用于在施工机械中测量距离的设备和方法以及该施工机械与流程

本发明涉及包括履带链传动装置(链传动装置)的施工机械——例如，路面整修机或路面铣刨机——的领域，具体地涉及用于在具有履带链传动装置的施工机械中测量距离或行进距离的设备和方法以及具有这种设备的施工机械。

背景技术：

用于测量由施工机械行进的距离的不同方法在现有技术中是已知的。例如，EP 0 388 819 A1中公开了一种用于具有安装板的路面整修机的路径测量装置，该路径测量装置包括沿着安装板的操作宽度延伸的测量轮。这种测量轮具有缺点，这是因为必须在施工机械中设置附加的移动元件，其中，特别是在该元件用于路面整修机中时，该元件由于处理的材料而变脏，并且因此不再能平顺地运行，结果是对所测得的距离的损坏。

EP 1 557 493 A2描述了一种用于操作路面整修机的方法，其中，该路面整修机的位置在铺装过程开始或结束时或者持续地经由导航系统来确定。在考虑到路径的走向——例如道路拐弯或道路坡道时，所铺装的实际距离根据位置来确定并且被指出。这种方法的缺点在于下述事实：仅仅基于卫星支持的导航系统如GPS(全球定位卫星)系统测量所行进的距离，并且因此在实践中易于出错。由于天气和环境的影响，例如在路面整修机在桥梁下方或在隧道中经过时，因此无法总是确保获得可靠的GPS信号，使得确定路面整修机的位置以及由此确立所行进的距离和所铺装的实际距离不精确。此外，不利之处在于需要预先已知待铺装的道路的走向，否则所述距离不能被精确地计算。

WO 2012/168186 A1描述了一种用于确定由具有铣削辊的施工机械或分解机铣削的面积的方法。该机械的位置借助于位置确定装 置和GNSS(全球导航卫星系统)接收器或者借助于全站仪和布置在该机械上的棱镜来连续地确定。子面积连同铣削辊的宽度一起计算并且被合计以形成总面积。从该总面积再次减去重叠的子面积(subarea)——即，面积中的被处理若干次的部分——以获得实际的铣削面积。铣削辊是否启动的信息必须由操作员手动地输入或者可以从机器控制器得到。在接收GNSS信号时有干扰的情况下，计算用于丢失的或错误的位置数据的替代数据，该替代数据补充或替代丢失或错误的位置数据。因此，替代数据根据距离的过去或下一步的走向或者根据该机械的进给数据和转向角数据来获得。此过程的缺点是，位置确定装置总是需要访问机器参数并且/或者需要知道该机械行进的距离的走向以使得在接收GNSS信号时有干扰的情况下，可以计算替代数据。此过程的另一缺点在于，还需要对机器参数进行访问以获得该机械在移动时是否操作的信息，即，例如，铣削辊是否启动的信息。替代性地，该信息也可以由操作员手动地输入，然而，缺点在于，这在没有信息输入时产生错误的计算。

GB 2 255 640 A公开了一种路面整修机，该路面整修机包括非接触式接近传感器和辐条，其中，该非接触式接近传感器布置在前轮的区域中，该辐条位于接近传感器的检测区域中并且沿路面整修机的宽度方向布置在前轮的后面，该辐条附接至前轮的轴并且在路面整修机移动时与前轮一致地转动。当路面整修机移动时，由于辐条的旋转运动，在接近传感器处形成脉冲，路面整修机行进的距离可以利用该接近传感器来测量。此外，具有指向下并突出到仍待处理的材料中的杆的切换元件位于摊铺推进加料器的前面。利用该切换设备，可以确定路面整修机是否执行向前运动，并且由此启动或停止距离测量。该系统所具有的缺点是以下事实：一方面，位于摊铺推进加料器的前方的区域中的切换设备是机械设备并且因此易于磨损，并且另一方面，布置在前轮的区域中的传感器具有缺点，这是因为该传感器装置必须以高度复杂的方式安装在前轮的后面，并且因此在修理的情况下难以触及并且仅在导致大的努力时才可以被更换。这导致路面整修机的更长且无意的停机时间。此外，由于传感器装置的安装位置，传感器装置在其较脏时难以被清洁。该系统的另一缺点是，即使在所述两个传感器中的一个传感器或所述两个 设备中的一个设备——即位于摊铺推进加料器前面的切换设备或者位于前轮后面的传感器装置——具有缺陷的情况下，不再可以测量或计算所行进的距离，或者所行进的距离的测量或计算将是错误的，直到有缺陷的设备被修复为止。

从该现有技术出发，本发明的根本目的是提供一种用于测量和计算距离的改进方法，其中，上述已知的执行方式的缺点得以避免并且该改进方法允许对距离的容易、可靠且精确的测量和计算。

技术实现要素：

该目的通过根据本发明的设备、方法以及施工机械来实现。本发明还提供了有利的进一步发展。

本发明提供了一种用于在具有履带链传动装置的施工机械中测量距离的设备，该设备包括：

至少一个非接触式传感器，所述至少一个非接触式传感器布置在施工机械的底盘处以使得非接触式传感器指向该施工机械的履带链传动装置的履带链；以及

评估单元，该评估单元连接至非接触式传感器并且操作成基于由该非接触式传感器接收的信号确定施工机械行进的距离。

根据实施方式，提供的是，布置非接触式传感器以在施工机械移动时交替地检测履带链的链节或链元件以及该履带链的链节之间的间隙并且产生表示对链节和间隙进行的检测的信号。

用于在施工机械中测量距离的本发明的设备具有优势，这是因为由布置在底盘处并位于履带链的区域中的至少一个非接触式传感器可靠地检测该机械的运动或静止不动。根据实施方式，该传感器指向履带链，并且在施工机械移动时交替地检测链节和间隙。脉冲信号是在施工机械移动的同时通过履带链节移动而产生的，基于所述脉冲信号可以测量该机械行进的路径。根据实施方式，提供的是，确定施工机械是否移动。当施工机械静止不动时，由传感器检测施工机械到施工机械静止不动，并且不进行距离测量或计算，例如停止合计所行进的各距离段或距离部分，并且仅在该机械再次移动时 继续。

与根据GB 2 255 640 A的布置在前轮后面的非接触式传感器相比，本发明的方法具有优势，这是因为传感器可以容易地应用在施工机械的底盘处、例如位于在履带链上方的轮罩中，并且因此能够被容易地触及。在修理的情况下或出于清洁的目的，该位置处的传感器能够被容易地触及。此外，不需要与必须固定至前轮的轴的辐条类似的附加的转动部件。

此外，本发明的方法具有的优势在于，本发明的方法在检测和/或测量所行进距离时独立于外部位置值来操作并且仅依赖履带链的实际运动。如先前已提到的，在现有技术中存在下述方法：在所述方法中，通过将各小距离部分或距离段加起来而完成对所行进的距离的测量，其中，各小距离部分或距离段已利用由位置确定装置连续地确定的位置值、例如通过利用GNSS接收器确定。GNSS接收器可以是例如GPS(全球定位系统)接收器。这些方法所存在的问题在于，例如当该机械静止不动时，例如当该机械“固持”在同一个位置处时，由于GPS位置数据的变化而辨别出该机械的进一步的运动，并且因此，另外的值合计成所行进的距离以使得仅基于卫星支持系统的方法导致错误的距离测量。该机械静止不动并且随后继续行驶的情况越频繁，则造成的求和错误就越大。在该机械行驶或者必须非常缓慢地行驶时，例如，在仅很少量的材料留在路面整修机的材料储存器或料斗中并且在供给链中仅一些链可用时，也存在这种求和错误。这些缺点根据本发明通过基于履带链的实际运动确定距离而得以避免。

本发明的方法允许测量并计算施工机械例如在处理空地或地面时行进的距离，在本发明的方法中，上述系统的缺点得以避免。与基于GNSS信号的系统相比，本发明允许在有接收干扰或GNSS系统失效的情况下，例如在穿过隧道或在桥梁下方经过时，继续测量距离，而不必知道路径的实际走向并且不必访问机器控制器。

特别是由于本发明的设备根据评估单元的实施而不再或者仅在有限程度上需要访问施工机械或该施工机械的机器参数的事实，这允许将本发明也实施为所谓的“悬挂(hang-on)”系统，即，一种如下系统：该系统以可拆卸的方式布置在重建机械上并且可以例如 添加到不同类型的机械上。

根据实施方式，该设备还包括用于确定施工机械的位置的至少一个位置确定装置，其中，根据实施方式可以提供的是，位置确定装置利用全球导航卫星系统或地面系统的信号来确定施工机械的位置。全球导航卫星系统可以是例如GPS系统。在地面系统中，例如可以设置包括布置在施工机械上的棱镜的全站仪，或者施工机械的位置可以利用移动无线技术领域的定位技术——例如通过GSM(全球移动通信系统)三角测量——来确定。全球导航卫星系统和地面系统的组合也是可以的，例如利用所谓的“差分GPS”，以校正全球导航卫星系统的信号中所包含的位置值的不精确性。根据另外的实施方式，可以提供的是，通过来自位置确定装置的位置数据以预定的间隔对所行进的距离和/或计算距离所基于的参数进行校正，其中，计算距离所基于的参数包括履带式元件长度以及两个履带式元件之间的间隙的长度的预先设定的和。根据实施方式，位置确定装置是施工机械的计算机单元和/或操作及显示单元的一部分，位置确定装置可以操作性地连接至评估单元。

这种执行方式具有优势，这是因为除了测量距离以外，由于通过检测履带链的运动所产生的位置信号而可以对所行进的距离进行进一步的检测，由此再次增大了距离测量的精度。根据实施方式，与如在WO 98/12505 A1中描述的过程类似，以规则的间隔，例如，每隔10m，对由非接触式传感器测得的距离进行校正。施工机械移动得越远，借助于非接触式传感器的距离测量就越精确。当不存在GPS信号时，例如当在桥梁下方或在隧道中经过时，该机械行进的距离可以通过检测履带链的运动来确定，其中，尽管缺乏GPS信号，但是距离测量或计算足够精确。

根据实施方式，该设备包括至少一个加速度传感器，所述至少一个加速度传感器布置在施工机械的作业工具处以用于检测该作业工具的操作状态。根据实施方式，评估单元可以配置成将关于施工机械是否移动的信息与来自加速度传感器的信息和关于施工机械的作业工具的当前安装宽度的信息相结合，以确定由施工机械处理的面积。根据实施方式，加速度传感器可以是单轴或多轴传感器。

这种执行方式具有优势，这是因为关于该机械是移动还是静止 不动的信息可以与来自用于检测作业工具的操作状态的加速度传感器的信息相结合，由此可以推断出机械在移动的同时是否工作，例如沥青是否被铺装或铣削掉。当该机械静止不动时，例如，在路面整修机中用于压紧沥青的振动和在路面铣刨机中的用于铣削道路表面的铣削辊通常关闭。这可以通过加速度传感器来检测，以使得对由该机械处理的面积的计算可以基于该信息结合与该机械的作业工具起作用的宽度相关的信息而容易地进行。

加速度传感器可以布置在作业工具上的任何位置，例如布置在路面整修机的安装板上，或者可以横向地布置在路面铣刨机的铣削辊上。如已经提到的，加速度传感器可以是单轴或多轴传感器以测量一个方向或若干个方向上的加速度值，其中，这些加速度通常在操作作业工具时形成，例如由于安装板在压紧沥青时的振动或者由于在使路面铣刨机中的铣削辊转动时的振动而产生。

根据实施方式，非接触式传感器包括位于外壳中的至少两个传感器头。根据实施方式，该设备包括布置在施工机械的一侧的其间具有间隔的至少两个非接触式传感器，其中，根据实施方式，第一非接触式传感器指向履带链的第一区域，例如前部区域，第二非接触式传感器指向履带链的第二区域，例如后部区域。此外，根据实施方式，可以提供的是，将第一非接触式传感器布置在施工机械的第一侧并且将第二非接触式传感器的布置在该施工机械的与该第一侧相对的第二侧，其中，评估单元配置成在利用来自第一非接触式传感器的信号和来自第二非接触式传感器的信号的同时确定施工机械是在笔直地向前移动还是在转弯。

使用若干个传感器或若干个传感器头具有优势，这是因为这允许对履带链的运动的冗余检测，以使得可以考虑到例如履带式元件之间的变化距离。另外，对于来自不同传感器的信号可以就其似真性(plausibility)进行检查，以例如在测量距离时不考虑被识别为不正确的信号。使用若干个传感器在预料到履带式元件之间的灰尘时也具有优势，使得例如第一传感器例如在灰尘脱落时在识别履带式元件与间隙之间的差异方面有问题，然而，可以通过不同的传感器来识别履带式元件与间隙之间的差异。将传感器布置在该机械的不同侧具有优势，这是因为评估单元在测量距离时还能够容易地考 虑到转弯。

根据实施方式，该设备包括总线系统和接口，其中，该总线系统连接非接触式传感器和评估单元，该接口构造成将总线系统连接至施工机械的计算机单元和/或操作及显示单元。根据实施方式，可以提供的是，评估单元配置成在施工机械的操作及显示单元上显示由非接触式传感器获得的传感器值。根据另外的实施方式，可以提供的是，接口构造成将总线系统连接至施工机械的通信装置，该通信装置设置成允许与至少另一施工机械和/或施工场地办公室的无线通信，其中，可以提供的是，向移动计算机或施工场地办公室发送由评估单元提供的数据。

因此，本发明的设备可以容易地且不需要很大努力地连接至施工机械的现有终端，以允许与施工机械的计算机单元和/或操作及显示单元的通信，从而例如利用显示单元来显示所获得的传感器值或根据这些传感器值产生的所行进的距离或所处理的面积，并且向施工机械的操作员提供这些数据。该数据还可以也可以经由通信装置发送至外部位置，例如施工场地办公室，以根据需要为中央管理部拟定施工进度。此外，由于至其他施工机械的通信，可以确保的是，已经处理的区域不会被再次处理。

根据实施方式，该设备的用于测量距离的部件以可拆卸的方式附接至施工机械。

这种执行方式具有优势，这是因为实际的施工机械不需要被修改，相反，本发明的设备的部件可以经由适当的装置容易地附接至施工机械，并且评估单元可以例如利用先前提到的接口容易地连接至该施工机械的控制单元。替代性地，评估单元还可以被实施为施工机械的计算机单元或另一单元的一部分。因此，本发明的系统特别适合作为附加系统，如先前已简单地论述的。

因此，根据实施方式，本发明提供了一种用于测量施工机械在处理空地或地面时——例如在涂覆沥青或铣削道路表面时——所行进的距离的设备，其中，根据实施方式，以下部件可以组合：

至少一个非接触式传感器，所述至少一个非接触式传感器布置在施工机械的底盘处并且位于履带链的区域中以检测履带链的运动，并 且所述至少一个非接触式传感器例如呈超声波传感器或诸如激光传感器之类的光学传感器的形式，

至少一个定位装置，所述至少一个定位装置布置在施工机械上以经由卫星导航系统或地面系统来确定位置，以及

至少一个加速度传感器，所述至少一个加速度传感器布置在施工机械的作业工具上以检测该作业工具的操作状态。

此外，本发明提供了一种施工机械，该施工机械包括：

履带链传动装置；

底盘；以及

根据本发明的设备，该设备以可拆卸的方式布置在施工机械上。

本发明的施工机械提供了在上文中结合本发明的设备所指出的优点。

此外，本发明提供了一种用于测量具有履带链传动装置的施工机械所行进的距离的方法，该方法包括：

以非接触方式检测施工机械的履带链传动装置的履带链的运动；以及

基于所检测到的履带链的运动来确定施工机械行进的距离。

用于测量距离的本发明的方法提供了在上文中结合本发明的设备所指出的优点。

根据实施方式，该方法还包括利用在施工机械的某些位置处的所检测到的履带链的运动来确定施工机械的位置并且测量该施工机械行进的距离，其中，根据实施方式，施工机械的位置利用全球导航卫星系统或地面系统的信号来确定，其中，根据另外的实施方式，可以提供的是，通过利用连续确定的施工机械的位置值所确定的距离段来校正已利用履带链的运动检测到的距离。

基于指向履带链的非接触式传感器的信号并且基于位置信息来检测距离具有优势，这是因为这产生了例如基于对由传感器所产生的脉冲的重新计算和求和来进行的距离计算，所述脉冲借助于由GNSS接收器连续测量的位置值附加地支持和/或校正。

根据实施方式，确定施工机械的作业工具是否启动，并且利用所检测到的履带链的运动和作业工具的启动来测量由施工机械处理的面积，其中，根据实施方式，启动包括检测作业工具的加速度。

基于与所行进距离有关的由传感器检测的信号且基于与作业工具的启动有关的信息，并且优选地还基于作业工具的当前安装宽度，可以容易地检测由施工机械处理的面积或处理的地面。在还确定施工机械的位置的实施方式中，这还可以利用例如来自GNSS接收器的附加的位置值来进行。

附图说明

随后将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细描述，在附图中：

图1示出了包括根据实施方式的本发明的设备的路面整修机的示意图；

图2示出了根据另一实施方式的本发明的设备的替代性的实施例；

图3A示出了图1的路面整修机的履带链的后部部分的放大图；

图3B示出了说明由传感器产生的信号的图示；

图4A示出了根据实施方式的双头传感器的布置；

图4B示出了由两个传感器获得的输出信号；

图5A和图5B示出了在施工机械向前行驶时由两个传感器获得的输出信号；

图6A和图6B示出了在施工机械向后行驶时由两个传感器获得的输出信号；

图7示出根据本发明的实施方式的用于在施工机械中测量距离的方法的流程图；

图8示出了根据本发明的方法的另一实施方式的流程图；以及

图9示出了说明本发明的方法的又一实施方式的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的实施方式进行更详细的论述，其中，在附图中，相同的元件或相同作用的元件设置有相同的附图标记。此外，应当指出的是，本发明的优选实施方式的以下描述使用了路面整修机，然而，本发明不限于应用在路面整修机中。相反，本发明可以应用于任意种类的包括履带链传动装置的施工机械，例如，具有铣削辊的路面铣刨机、包括钢制护罩的推土机、雪道履带车、具有履带式运行齿轮的挖掘机、履带装载机、安装在履带传动装置上的钻探设备或工作平台、履带式铣刨机等。

图1是路面整修机100的示意图，路面整修机100包括根据实施方式的本发明的设备以便测量路面整修机100行进的距离。路面整修机100包括底盘102、安装板104、摊铺推进加料器(spreading auger)106、料斗108以及履带链110。路面整修机100的履带链传动装置的履带链110包括彼此隔开间隙的多个链节112，其中，在图1中，相邻的两个链节112之间的这种间隔或间隙由附图标记114表示。路面整修机100位于地面116上，其中，地面116上的在路面整修机后面的区域待处理，例如通过由路面整修机引入沥青覆盖物以已知方式处理。

路面整修机100包括根据实施方式的用于检测距离或测量距离的本发明的设备。该设备包括第一非接触式传感器118和第二非接触式传感器120。在图1中，示意性地示出了传感器118和120，并且传感器118和120例如经由适当的附接装置——如螺钉或闩锁装置——布置在路面整修机100的底盘102处，例如位于设置有履带链110的轮罩内。此外，该设备包括评估单元122，评估单元122在图1中也被示意性示出并且也可以例如经由可拆卸的螺钉或闩锁连接来布置在施工机械的适当位置处，例如，位于驾驶室的区域中，但是也可以布置在不同的位置处。传感器118和120经由总线系统124——例如经由CAN(控制器局域网)总线——连接至评估单元122。总线124还包括接口126，以将根据实施方式的本发明的设备连接至路面整修机100的另外的控制单元或控制部件，或者允许由评估单元122产生的表示距离的信号被读出。路面整修机100包括 经由例如CAN总线的系统总线130连接的控制计算机127和操作及显示装置128。根据实施方式，评估单元122或用于检测路面整修机100行进的距离的本发明的设备可以经由接口126连接至路面整修机的总线130，以使得由评估单元122提供的信号被提供至控制计算机127和/或操作及显示装置128。

根据其他实施方式，可以提供的是，将评估单元122实施成控制计算机127的一部分。

此外，路面整修机100包括位置确定装置132，例如GNSS位置确定装置，位置确定装置132经由引线136连接至GNSS接收器134。此外，位置确定装置132经由CAN总线130连接至路面整修机100的控制计算机127。位置数据可以利用接口126从位置确定装置132提供至评估单元122。代替刚刚提到的GNSS位置确定系统，还可以设置其他的位置确定系统——其他的卫星支持系统或其他的地面系统。示例性地，可以设置具有布置在路面整修机100上的棱镜的全站仪，或者还可以设置移动无线电发射机，以执行关于路面整修机100的位置的GSM三角测量。还可以使用卫星支持系统和地面系统的组合，如差分GPS系统。

此外，根据图1的路面整修机100包括例如呈发射/接收天线的形式的通信装置138，通信装置138经由总线130连接至控制计算机127并且经由接口126连接至评估单元122。通信装置138允许路面整修机100与位于施工场地的其他施工机械或施工设备之间的双向通信、和/或至诸如施工场地办公室之类的中央管理处的通信，以允许数据被通信至不同的位置，从而例如将关于所行进的距离和安装区域的协议数据发送至施工场地办公室。

根据所示实施方式，参照图1示出的本发明的设备还包括加速度传感器140，加速度传感器140在图1中被示意性地示出并且在所示实施方式中布置在安装板104之上。基于加速度传感器140的输出信号，评估单元122确定安装板是否起作用，即，路面施工机械100是否正在铺装沥青材料。加速度传感器140经由总线124连接至评估单元122。设置在所示出的根据本发明的设备的实施方式的路面整修机100处的加速度传感器140还可以横向地附接至安装板104。此外，可以使用多轴或单轴传感器。传感器140检测安装 板104的操作状态以检测路面整修机100是否正在操作，即，是否正在施加沥青材料。

在本发明的图1中所示的实施方式中，传感器118和120为指向履带链110的不同区域的非接触式传感器。优选地，传感器118和120为超声波传感器，其中，第一传感器118布置在履带链110的后部区域中、位于摊铺推进加料器106的前面，并且第二传感器布置在履带链110的前部区域中、位于料斗108的下方。两个传感器都相对于其传感器检测区域142、144定向以检测履带链110的运动。当路面整修机100移动时，传感器118和120各自交替地检测链节112和间隙114并且产生对应的信号，例如脉冲信号，这些在下面被更详细地论述。

传感器118、120和140经由优选地呈诸如CAN总线之类的总线系统的形式的布线124连接至彼此并且连接至评估单元122。至控制计算机127的连接经由接口126来实现，以使得信号和信息可以经由总线系统进行交换。路面整修机100的另外的部件——即，操作及显示单元128、位置确定装置132和通信装置138——也经由例如呈总线系统的形式的布线130连接至控制计算机127，以允许各部件彼此之间的通信。操作及显示单元128用作机械操作员或驾驶员之间的接口，并且根据实施方式，操作及显示单元128配置成显示所测得的、经计算的且经由总线系统124、130传递的值。通信装置138用于例如经由卫星或移动无线电装置将所测得、经计算且经由总线系统获得的值传递至另外的机械或外部位置，例如施工场地办公室。

图2示出了根据另一实施方式的本发明的设备的替代性的实施例。图2也示出了一种路面整修机，该路面整修机在其结构方面与图1的路面整修机对应，因此，已经参照图1描述的路面整修机的部件不进行重复描述。在图2中所示的实施方式中，本发明的设备的评估单元实施为施工机械100的控制计算机127的一部分，其中，控制计算机127在所示示例中还包括位置确定装置。如图1中的情况那样，GNSS接收器134经由引线136连接至控制计算机127。此外，示出了已经参照图1描述的总线130，控制计算机127、操作及显示装置128和通信装置138经由总线130彼此连接。根据按照图 2的实施例的设备包括与图1中的传感器相同的传感器，然而，其中，这些传感器不经由共用的总线系统彼此连接，也不经由共用的总线系统连接至评估单元(控制计算机127)，而是分别经由单独的布线144a至布线144c连接。这允许使用例如不能够与总线配合的传感器，例如，不具有用于至总线系统的终端的接口的这些传感器，或者仅具有模拟接口的这些传感器。

位于控制计算机127中的位置确定装置使得经由GNSS接收器134连续地确定路面整修机100的位置，并且允许对由非接触式传感器118、120测得的距离进行校正，例如通过对链节112的预设间隔或最后设定的间隔——该预设间隔或最后设定的间隔又用作所行进的距离的后续计算的基础——进行校正来以行进距离的10m的规则间隔对由非接触式传感器118、120测得的距离进行校正。

代替如图2中所示的控制计算机127包括位置确定装置的实施例，在其他实施方式中，可以提供的是，将控制计算机结合到操作及显示单元128中。在这种实施例中，位置确定装置还可以被实施为控制及显示单元128的一部分。替代性地，位置确定装置可以与图1类似地设置，并且此外，本发明的设备的评估单元的功能可以结合到该位置确定装置中。

已经参照图1和图2仅示出了路面整修机100的一侧和布置在该侧的传动装置。对应的传动装置位于相对侧，并且根据实施方式，可以提供的是，与根据图1和图2的实施例对应，也在该相对侧提供非接触式传感器的布置，以使得路面整修机100的两个履带链都经由对应的传感器来监测，从而附加地提供一种识别拐弯的方法。

现在将参照图3A和图3B对在路面整修机100移动时检测路面整修机100行进的距离进行更详细的论述，图3A为图1的路面整修机100的履带链110的后部部分的放大图，并且图3B为说明由传感器118产生的信号的图示。

图3A示出了传感器118，传感器118以参照图1所描述的样式布置并且连接至CAN总线124。在图3A中，箭头F表示路面整修机100的行进方向，并且此外，还示出了履带链110的后部部分，其中，各个链节112和这些链节之间的间隙114可以在放大图中更 清楚地辨认出。此外，应当认识到的是，传感器118的检测区域142指向履带链110的后部区域，即，履带链110被引导在轮148周围的位置，并且由于在轮148的区域中对链进行引导而因此在链节112之间存在已知的固定距离114。在履带链110不由轮148引导的区域中，如可以从图3A观察到的，该距离较小并且还可以根据履带链的运动而改变，以使得对履带链110的检测优选地在引导履带链的区域中执行。

当路面整修机100移动时，履带链110沿顺时针或逆时针方向移动，其中，在图3A中，假设在行进方向F中进行顺时针方向上的运动。履带链110的运动引起传感器118的输出信号，如参照图3B所示出的。如超声波传感器的传感器118的输出信号基本上是在路面整修机100以匀速或大致恒定的速度移动时形成的矩形信号。

如先前已提到的，两个链节112之间的间隙114例如在履带链110搁在地面116上的区域中非常小，而两个链节112之间的间隙114在布置有传感器118的改向区域148中变大，并且由于导引件148而包括确定的间隔。当履带链110移动时，例如呈超声波传感器的形式的传感器118检测出至履带链110的不同距离，所述不同距离由下述事实造成：传感器118与履带链110之间的距离在链节112移动经过传感器118时较小，而该距离在间隙114中较大。在图3B中，传感器118与履带链110之间的间隔沿着Y轴标示，并且由传感器118输出的信号示出了在间隙114经过传感器118时的较大的第一间隔A₁和与第一信号相比较小的第二信号A₂，第二信号A₂表示在链节112移动经过传感器118时的较小的间隔。时间沿着X轴标示，并且信号曲线表明已持续地检测间隙B₁或链节B₂。换句话说，由传感器118检测到的两个链节112之间的间隙114与测得的间隔A₁以及脉冲宽度B₁对应，并且由传感器118检测到的履带链110的链节112与测得的间隔A₂以及脉冲宽度B₂对应。在使用图3B中所示的信号曲线的同时，评估单元122(见图1)通过对于图3B中所示的信号曲线的每个脉冲数都增加由链节112的预先设定的长度或最后设定的长度和履带链110的搁在地面116上的相邻的两个链节112间的间隙114构成的和，来确定在预定时间单元内该路面整修机100行进的距离。路面整修机中的链节112的长 度例如为大致15cm，并且履带链110中的搁在地面116上的相邻的两个链节112之间的间隙114为大致1.5cm。对应地，对于图3B中所示的信号曲线的每个脉冲数，16.5cm加至已行进且存储的距离。

当使用两个传感器118和120时，解析度(resolution)通过下述方面而增大：即，对于两个传感器118和120产生的每个脉冲数，增加由链节112的预先设定的长度或最后设定的长度与履带链110的搁在地面116上的相邻的两个链节112之间的间隙114构成的和的一半。如上面所指出的，在链节112和间隙114的长度的和为大致16.5cm的情况下，因此对于图3B中所示的信号曲线的每个脉冲数，仅8.25cm必须加至已经行进且存储的距离。

此外，在使用两个传感器118和120时实现了冗余布置，其中，检测链节112或间隙时例如因链节脱落或者因间隙中的灰尘而产生的误差可以被校正。此外，当两个传感器118和120中的一个传感器损坏或有缺陷时，相应的另一个传感器的信号或脉冲数可以用于计算距离。

图4A和图4B示出了根据本发明的设备的另一实施方式在使用双头传感器的同时测量路面整修机行进的距离。图4A示出了根据该实施方式的双头传感器的布置，并且图4B示出了由两个传感器获得的输出信号。

与图3A类似，图4A示出了位于履带链110的后部区域中的传感器118的布置，其中，传感器118包括布置在传感器118的共用的外壳118c内的两个传感器头118a和118b。传感器头118a和118b偏移地设置成使得其检测区域142a和142b部分地重叠。传感器头118a和118b两者都定向成使得履带链110的运动由两个传感器头118a、118b检测。当路面整修机100沿行进方向F移动时，履带链110沿顺时针方向移动，从而引起图4B中所示的输出信号，其中，图4B中的顶部图示示出了与如由传感器头118a检测的间隔值有关的输出信号，底部图示表示与来自传感器头118b的间隔值有关的传感器值。

与图3B中所示的图示类似，在根据图4B的图示中，间隔A₁、 A₂标示在Y轴上，并且若干个时间点T₁至T₅标示在X轴上，其中，在每个时间点处均发生从测得的间隔A₂(至链节112的间隔)至测得的间隔A₁(通过间隙114至链的间隔)的变化，即，链节112与两个链节112间的间隙114之间的变化。如可以在根据图4B的图示中认识到的，由于传感器头118a和118b的偏移布置，在信号曲线或脉冲线之间存在时间偏移量，使得传感器头118a在时间点T₁至T₂之间识别两个链节112之间的间隙114(间隔值A₁、脉冲宽度B₁)，而传感器头118b在这些时间点之间识别链节112(间隔值A₂、脉冲宽度B₂)。

与使用位于路面整修机的前部区域和后部区域中的两个传感器118和120的上述情况相比，通过使用双头传感器，距离计算的解析度增大，即，对于由两个传感器头118a和118b产生的每个脉冲数，增加包括链节112的预先设定的长度或最后设定的长度以及履带链110的搁在地面116上的相邻的两个链节112之间的间隙114的和的一半。如上面所指出的，在链节112和间隙114的长度的和为大致16.5cm的情况下，对于传感器头的每个脉冲数，仅8.25cm必须加至已经行进且存储的距离。

在上述实施方式中，在两个传感器用作两个单独的传感器或者一个外壳中的两个传感器头(例如，见图4A)时，图4B示例性地示出了用于下述布置的信号曲线：在该布置中，一个传感器检测链节(A2/B2)，与此同时，另一个传感器检测两个链节之间的间隙(A1/B1)。在其他实施方式中，与轴角编码器类似，传感器可以设置成使得该机械的向前行进和向后行进可以利用信号来检测。在这里，传感器设置成使得这些传感器至少有时同时检测链节和间隙，使得在图4B中所示的信号曲线彼此移位，从而使得两个链节之间的间隙(A1/B1)在边沿处重叠。图5A和图5B示出了在施工机械向前移动时由两个传感器获得的输出信号，其中，图5A示出了第一传感器的输出信号，第一传感器沿行进方向布置在第二传感器的后面。图5B示出了由第二传感器获得的输出信号。第一传感器的表示间隙的信号B1(图5A)与来自第二传感器的对应的信号B1(图5B)部分地重叠，如由偏距Δt所指示的。与第一传感器的信号相比，第二传感器的信号延迟偏距Δt，据此，评估单元识别该机械的 向前运动。图6A和图6B示出了在施工机械向后移动时由两个传感器获得的输出信号，其中，图6A示出了第一传感器的输出信号，图6B示出了第二传感器的输出信号，第一传感器的输出信号与第二传感器的输出信号也偏移偏距Δt。在图6A和图6B中，第一传感器的信号相对于第二传感器的信号延迟偏距Δt，据此，评估单元识别该机械的向后运动。

图7示出了根据本发明的实施方式的用于在施工机械中测量距离的方法的流程图。在第一步骤S100中，以非接触的方式检测如已经参照图1且参照图2描述的诸如路面整修机之类的施工机械的履带链传动装置的履带链的运动，使得在步骤S102中，可以基于所检测到的履带链的运动来确定施工机械行进的距离。

图8示出了根据本发明的方法的另一实施方式的流程图。与图7类似，在步骤S100中，首先，以非接触方式检测履带链的运动。此外，根据所示实施方式，在步骤S104中，例如通过卫星导航等来检测施工机械的位置。在步骤S106中，在预定的时间点，利用所检测到的履带链的运动并且利用所确定的施工机械在预定的时间点时的位置来测量所行进的距离。根据所描述的实施方式，可选地，可以提供的是，在步骤S108中，基于施工机械的位置值来校正已利用履带链的运动检测到的距离。

图9示出了表示本发明的方法的又一实施方式的流程图。与根据图7和图8的方法类似，同样在图9中，首先，在步骤100中，以非接触方式检测履带链的运动。在随后的步骤S110中，例如通过检测施工机械的作业工具的振动或加速度来确定该作业工具是否启动，以使得在步骤S112中可以例如利用所检测到的履带链的运动、作业工具的启动和该作业工具的当前安装宽度——作业工具的当前安装宽度根据待处理的面积而改变——来测量由施工机械处理的面积。在路面整修机中，例如在修建自行车道时可以用沥青铺窄路带，或者例如在修建道路车道的路面时可以用沥青铺宽路带。在进入对所处理的面积的计算时，使用作业工具的对应的当前宽度。在图9中所示的实施方式中，还可以提供的是，也考虑参照图8示出的实施方式的步骤，即，对通过履带链的运动的非接触式检测所检测到的距离进行校正。

在上述实施方式中已提到，一个传感器指向履带链的后端并且另一传感器可以指向履带链的前端。然而，本发明不限于此，相反，一个传感器或若干个传感器可以沿着履带链布置在任何位置并且指向沿着履带链的任何位置。传感器例如可以布置在轴之间的区域中并且指向履带链的搁在地面上的那部分或该履带链的与地面间隔开的那部分。

下面将对本发明的另外的实施方式进行描述。

第一实施方式包括一种用于在包括履带链传动装置的施工机械中测量距离的设备，该设备包括至少一个非接触式传感器和评估单元，其中，所述至少一个非接触式传感器布置在施工机械的底盘处以使得非接触式传感器指向该施工机械的履带链传动装置的履带链，该评估单元连接至非接触式传感器并且操作成基于由该非接触式传感器接收的信号确定施工机械行进的距离。

第二实施方式包括一种根据第一实施方式的设备，其中，非接触式传感器设置成在施工机械移动时交替地检测履带链的链节以及该履带链的链节之间的间隙并产生表示对链节和间隙进行的检测的信号。

第三实施方式包括一种根据第一实施方式或第二实施方式的设备，该设备包括用于确定施工机械的位置的至少一个位置确定装置。

第四实施方式包括一种根据第三实施方式的设备，其中，位置确定装置构造成利用全球导航卫星系统或地面系统的信号来确定施工机械的位置。

第五实施方式包括一种根据第三实施方式或第四实施方式的设备，其中，评估单元构造成通过来自位置确定装置的位置数据以预定的间隔校正所行进的距离。

第六实施方式包括一种根据第三实施方式、第四实施方式或第五实施方式的设备，其中，位置确定装置为施工机械的计算机单元和/或操作及显示单元的一部分，位置确定装置可以操作性地连接至评估单元。

第七实施方式包括一种根据前述实施方式中的任一实施方式的 设备，该设备包括至少一个加速度传感器，所述至少一个加速度传感器布置在施工机械的作业工具处以用于检测该作业工具的操作状态。

第八实施方式包括一种根据第七实施方式的设备，其中，评估单元配置成将关于施工机械是否移动的信息与来自加速度传感器的信息以及关于施工机械的作业工具的当前安装宽度的信息相结合，以确定由施工机械处理的面积。

第九实施方式包括一种根据第七实施方式或第八实施方式的设备，其中，加速度传感器包括单轴或多轴传感器。

第十实施方式包括一种根据前述实施方式中的任一实施方式的设备，其中，非接触式传感器包括位于外壳中的至少两个传感器头。

第十一实施方式包括一种根据前述实施方式中的任一实施方式的设备，该设备包括布置在施工机械的一侧的彼此间隔开的至少两个非接触式传感器。

第十二实施方式包括一种根据第十一实施方式的设备，其中，第一非接触式传感器指向履带链的前部区域并且第二非接触式传感器指向履带链的后部区域。

第十三实施方式包括一种根据前述实施方式中的任一实施方式的设备，该设备包括至少两个非接触式传感器，其中，第一非接触式传感器布置在施工机械的第一侧，并且其中，第二非接触式传感器布置在施工机械的与第一侧相对的第二侧，其中，评估单元配置成利用来自第一非接触式传感器的信号和来自第二非接触式传感器的信号来确定该施工机械是直行还是在拐弯。

第十四实施方式包括一种根据前述实施方式中的任一实施方式的设备，该设备包括总线系统和接口，其中，该总线系统连接非接触式传感器和评估单元，该接口构造成将总线系统连接至施工机械的计算机单元和/或操作及显示单元。

第十五实施方式包括一种根据第十四实施方式的设备，其中，评估单元配置成在施工机械的操作及显示单元上显示由非接触式传感器获得的传感器值。

第十六实施方式包括一种根据第十四实施方式或第十五实施方式的设备，其中，接口还构造成将总线系统连接至施工机械的通信装置，该通信装置设置成允许与至少一个其他施工机械和/或施工场地办公室无线通信。

第十七实施方式包括一种根据第十六实施方式的设备，其中，通信装置配置成向移动计算机或施工场地办公室发送由评估单元提供的数据。

第十八实施方式包括一种根据前述实施方式中的任一实施方式的设备，其中，该设备的用于测量距离的部件以可拆卸的方式附接在施工机械上。

第十九实施方式包括一种施工机械，该施工机械包括履带链传动装置、底盘和根据前述实施方式中的任一实施方式的设备，该设备以可拆卸的方式布置在施工机械上。

第二十实施方式包括一种用于测量包括履带链传动装置的施工机械的距离的方法，该方法包括：以非接触方式检测施工机械的履带链传动装置的履带链的运动；以及基于所检测到的履带链的运动确定施工机械行进的距离。

第二十一实施方式包括一种根据第二十实施方式的方法，该方法包括：确定施工机械的位置，以及利用所检测到的履带链的运动和所确定的施工机械的位置来测量该施工机械行进的距离。

第二十二实施方式包括一种根据第二十一实施方式的方法，其中，施工机械的位置利用全球导航卫星系统或地面系统的信号来确定。

第二十三实施方式包括一种根据第二十一实施方式或第二十二实施方式的方法，其中，测量施工机械行进的总距离包括：通过利用连续确定的施工机械的位置值确定的距离段来对已利用履带链的运动检测到的距离进行校正。

第二十四实施方式包括一种根据第二十一实施方式、第二十二实施方式或第二十三实施方式的方法，该方法包括：确定施工机械的作业工具是否启动，以及利用所检测到的履带链的运动和作业工 具的启动来测量由施工机械处理的面积。

第二十五实施方式包括一种根据第二十四实施方式的方法，其中，确定施工机械的作业工具是否启动包括检测作业工具的加速度。

尽管已经对关于设备的一些方面进行了描述，但是应当理解的是，这些方面也表示对应方法的描述以使得该设备的块或元件也应当被理解为对应的方法步骤或方法步骤的特征。类似地，已描述的关于或针对方法步骤的各方面也表示对应设备的对应的块或细节或特征的描述。

上述实施方式仅仅表示对本发明的原理的说明。应当理解的是，对于其他本领域技术人员来说，在本文中描述的布置和细节的修改和变化将是明显的。因此，本发明意在仅受所附权利要求的范围而非已在本文中利用对实施方式的描述和论述来呈现的具体细节限制。

附图标记列表

100 路面整修机

102 底盘

104 安装板

106 摊铺推进加料器

108 料斗

110 履带链

112 链节

114 相邻的两个链节之间的间隙

116 地面

118 非接触式传感器，例如超声波传感器

118a 第一非接触式传感器头，例如超声波传感器头

118b 第二非接触式传感器头，例如超声波传感器头

118c 传感器外壳

120 非接触式传感器，例如超声波传感器

122 评估单元

124 CAN总线

126 接口

127 控制计算机

128 操作及显示装置

130 CAN总线

132 位置确定装置

134 GNSS接收器

136 GNSS接收器的引线

138 通信装置

140 加速度传感器

142 传感器118的传感器检测区域

142a，142b 传感器头118a、118b的传感器检测区域

144 传感器120的传感器检测区域

146a至146c 布线

148 轮。