[發明專利]與移動式工作機有關的檢測器設備

有效

• 申請號: 201380044471.6
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN104603579B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 尤哈·因伯格;阿列克西·基維
• 申請（專利權）人: 蓬塞有限公司
• 主分類號: G01D1/16
• 分類號: G01D1/16;E02F9/20;B62D53/00;G01P3/00;G01P15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 王艷江,董敏

背景技術

本發明涉及與移動式工作機有關的檢測器設備。

本發明還涉及確定移動式工作機的至少兩個結構部件的相互位置或相互運動狀態的方法。

確定例如林務工作單元的移動式工作機的結構部件的絕對位置或相對位置例如對于控制機器、提高操作者的工作工效、確保安全和有效工作以及管理機器所經受的力是必要的。已知用于確定結構部件的位置的各種解決方案。例如，這些解決方案通常基于接觸和/或機械連接，例如借助于要直接安裝在接頭處的旋轉角度傳感器(例如旋轉變壓器)進行對兩個結構部件之間的鉸接角度測量，或者替代地，例如借助于旋轉變壓器或電位計進行對控制旋轉接頭的線性執行器的線性運動的位置的測量。然而，所有已知的解決方案呈現出下述問題：所述問題通常由所使用的測量方法和設備以及林務工作單元的操作方式和操作條件和/或其兼容性引起。林務工作單元例如用在變化的、通常傾斜且粗糙的地形中，它們經受例如樹枝、樹干和樹樁的機械沖擊以及各種振動，布置在其上的吊桿和負載向機器施加力和應變。另外，環境條件(例如外部溫度的巨大變化以及濕度和雜質)可能會損害特別是與林務機器的結構或機器的控制電子設備相連地布置的傳感器。

通過使用不同的常規傾斜檢測器進行的角位置確定呈現各種問題?；诩铀俣葌鞲衅鞯臋z測器具有的問題是在傳感器處指示的除了重力加速度之外的其他加速度引起角值失真。因此，通常需要對信號進行大量濾波以減少這些失真，這轉而使經濾波的信號對角度的改變響應較慢。例如，基于檢測角速度的檢測器，例如陀螺儀測量設備，轉而檢測角度的變化率而不是相對于由重力矢量引起的加速度的方向的絕對位置。因此，在使用期間，由測量和測量裝置的非理想性引起的誤差在基于角速度的角位置確定中累積。

發明內容

本發明的目的在于提供新穎且改進的檢測器設備和方法，所述檢測器設備和方法用于確定移動式工作機的至少兩個結構部件的相互位置或相互運動狀態。

根據本發明的解決方案的特征在于獨立權利要求中所公開的內容。

本說明書中所闡述的解決方案公開了一種檢測器設備，所述檢測器設備用于確定移動式工作機的至少兩個結構部件的相互位置或相互運動狀態，所述結構部件能夠相對于彼此至少沿一個旋轉方向旋轉。該檢測器設備至少包括檢測器和數據處理裝置。這些檢測器可以布置在每個所述結構部件中并且用于確定至少一個測量方向上的針對每個測量方向的至少兩個不同的測量變量，即，第一測量變量和第二測量變量，所述測量變量使得至少能夠相對于至少一個預定角度基準確定關于該結構部件的結構部件具體位置或運動狀態信息。數據處理裝置轉而可以接收由所述檢測器發送的、描述第一測量變量和第二測量變量的第一測量信號和第二測量信號，以及基于第一測量信號和第二測量信號來確定關于每個結構部件的結構部件具體位置或運動狀態信息。此外，數據處理裝置可以基于此結構部件具體位置或運動狀態信息來確定所述結構部件的至少相互位置或相互運動狀態。

在本說明書中所闡述的第二解決方案中，確定移動式工作機的能夠相對于彼此至少沿一個旋轉方向旋轉的至少兩個結構部件的相互位置或相互運動狀態的方法包括至少下述步驟。借助于檢測器確定至少一個測量方向上的針對每個測量方向的至少兩個不同的測量變量，即，第一測量變量和第二測量變量，所述測量變量使得至少能夠相對于至少一個預定角度基準確定關于所述結構部件的結構部件具體位置或運動狀態信息。在數據處理裝置處接收由所述檢測器發送的、描述第一測量變量和第二測量變量的第一測量信號和第二測量信號?；诘谝粶y量信號和第二測量信號來確定每條結構部件具體位置或運動狀態信息，以及基于該結構部件具體位置或運動狀態信息來至少確定結構部件的相互位置或相互運動狀態。

在第三解決方案中，例如林務工作單元的移動式工作機包括所公開的檢測器設備中的一個檢測器設備。

本解決方案的基本構思為：沿每個測量方向、借助于至少兩個不同的測量變量至少確定關于兩個結構部件的結構部件具體位置或運動狀態信息。

本解決方案的優點例如在于：這樣的檢測器設備和方法至少使得能夠生成較精確、較可靠且較迅速響應的關于兩個結構部件的相互位置或運動狀態信息。該方案的其他優點結合詳細描述進行公開。

所公開的實施方式的基本構思為：針對每個測量方向和每個結構部件，所述測量變量包括下述變量中的至少兩者：加速度、角速度和角加速度。

所公開的實施方式的基本構思為：針對每個測量方向和每個結構部件，所述檢測器至少包括加速度傳感器或測斜儀以及角速度傳感器或角加速度傳感器。