[发明专利]用于运土机械的导向系统

权利要求书

1.一种与运土机器一起使用的集成式感测设备(10)，所述运土机器包括作业工具边缘，所述集成式感测设备包括：

电子距离传感器(16)；

电子方向传感器(14)，所述电子方向传感器用于检测所述电子距离传感器的感测输出(20)的角方向；以及

处理电路(110)和存储电路(118)；

其特征在于：

所述电子距离传感器(16)被校准到所述感测输出(20)的基点(L)并且所述电子方向传感器(14)被校准到重力方向(g)，而无需知道所述运土机器的几何结构；

所述集成式感测设备后续被安装到所述运土机器；

此后立即地，所述集成式感测设备准备使用，而无需任何校准到所述运土机器；

所述电子距离传感器的感测输出(20)被导向在工地表面(22)处，所述电子距离传感器确定所述感测输出的基点(L)与所述工地表面之间的距离而不与所述工地表面进行物理接触；以及

所述处理电路被配置成：

从所述电子距离传感器和所述电子方向传感器接收输出信号；

确定所述基点与所述工地表面上的多个物理点之间的距离，并生成表示所述工地表面的实际形状的最新轮廓(232)；以及

将信号发送到可视监控器屏幕(140)，以显示(142)所述最新轮廓(232)。

2.如权利要求1所述的集成式感测设备，其中：

(a)所述处理电路还被配置成控制所述可视监控器屏幕，从而以如下模式中的至少一者显示操作信息：

(i)以工地基点(BM)为中心(546)；

(ii)以所述感测输出的基点(L)为中心(542)；

(iii)竖直以工地基点(BM)为中心和水平以所述感测输出的基点(L)为中心(552)；以及

(iv)非中心(442)；

或

(b)所述电子距离传感器(16)包括激光测距仪；

或

(c)所述电子方向传感器(14)包括如下项中的至少一者：

(i)至少一个加速计；

(ii)至少一个陀螺仪；以及

(iii)至少一个磁强计；

且其中，所述电子方向传感器充当基于重力方向的测斜计。

3.如权利要求1所述的集成式感测设备，还包括：

(a)外壳(102)，其中，在制造所述集成式感测设备时，所述电子距离传感器、所述电子方向传感器、所述处理电路、和所述存储电路全部与所述外壳一起安装；

或

(b)如下项中的至少一者：(i)用于检测高度的电子位置传感器(12)，和(ii)转向机构(S)，在所述处理电路的控制下，所述转向机构使所述电子距离传感器的感测输出绕一个或多个轴转向，从而以多个瞄准角测量距所述工地表面的多个距离；

其中，所述处理电路还被配置成，在确定所述最新轮廓之后：

(i)允许所述运土机器的操作者在视觉上识别和选择关于显示的所述最新轮廓的已知工地坐标的特征，且将所选的所述特征指定为用于所述工地表面的指定基准点；以及

(ii)改变所述最新轮廓的坐标，所以将使所述最新轮廓与所述指定基准点对齐且因此与工地坐标对齐，然后：

(A)确定用于预定挖掘操作的设计轮廓且将所述设计轮廓存储在所述存储电路中；

(B)将输出信号发送到所述可视监控器屏幕，从而显示所述设计轮廓；以及

(C)在操作期间，控制所述可视监控器屏幕，从而将所述最新轮廓和所述设计轮廓均显示在单组坐标轴上，由此示出所述最新轮廓和用于所述预定挖掘操作的所述设计轮廓二者之间的物理关系。

4.如权利要求1所述的集成式感测设备，还包括：转向机构(S)，在所述处理电路的控制下，所述转向机构使所述电子距离传感器的感测输出绕一个或多个轴转向，从而以多个瞄准角(24，26)测量距所述工地表面的多个距离；其中：所述集成式感测设备确定如下二者之间的差别：(a)重力方向，和(b)所述电子距离传感器的所述感测输出的方向。