用于拾取和重新定位道路屏障段的串列的设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于使用卫星全球定位和超声波传感器自动引导拾取和放置道路屏障段的机器的方法和设备。该机器由GPS信号和基于距离现有屏障段的距离的超声波测量的信号两者来引导。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于拾取和重新定位道路屏障段的串列的设备和方法
本专利技术涉及用来在一个位置拾取道路屏障段的串列(string)以及在第二位置重新定位该串列的设备和方法。更特别地，本专利技术采用用于自动引导机器的系统，该机器拾取和放置道路屏障段。
技术介绍
使用自驱动轮式机器来拾取首尾相连设置的道路屏障段并将其从一个位置移动到另一个位置是众所周知的。有些此种道路屏障移动机器沿着道路屏障段的串列移动，提升该串列并通过使用输送机将所述串列转移到另一位置。这样的屏障转移机的实例是由加利福尼亚的RioVista，180RiverRoadLindsayTransportationSolutions所制造并以BarrierSystemsandQuickChange的商标提供。屏障转移机或通过单独手动控制或通过手动控制连同诸如上级或下级引导线或磁性带的基础结构改造来操纵和操作。如将在下面更详细地讨论的，本专利技术的系统使用全球卫星定位(GPS)和超声波技术自动引导拾取和放置道路屏障段的机器。该机器由GPS信号和基于距离现有屏障段的超声波测量的信号两者来引导。当然，通常基于GPS传感以及还通常基于某些类型的超声波传感来引导车辆是已知的。此类引导系统的实例在以下现有技术中示出：1996年8月27日公告的美国专利第5549412号、2010年8月26日公布的美国专利申请公布第US2010/0215433号、1991年10月1日公告的美国专利第5052854号、2010年8月12日公布的美国专利申请公布第US2010/0202829号、2001年4月24日公告的美国专利第6220780号、2000年2月8日公告的美国专利第6022168号、1993年10月19日公告的美国专利第5253951号、2000年2月18日公告的法国专利第R2782331A1号、以及2003年6月18日公告的欧洲专利第EP1319757A2号。
技术实现思路
在本专利技术中，GPS传感和超声波传感的方法以独特的方式配合，来执行与道路屏障放置装置和道路屏障的结构特征相关联的特定任务。本专利技术的设备相对于在第一位置处首尾相连设置的道路屏障段的串列移动，并在移动期间连续地拾取该串列的道路屏障段，以及输送所拾取的道路屏障段以在第二位置处重新定位该串列。该设备包括具有入口的轮式机器，该入口接收在第一位置处的道路屏障段的串列。超声波传感器被安装在轮式机器上，以用于感测相对于轮式机器在第一位置处的该串列的位置。第一操纵控制可操作地与超声波传感器和该机器的车轮相关联，以操纵可操作地与之相关联的车轮，以及保持定位的入口，以连续地接收在第一位置处的道路屏障段。GPS接收器被安装在该轮式机器上，以用于感测所述机器的相对于移动的预定路径的位置。第二操纵控制可操作地与GPS接收器和轮式机器的车轮相关联，以操纵可操作地与之相关联的车轮，以及当存储所拾取的屏障段以在第二位置处重新定位该串列时保持该轮式机器的移动沿着移动的预定路径。本专利技术还包括从第一位置到第二位置重新定位首尾相连设置的道路屏障段的串列的方法，其采用具有入口的移动轮式机器，以连续地拾取该道路屏障段的串列并输送所拾取的道路屏障段而在第二位置重新定位该串列。该方法包含利用超声波和GPS传感器系统的步骤。参照下面的描述和附图，本专利技术的其它特征、优点和目的将变得显而易见。附图说明图1是示出了拾取道路屏障段的串列并将其输送到另一位置的自驱动轮式机器的透视图，本专利技术中使用的GPS导航系统的元件被示意性地示出；图2是车辆和由此转移的串列的概略平面图；图3是示出了在从GPS和超声波系统接收的信号控制下的车辆车轮的操纵的放大平面概略图；以及图4A-图4C是使用在轮式车辆的本专利技术的设备的电路和操作特征的示意图。具体实施方式现在参照附图，示出了按照本专利技术的教导构造的设备10。该设备相对于在第一位置处，例如离开道路(offroad)位置处，首尾相连设置的道路屏障段12的串列移动。在该设备的移动期间，拾取并输送该串列的道路屏障段，以在第二位置，例如道路上的位置处，重新定位该串列。设备10包括轮式自驱动机器14，其具有接收在第一位置处的道路屏障段的串列的入口16。图2通过箭头示出了该轮式机器的移动，该机器的右端是导引端或拾取端，而机器的左端是后续端或出料端。如上所述，这种类型的机器是已知的，由LindsayTransportationSolutions的屏障系统单元提供的Quickchange屏障转移机作为实例。在该机器中，道路屏障段的串列穿过在该机器引导端由“机头部”形成的入口，于是道路屏障段由输送机，诸如图1所示的输送机18，拾取并移动，以及从与机头部入口偏移的在该机器的出料端处的出口20送出。机器14具有在其引导端的车轮22和在其出料端的车轮24。成对的前轮22和后轮24是独立地可操纵的，轮对由任何合适类型的独立车轮支撑系统26(参照图3)支撑。操纵可以通过利用液压比例阀30来完成。该液压比例阀30可操作地与不同操纵控制相关联，该操纵控制可适当地定位于单个模块34中，如图3所示。也可参考图4A-图4C，以完全公开操纵控制电路和结构以及其与车轮操纵结构和本专利技术的其它组件的关系，其中包括将在下面描述的传感器。超声波传感器40安装在机器14上，用于感测在机器前面或引导端的道路屏障段12的串列的位置。具体地，该超声波传感器40位于入口16的前方的位置处，并且可适当地安装在形成入口的机头部上。该超声波传感器40被水平地安装并被定位成在该轮式机器沿着在由该机器输送和重新定位之前在该串列的第一或初始位置处的该串列的移动期间连续地读取到该道路屏障段上的平垂直面的距离。在各屏障段由输送机系统提升之前，完成到各屏障段的前部上的平垂直面距离的读取。所产生的信号与基准信号进行比较，并且PLC编码处理该信息，并把所需的信号发送给液压比例阀30，其操纵车轮以保持屏障相对于入口居中，从而操纵机器以沿壁而行。第二传感器，GPS单元，经由安装在所述机器上的天线44接收来自卫星系统42的信号。在所示的布置中，固定基座“RTK”(实时动态)单元48用于向机器上的另一天线50提供来自GPS信号的校正数据。GPS单元具有ASCII格式的消息输出，其包含偏离航迹误差信息。该误差信号表示，以90度角，该机器距离记录的路径或绘制的路径有多远。该信号与表示操轮角运动的微分反馈信号混合并由PLC代码处理。结果被发送到操纵车轮的比例液压阀以保持该机器在预期的路径上。本系统独立工作，以为拾取现有的道路屏障段以及将它们准确并一致地放置提供引导。本系统允许机器操作员或多个操作员在每次转移时将屏障放置在确切位置，而无需手动输入来操纵。本系统还避免了使用任何基础结构改造，诸如上级或下级引导线或磁性带。为了使设备反向以将道路屏障段返回到原来的位置上，天线(GPS)和超声波传感器将机器的两端上被复制。图2和3，例如，示出了从两端伸出的超声波传感器40。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，用于相对于在第一位置处首尾相连设置的道路屏障段的串列移动，并且在移动期间连续地拾取所述串列的道路屏障段，以及输送所拾取的道路屏障段以在第二位置处重新定位所述串列，所述设备包括组合：具有入口的轮式机器，所述入口接收在第一位置处的所述道路屏障段的串列；安装在所述轮式机器上的第一传感器，用于感测在所述第一位置处的所述串列的相对于所述轮式机器的位置；第一操纵控制，可操作地与所述第一传感器和所述轮式机器的车轮相关联，以操纵可操作地与之相关联的所述车轮，以及保持所述入口被定位以连续地接收在所述的第一位置处的所述道路屏障段；安装在所述轮式机器上的第二传感器，用于感测所述轮式机器的相对于移动的预定路径的位置；以及第二操纵控制，可操作地与所述第二传感器和所述轮式机器的车轮相关联，以操纵可操作地与之相关联的所述车轮，以及当存储所拾取的屏障段以在所述第二位置处重新定位所述串列时保持所述轮式机器的移动沿着所述移动的预定路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.08 US 13/790,7651.一种设备，用于相对于在第一位置处首尾相连设置的道路屏障段的串列持续移动，并且在所述持续移动期间连续地拾取所述串列的道路屏障段，以及输送所拾取的道路屏障段以在第二位置处重新定位所述串列，所述道路屏障段具有平垂直面，所述设备包括组合：具有引导端和出料端的轮式机器，所述引导端具有入口，所述入口接收在第一位置处的所述道路屏障段的串列；安装在所述轮式机器上的超声波传感器，用于感测在所述第一位置处的所述串列的相对于所述轮式机器的位置，所述超声波传感器被水平地安装并定位于所述入口的前方的位置处，以在所述轮式机器沿着在所述第一位置处的所述串列的移动期间连续地读取到所述道路屏障段上的所述平垂直面的距离；第一操纵控制，可操作地与所述超声波传感器和所述轮式机器在所述引导端处的车轮相关联，以操纵可操作地与之相关联的所述车轮，以及保持所述入口被定位以连续地接收在所述的第一位置处的所述道路屏障段；安装在所述轮式机器上的GPS接收器传感器，用于感测所述轮式机器的相对于移动的预定路径的位置；以及第二操纵控制，可操作地与所述GPS接收器传感器和所述轮式机器在所述出料端处的车轮相关联，以操纵可操作地与之相关联的所述车轮，以及当存储所拾取的屏障段以在所述第二位置处重新定位所述串列时保持所述轮式机器的移动沿着所述移动的预定路径，所述第一操纵控制为拾取所述道路屏障段提供引导，并且所述第二操作控制为放置所述道路屏障段提供引导，而无需使用包括引导线或磁性带的基础结构改造。2.根据权利要求1所述的设备，还包括由所述第一操纵控...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·L·施密特，
申请(专利权)人：林赛运输解决方案公司，
类型：发明
国别省市：美国;US