刨机16铣刨,这在下文进一步描述。

在对地表面10的区域12进行任何铣刨操作之前,希望通过喷涂或以其它方式对障碍物上方的地表面进行标记来定位和识别每个掩埋障碍物14A-14D的位置。这是通过勘测车辆18执行。图1A中示意性示出的特定勘测车辆18被设计成由诸如皮卡车的动力车辆20牵引。

图4和图5的勘测车辆

勘测车辆18的构造细节在图4和图5中最佳地示出。

在一个实施例中,勘测车辆18包括具有牵引杆24的车辆框架22,牵引杆24连接到车辆框架22的前部以将勘测车辆18连接到牵引车辆20。如图5中所示,多个地面接合单元26,可以是轮子26,将车辆框架22从地表面10支撑。在所示的实施例中,地面接合单元26是没有动力的,使得勘测车辆18是非自推进式的。备选地,勘测车辆可被构造成自推进式的,诸如通过给一个或多个地面接合单元26提供驱动马达。驱动马达可以是液压或电动的,或者是任何其它合适的形式。备选地,勘测车辆可以附接到自推进式车辆的前部。

可以包括多个单独的传感器元件30A-30C等的传感器28由车辆框架22承载,并配置成检测掩埋障碍物14A-14D的存在,并且产生指示掩埋障碍物存在的传感器输出信号。

标记发射器32由车辆框架22承载,并配置成分别在掩埋障碍物 14A-4D上方的地表面10上发射出可见标记34A,34B,34C和34D。

标记发射器32可以包括跨越由勘测车辆18所通过的路径40的宽度38分布的喷射喷嘴36A,36B,36C等的阵列。控制器42可位于操作人员控制台46的控制面板44上,操作人员控制台46位于车辆框架22上。

如上所述,在一个实施例中,标记发射器32可包括多个喷射喷嘴 36。在一个实施例中,喷射喷嘴36可以是通过压缩空气操作的喷漆枪。在这样的实施例中,勘测车辆18可以包括压缩机48,其将压缩空气供应给压缩空气储罐50。来自储罐50的压缩空气可以经由歧管分配管线52提供给每个喷射喷嘴36。歧管分配管线52的分支(诸如通向喷射喷嘴36A的分支52A)可以具有设置在其中的控制阀54A,控制器42通过控制阀54A 可以打开和关闭喷射喷嘴36A以选择性地在地表面10上喷射涂料标记。喷射喷嘴36A可设置有来自涂料供应部56A的液体涂料。

可选地,标记发射器32可以配置成使用能够将标记喷射到地表面上的任何期望的印刷技术的数字印刷机头的形式。

在图4的示意性平面视图中,在图4的左侧示出仅前三个喷射喷嘴和相关联的设备,这前三个喷射喷嘴被表示为36A,36B,36C。应当理解的是:喷射喷嘴阵列和相关联的传感器、控制阀和涂料供应部将跨越由勘测车辆18的整个宽度38来布置。

另外,勘测车辆18可以设置有加热器58,其用于将由鼓风机60 分配的热空气提供到跨越由勘测车辆18所通过的路径的宽度38延伸的干燥器62。热空气可通过喷嘴向下引导,以便在标记发射器32喷涂地表面 10之前干燥地表面10。

因此,在图4中示意性示出的实施例中,存在延伸跨越勘测车辆 18的宽度38的传感器元件30A,30B,30C等的阵列,并且每个传感器元件都与其中一个喷射喷嘴36相关联,使得当由传感器30检测到到地下障碍物的存在时,随后将立即由喷射喷嘴36A对检测到地下障碍物的位置上方喷射地表面。

如果喷射喷嘴36A大致位于传感器元件30A的后方,则控制器42 可以被编程为延迟喷射操作直到喷射喷嘴36A位于传感器元件36A检测到地下物体的位置的上方。另一方面,如果喷射喷嘴36A非常靠近传感器元件36A定位,则其适于允许喷嘴立即响应于地下物体的检测。

可以对传感器元件30A及其相关联的喷射喷嘴36A的横向位置的差异进行其它适应性调节。例如,喷射喷嘴36A可以一定的角度放置,以便它将喷射传感器元件30A正下方的地表面。此外,车辆18可以设置有距离传感器64,其例如是检测其中一个轮子26旋转的旋转传感器。控制器 42可以被编程以获知喷射喷嘴36A滞后传感器30A的距离并且因此可以控制控制阀54A打开的适当时间。

图6的实施例

现在参照图6,示出勘测车辆18A的变型实施例。基本上与图4 的勘测车辆18相同的特征被标以相同的附图标记。在图6的实施例中,不是具有喷嘴阵列,其中每个喷射喷嘴都与传感器元件30之一相关联,而是发射器32包括单个喷射喷嘴36,其由如箭头66所示可沿从车辆框架22 支撑的轨道68横向移动。

因此在图6中所示的视图中,喷射喷嘴36已经移动到紧接在传感器元件30C后面的某个位置。喷射喷嘴36可以沿着轨道68移动到传感器 28的任何传感器元件30A-30L后面的位置。。

图7的实施例

图7示出变型的勘测车辆18B的类似于图5的示意性侧面正视图,勘测车辆18B构造成诸如通过被操作人员70推动而被手动地推进。在这种情况下,手柄72被附接到车辆框架22并被配置成由操作人员70抓握。

传感器技术

对于传感器28特别是对于其传感器元件30而言可以使用许多可用技术。

本文描述的障碍物检测系统的一个主要目标是检测掩埋的金属物体。这样的物体例如可以是掩埋的钢管或掩埋的人孔盖或类似物。

用于检测这种掩埋的金属物体的一种技术是使用常规的金属探测器技术,其使用磁力计作为传感器元件30。这种磁力计可以已知的方式确定掩埋的金属物体的存在和大致的深度。位于地面上方不同距离处的多个磁力计可以用来提高磁力计技术的深度感测能力。

另一种合适的技术是使用地面穿透雷达。使用地面穿透雷达的一个优势是,除了检测到金属障碍物的存在之外它可以检测到材料属性的变化。因此通过地面穿透雷达可检测到大的掩埋岩石。

也可以使用混合系统,其将以上所述的各种类型的传感器相结合。

图8的勘测车辆控制器

现在参考图8,图8示意地示出适于勘测车辆18的自动控制系统 71。自动控制系统71包括控制器42。控制器42经由通信线路73A,73B 等接收来自传感器元件30A,30B等的输入信号。控制器42还可以接收指示勘测车辆18的各种操作功能的其它信号。在图8中通过通信线路74A, 74B等示意性地示出从控制器42到控制阀54的标记发射器驱动信号的通信。

控制器42包括处理器76、计算机可读介质78、数据库80以及具有显示器84的输入/输出模块或控制面板82,或控制器42可以与处理器 76、计算机可读介质78、数据库80以及具有显示器84的输入/输出模块或控制面板82相关联。提供诸如键盘或其它用户界面的输入/输出设备86,以便使得操作人员可以向控制器输入指令。应当理解的是本文描述的控制器42可以是具有所有所述功能的单个控制器,或者其可以包括多个控制器,其中所述功能分布在多个控制器之间。

如结合控制器42所述的各种操作、步骤或算法可以直接体现在硬件、计算机程序产品88(诸如由处理器76执行的软件模块),或两者的组合中。计算机程序产品88可以存储在RAM存储器、闪存、ROM存储器、 EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘或本领域已知的任何其它形式的计算机可读介质78中。示例性的计算机可读介质 78可以耦合到处理器76,使得处理器76可以从存储器/存储介质读取信息,并将信息写入存储器/存储介质。在替代方案中,介质可集成到处理器。处理器和介质可以存储在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以存储在用户终端中。在替代方案中,处理器和介质可以作为分立组件存储在用户终端中。

如本文使用的术语“处理器”可以指代至少为通用目的或专用目的的处理设备和/或处理逻辑,如本领域内的技术人员可以理解到的那样,包括但不限于微处理器、微控制器,状态机等。处理器也可以被实现为计算机计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合,多个微处理器,一个或多个微处理器与DSP芯核的结合,或任何其它这样的配置。

控制器42可以被配置成根据可以作为计算机程序88的一部分而被并入的预编程功能90来控制由标记发射器32射出的标记。

在一个实施例中,预编程功能90可以是以使得控制器42配置成在地表面10上喷射标记这样的方式,来提供地表面10下方的障碍物14的深度可见指示。

在一个实施例中,预编程功能90可以是使深度的可见指示包括可见标记的可变颜色,如下面关于图14进一步描述的那样。

在另一个实施例中,预编程功能90可以是使控制器42被配置成提供深度的可见指示,该可见指示包括可见标记的可变强度,如下面关于图15进一步描述的那样。

在另一个实施例中,预编程功能90可以是使控制器42被配置成提供深度的可见指示,该可见指示包括将避开掩埋障碍物14的最大允许铣刨深度的可见指示。

在另一个实施例中,预编程功能90可以是使控制器42被配置成提供深度的可见指示,该可见指示包括作为深度可见指示的喷射标示的变化。例如,喷射标示可以是数字的形式,其指示地表面10下方的掩埋障碍物14的深度,如下面关于图16进一步描述的那样。

铣刨机

图10以侧面正视图示意性地示出铣刨机16,其可与勘测车辆18 一起使用以之后铣刨地表面,并且避开由勘测车辆18已经识别到的掩埋障碍物。

图10中所示的铣刨机16是适于道路铣刨的大型铣刨机的形式。铣刨机16包括多个地表面接合支撑件,诸如前部履带92A和后部履带92B。铣刨机16包括由地表面接合支撑件92A和92B支撑的机器框架94。

铣刨鼓96由铣刨机的机器框架94支撑。通过与履带92A和92B 相关联地伸缩液压油缸100A和100B来确定铣刨鼓96进入地表面10下方的地面内的铣刨深度98。

应当理解的是,铣刨机16也可以为通常已知为再生机或土壤路拌机的形式。在再生机或土壤路拌机中,铣刨鼓96在高度上可以已知的方式相对于机器框架94进行调节。也可以使用铣刨机的其它结构,诸如在后轮之间具有铣刨鼓的小型铣刨机。

铣刨机16具有驾驶员站台102,机器的操作人员从驾驶员站台102 来控制铣刨机16的操作。操作人员可经由控制驱动履带92A和/或92B的方向的转向系统104手动地操纵铣刨机16。铣刨机控制器106位于铣刨机 16上并且将与各种传感器和输入交互以控制铣刨深度98和/或沿着期望的路径操纵铣刨机16。

最令人感兴趣的铣刨鼓96部分是铣刨鼓96与地表面10的交叉点的轨迹。如图11中所示,轨迹通常为矩形,并且包括前切割线106,后切割线108和两条边线100和112。

应当认识到,随着铣刨深度98发生改变,前切割线106和后切割线108相对于机器框架94和两者彼此相对的位置也发生改变。如图11中所示,铣刨鼓96在地表面10处的切割轨迹是矩形形状,以及由边线110 和112表示的在行程方向上的矩形的切割长度随着铣刨深度98的增加而增加。

如下面进一步解释的那样,铣刨机16的操作人员可通过勘测车辆 18直观地观察置于地表面10上的标记,并且操作人员可通过将铣刨鼓96 升高到掩埋障碍物的上方或者通过操纵铣刨机16以避开掩埋障碍物以完全控制铣刨深度98和铣刨机16的转向来避开被标记的位置。另外,铣刨机16可配备成自动地观察并响应于置于地表面上的可见标记。例如铣刨机 16可以包括传感器114,其例如可以是摄像机114,用于观察铣刨机16前方的地表面10。

图12示意性地示出如从与摄像机114的位置相对应的位置观察的铣刨机16前方的地表面10。在图12中,示出铣刨机16前方的整体景象,这可以解释,该整体景象比任何给定摄像机114的实际视域远得多。例如,摄像机114的实际视域可以如虚线轮廓框116中所示,表示摄像机 114视域。

一种方法是:摄像机114可以与由铣刨机16的操作人员进行的控制结合使用,随着时间推移显示由摄像机114拍摄的图像,从而操作人员察看显示屏,其描绘所观察到的图像相对于铣刨鼓96的矩形足迹的位置的虚拟现实图像。这可以用如下所述的相同的技术来完成,该技术在授予 Berning等人并被转让给本实用新型的受让人的美国专利申请公开号 2016/0060826中进行阐述,其详细内容通过引用并入本文。在图13中示意性地示出这样的显示屏118。图13中的显示屏示出切入地表面10内的铣刨鼓96的轨迹正在接近位于掩埋障碍物14A上方的可见标记34A的位置的时间点。

通过观察铣刨鼓96的轨迹与标记34A的接近程度,操作人员可以在适当的时间升高铣刨鼓96,或者可以操纵铣刨机16以避开掩埋障碍物。

备选地,铣刨机16的控制器106可配置成响应于由摄像机114 在地表面10上所观察到的可见标记34的位置来提供铣刨机16的自动控制。

如图9中示意性示出的那样,铣刨机控制器106可以是铣刨机控制系统120的一部分。

铣刨机控制器106可以类似于前述的勘测车辆控制器42的方式构造。因此,铣刨机控制器106可以包括处理器122,计算机可读介质124,数据库126,还可以包括显示屏幕118的输入/输出模块或控制面板128。

提供诸如键盘或其它用户界面的输入/输出设备130,使得铣刨机 16的操作人员可以输入指令到铣刨机控制器106。

如本文结合铣刨机控制器106所述的各种操作、步骤或算法可直接体现在硬件、诸如由处理器122执行的软件模块的计算机程序产品132、或两者的组合中。如上面关于勘测车辆控制器42所述,计算机程序产品 132可以存储在本领域内已知的任何形式的计算机可读介质124中。如上面关于勘测车辆控制器42进一步描述的那样,处理器122可以具有上述适于处理器76的任何形式。

铣刨机控制器106可配置成根据作为计算机程序132的一部分并入的预编程功能134来控制铣刨机16的操作。

如由通信线路136所指示的那样,控制器106可以例如从摄像机 114接收输入信号。控制器106可以产生控制信号来控制铣刨深度98和/ 或控制铣刨机16的转向。在图9中,用于调节与履带92A相关联的升降柱 100A高度的控制信号经由通信线路138进行通信。类似的信号可被发送到每个升降柱。类似的,用于控制履带的转向使得铣刨机16可避开障碍物的控制信号通过通信线路140进行通信。

用于制备用于铣刨的地表面的方法

现在参照图1A-1C,图1A-1C示出用于制备将由铣刨机诸如16 铣刨的地表面10区域12的连续序列的图示。

掩埋在区域12内的是由虚线示意性地标识为14A,14B,14C和 14D的多个地下障碍物。

在区域12的左下角中示出牵引车辆20和由车辆20拖动的勘测车辆18,它们开始在区域12上进行第一遍通过。

因此,在对区域12执行任何铣刨操作之前,将由先前已经描述过的勘测车辆18通过区域12。

当勘测车辆18通过区域12时,勘测车辆18将通过其包括传感器元件30A-30C等的传感器20检测到掩埋障碍物14A-14D的存在。

每个传感器元件30在其下检测到掩埋障碍物14的存在时将产生可以通过通信线路73A,73B,73C等传送到勘测车辆控制器42的传感器输出信号。

勘测车辆控制器42通过通信线路73接收那些传感器输出信号并响应于传感器输出信号产生通过通信线路74A,74B,74C等通信给各种控制阀54A,54B,54C的喷射器驱动信号。

标记发射器32的喷射喷嘴36A,36B,36C等响应于喷射器驱动信号打开它们各自的控制阀54时被驱动,并且将从图8中看到的喷射诸如 37A,37B或37C喷射到障碍物14上方的地表面10上,从而在掩埋障碍物14位置的上方产生可见标记34A,34B,34C和34D。

因此,在图1B中,牵引车辆20和勘测测量18已经跨过区域12 从下到上进行了第一通过线路。第一通过线路的路径被标记为40,并具有宽度38。

如图1B中所示,当勘测车辆18越过第一障碍物14A和第二障碍物14B的一部分时,勘测车辆18用可见标记34A和34B喷涂掩埋障碍物上方的地表面10。

在图1C中,勘测车辆18已经跨过区域12进行了由40'指示的第二通过线路。应指出的是,在第一通过线路40和第二通过线路40'之间优选存在轻微的重叠。当勘测车辆进行第二通过线路40'时,如图1C中所示,它使得可见标记34B跨过掩埋障碍物14B的另一部分延长。

优选的,该过程将继续,直到勘测车辆14已经遍历整个区域12,并在每个掩埋障碍物14上方的地表面10上喷涂有可见标记。

这个过程可以在如图1B和图1C中所示的一系列重叠的条带状通过线路中完成。当进行各种条带状通过线路时,该区域的勘测部分的位置可通过用诸如图1C中所示的路径轮廓的线来标记地表面,以表示已经被勘测的区域12部分。一方面这有助于操作人员在最小的重叠勘测区域内选择有效的勘测模式,另一方面不错过区域12的部分。

可选地,如图2中示意性所示可以利用另一种技术。

图2是有点类似于1B和图1C的视图。在图2中,进行与上面关于图1B所述相同的第一通过线路40。随后,不是进行多个并排的通过路线,而是在识别到存在明显进一步延伸穿过区域12的连续细长的掩埋障碍物14B,则操作人员做出决定以便跟随掩埋障碍物14B的明显路径,因此创建勘测车辆18的跟随掩埋障碍物14B的第二路径40'。这确保在区域 12内进行连续掩埋障碍物的整个标记。

然后,操作人员可以重新开始并排通过的路径,或者其它最有效的方法以遍历整个区域12并确保以前所识别的物体通过区域12跟随其全长。

当使用诸如图4-6中所示的由牵引车辆20拖动的勘测车辆18时,这使得勘测操作能够以比用安装在铣刨机上的传感器执行高得多的速度执行。因此,在用牵引车辆20和被牵引的勘测车辆18进行勘测操作时,勘测优选以至少10公里/小时的牵引速度执行,并且在许多情况下可以甚至更高达20至30公里/小时的勘测速度执行。

通过使用与之后将进行铣刨操作的铣刨机分离的勘测车辆18,可以比用安装在铣刨机上的检测器执行高得多速度来执行地下障碍物的勘测和标记,并且其允许及早识别表面下障碍物并允许用于规划后续的铣刨操作,以最有效地处理表面下存在的障碍物。

另一方面,勘测可以用手动推进的车辆来完成,诸如图7中所示的勘测车辆18B。当然,当用在手动推进的车辆中时,勘测操作将以远低于10公里/小时的速度执行。

当使用图4中所示的具有传感器元件30阵列(其后带有喷射喷嘴36阵列)的勘测车辆实施例时,其中一个喷射喷嘴诸如36A对应于每个传感器元件诸如30A,一个或多个喷射喷嘴36被驱动以将可见标记34喷射到地表面10上。

当使用图6中所示的具有传感器元件30阵列和单个喷射喷嘴36 的勘测车辆实施例时,喷射喷嘴36通过响应由一个或多个传感器元件30 对掩埋障碍物的检测而移动到选定位置,然后被驱动以喷射确定存在掩埋障碍物存在的传感器元件后面的地表面。

可选地,该过程可以包括在地表面上喷射可见标记10之前干燥地表面10的步骤。如前所述,勘测车辆18可以包括加热器58和鼓风机 60,鼓风机60与加热器出口62相关联以便在标记操作之前将热空气吹到地表面10上。

在涂料供应部56中携载的液体涂料或其它标记流体可以是防水涂料。优选地,用于形成地表面10上可见标记34的涂料或其它标记流体由能够承受预期环境条件为期几天的材料制成。因此,可以承受雨雪天气的防水涂料是优选的。

优选地,可见标记34将用适度的过量喷射来覆盖掩埋障碍物的外部轮廓以便确保可见标记完全覆盖掩埋障碍物的“足迹”或轮廓。

标记标示的类型

在最简单的形式下,上述方法将在地表面10上简单地喷涂可见标记以指示在可见标记下面的某个地方存在掩埋障碍物,但没有物品深度的指示。因此,如上面关于图1B和图1C所述的各种可见标记34A和34B 可简单地以相同的方式喷涂以指示存在掩埋物品。

然而,任选地,可以利用能够检测掩埋物品深度类型的传感器元件30,以及由勘测车辆控制器42经由通信线路73接收到的传感器信号可以包括表示掩埋物品深度的信息。

在这些情况下,勘测车辆控制器42和相关联的发射器32可以如此配置使得可见标记34包括在地表面10下面的障碍物14深度的可见指示。这可以几种方式完成,其在图14-16中示意性地示出。如图14中示意性示出的第一选项是要提供诸如34A',34A”和34A”'的可见标记。在这种情况下,标记已经通过不同的方向的线条表示以示意性地示出不同的颜色,从而例如绿色标记34A'指示深层障碍物在所需铣刨深度的下方,黄色标记 34A”指示掩埋障碍物在接近铣刨深度98的深度处,以及红色标记34A”'指示掩埋障碍物非常接近表面,其肯定必须由铣刨鼓避开。

类似地,图15示意性地表示三个比较标记34A',34A”和34A”',每一个具有如在标记区域内由较大密度的喷涂点表示的增加的强度。

类似地,图16示出三个比较标记34A',34A”和34A”',其中喷射到地表面上的标记为阿拉伯数字的形式,其表示掩埋物品在喷射位置处的大致深度。

可选地,类似于图16中显示器的显示器可以指示将避开掩埋障碍物的最大允许铣刨深度,例如其可以将选定距离的安全系数(例如4毫米)增加到测得的深度。

图3的铣刨操作

现在转到图3,其示出在区域12已被勘测车辆18勘测之后以及在各种地下障碍14已被标记有表面标记34A,34B,34C和34D之后在区域12上执行铣刨操作的示意图。

在所示的实例中,图10的铣刨机16在区域12已经被勘测车辆18勘测和标记之后用于铣刨区域12。所示的实例中,铣刨机16开始于区域12的左下角并且进行以箭头1a,1b和1c表示的第一通过线路。因此,铣刨机在区域12的左下角开始铣刨并铣刨第一局部通过线路1a,直到接近第一表面标记34A。在这种情况下,当铣刨机越过第一障碍物34A时,铣刨机16的操作人员或自动化控制系统将铣刨鼓升高。可选地,如果障碍物 14A位于铣刨鼓96底部高度以下足够深的位置,例如如图10中所示,则操作人员可能继续跨过障碍物14A的位置铣刨。这种信息例如可以通过使用表示掩埋障碍物深度的可见标记34传达给铣刨机16的操作人员。

返回到图3,随着铣刨机的第一通过线路继续,铣刨鼓再次与地面接合通过路径1b,然后再次升高以便越过掩埋障碍物14B,然后降低到与地表面接触以便完成第一通过线路1c。然后,铣刨机逆转方向,并移动到在图3中的区域12右侧表示为2的第二通过线路。第二通过线路2是连续的通过线路,除了看到铣刨机的驾驶员围绕障碍物14D操纵铣刨机。

然后铣刨机的第三通过线路由箭头3a和3b表示。同样在第三通过路线期间,铣刨鼓被升高以越过障碍物14B。

然后铣刨机再次向下移动经过通过线路4a和4b。应指出的是在通过线路4a开始时,铣刨机16围绕掩埋管线14b转向,并随后被升高以越过掩埋障碍物14d。

最后,铣刨机完成如箭头5a和5b所示的铣刨操作以便进行最后的通过线路,铣刨机被升高以越过掩埋障碍物14C和14B。

尽管图3的铣刨操作已经被描述为单台铣刨机16a的多次通过线路,但是可以理解的是,区域12的各个部分可用多台铣刨机同时铣刨。

因此可以看出本实用新型的设备和方法容易实现所提及的目的和优势以及其中固有的目的和优势。虽然为了本公开的目的已经说明和描述了本实用新型的某些优选实施例,但是在部件和步骤的布置和构造方面可由本领域内的那些技术人员做出各种改变,这些改变也被涵盖在如由所附权利要求所限定的本实用新型的范围和精神内。

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