CN110820844B - 用于预测性的坡度控制的前视传感器 - Google Patents

Abstract

一种车辆坡度控制***和控制沿着路面路径移动的机动平地机的机具位置的方法。机动平地机包括由车轮支撑的车架和可调节地连接到车架的机具。该控制***包括处理器和存储器，所述处理器和存储器被配置为接收目标坡度以基于目标坡度使用机具将路面平整到期望坡度。在机动平地机的路径中，定位路面的路面不平地。基于所定位的路面不平地确定车架的角度，并确定车架的所识别角度与目标坡度之间的差值。基于所确定的差值识别机具相对于车架的位置，并且利用所识别的机具的位置对路面进行平整。

Description

用于预测性的坡度控制的前视传感器

技术领域

本公开涉及用于对路面进行平整的作业车辆，例如机动平地机，并且具体地涉及车辆坡度控制***，该车辆坡度控制***用于基于前视传感器控制机具位置以实现期望的路面坡度。

背景技术

作业车辆，例如机动平地机，可以用于建筑和维护，从而以在各种角度、倾角和仰角形成平坦路面。例如，当铺设道路时，可以使用机动平地机来准备地基以创建宽的平坦路面以支撑沥青层。机动平地机可包括两个或更多个车轴，发动机和驾驶室设置在车辆后端处的车轴上方并且设置在车辆前端处的另一个车轴上方。诸如铲刀的机具在前轴和后轴之间附接到车辆。

机动平地机包括一个连接在平地机前部的牵引杆组件，当平地机向前移动时该牵引杆组件由平地机拉动。牵引杆组件可旋转地支撑在牵引杆组件的自由端处的圆形驱动构件，并且圆形驱动构件支撑诸如铲刀的作业机具，也称为模具板。牵引杆组件下方的作业机具的角度可以通过圆形驱动构件相对于牵引杆组件的旋转来调节。

另外，至于围绕旋转固定轴线旋转的铲刀，铲刀也可相对于圆形驱动构件调节到选定的角度。该角度称为铲刀倾角。铲刀的仰角也是可调节的。

为了使路面适当地平整，机动平地机包括一个或多个传感器，其测量车辆相对于重力的方向和铲刀相对于车辆的位置。位于圆形驱动构件处的旋转传感器提供铲刀相对于由车辆长度限定的纵向轴线的旋转角度。铲刀倾角传感器提供铲刀相对于横向轴线的倾斜角度，该横向轴线通常与车辆横向轴线对齐，例如由车辆车轴限定。斜度传感器(mainfallsensor)提供车辆相对于重力的行进角度。

包括二维(2D)和三维(3D)机械控制***的机械控制***位于正被平整的路面处，以向机动平地机提供坡度信息。车辆坡度控制***从机械控制***接收信号，以使机动平地机能够对路面进行平整。机动平地机包括可操作地连接到每个传感器的坡度控制***，使得正被平整的路面可以被平整到期望的倾角、角度和仰角。在平整操作之前或期间计划期望的路面坡度。

机械控制***可以向车辆坡度控制***提供倾角、角度和仰角信号，以使机动平地机或操作员能够调节铲刀的倾角、角度和仰角。车辆坡度控制***可以配置成自动控制铲刀的倾角、角度和仰角，以基于期望的倾角、角度和仰角对路面进行平整，如本领域技术人员已知的。在这些自动***中，对铲刀而言，恒定地调节铲刀相对于车辆的位置，以便实现倾角、角度和/或仰角目标。许多车辆坡度控制***提供所包括的或可选的显示器，该显示器向操作员指示车辆坡度控制***保持目标倾角、角度和/或仰角的程度如何。

在一些情况下，正被平整的路面包括在被平整的路面下方凹陷的沟槽、沟壑、沟渠或其他凹陷以及在被平整的路面上方延伸的***、土墩、堤岸或其他***区域。每个凹陷或***区域具有不规则形状，并且可以相对于车辆的移动方向以不同的角度在路面上延伸。当车辆移动越过这些不平地处时，机动平地机的铲刀偏离期望的路面坡度，这防止车辆在重塑造路面的坡度时高效且有效地操作。

因此，需要响应于不平地的发生来调节铲刀的位置，以将路面平整到目标坡度。

发明内容

在本公开的一个实施例中，提供了一种控制沿着路面的路径移动的车辆的机具位置的方法。所述车辆具有由车轮支撑的车架和可调节地连接到所述车架的机具。所述方法包括：接收目标坡度以利用机具将所述路面平整到期望坡度；在机动平地机的所述路径上定位所述路面的路面不平地；基于所定位的路面不平地来识别所述车架的角度；确定所识别的车架角度与目标坡度之间的差值；基于所确定的差值识别机具相对于车架的位置；和使用所识别的机具位置对所述路面进行平整。

在本公开的另一个实施例中，提供了一种用于车辆的车辆坡度控制***，所述车辆具有车轮、车架和机具，所述机具配置成相对于所述车架移动通过一系列位置，以将具有当前坡度的路面平整为目标坡度。所述控制***包括：天线，所述天线可操作地连接到车架，所述天线配置成接收车辆相对于所述路面的位置。一个或多个图像传感器被配置为对车辆的路径中的所述路面的路面不平地进行成像并且发送所述路面不平地的一个或多个图像。控制电路可操作地连接到所述天线和所述一个或多个图像传感器。所述控制电路包括处理器和存储器，其中所述存储器配置成存储程序指令，并且所述处理器配置成执行存储的程序指令以：根据所述路面不平地的一个或多个图像定位所述路面不平地；根据所定位的路面不平地识别车架的预期角度；确定所识别的车架的预期角度与目标坡度之间的差值；基于所确定的差值识别机具相对于车架的位置；和基于所识别的位置调节机具的位置，以对所述路面进行平整，从而达到目标坡度。

在本公开的又一个实施例中，提供了一种控制多个机动平地机的机具位置的方法，多个机动平地机配置成沿着路面的路径移动，其中每个机动平地机包括由车轮支撑的车架和可调节地连接到车架的机具。该方法包括：在多个机动平地机中的第一机动平地机处接收目标坡度，以利用机具将所述路面平整到期望坡度；在第一机动平地机的路径中定位所述路面的路面不平地；基于所定位的路面不平地识别第一机动平地机的车架的预期角度；确定第一机动平地机的车架的所识别的预期角度与目标坡度之间的差值；基于在第一路径期间所确定的差值识别第一机动平地机的机具相对于车架的位置；利用第一机动平地机的所识别的机具位置对路径的所述路面进行平整；和识别第一机动平地机所平整的路径。

附图说明

通过结合附图参考本公开的实施例的以下描述，本公开的上述方面和获得它们的方式将变得更加明显，并且将更好地理解本公开本身，其中：

图1是机动平地机的侧视图。

图2是本公开的车辆和车辆坡度控制***的简化示意图；

图3是被配置为对路面进行平整并与服务器通信的多个车辆的示意图。

图4是对具有不平地的路面进行平整的机动平地机的描绘。

图5是调节机动平地机的机具的位置的方法的流程图。

在几个视图中，相应的附图标记用于表示相应的部件。

具体实施方式

以下描述的本公开的实施例并非旨在是穷举的或将本公开限制于以下详细描述中的精确形式。而是，选择和描述这些实施例，使得本领域其他技术人员可以理解和了解本公开的原理和实践。

参考图1，示出了车辆(例如机动平地机100)的示例性实施例。机动平地机的一个例子是由迪尔(Deere&Company)制造和销售的772G机动平地机。虽然本公开讨论了机动平地机，但是可以想到其他类型的作业机械，这些作业机械包括平地机、道路平地机、推土机、铲土机，履带式推土机和前卸式装载机。

如图1所示，机动平地机100包括前车架102和后车架104，其中前车架102支撑在一对前轮106上，后车架104支撑在左右串联的后轮108上。在车轮中心之间延伸的直线大致限定车轮轴线，该车轮轴线横向于车辆100的纵向平面并且大致平行于与正被平整的路面接触的车轮踏面。在一个或多个实施例中，前车架102和后车架104固定地联接在一起。在另一个实施例中，前车架102和后车架104可相对于彼此移动，使得前车架102和后车架104相对于彼此铰接。在平整操作期间车辆的铰接也被称为“蟹行”。

操作员驾驶室110安装在前车架102的向上且倾斜的后部区域112上，并且包含用于机动平地机100的各种控制装置，所述控制装置设置成在就座或站立的操作员的触及范围内。在一个方面，这些控制装置可包括方向盘114和杠杆组件116。用户接口117由位于驾驶室中的控制台支撑，并包括一个或多个不同类型的操作员控制装置，这些控制装置包括开关的手动按钮和电子按钮。在不同的实施例中，用户接口117包括视觉显示器，其提供操作员可选择的菜单，以用于控制车辆100的各种特征。在一个或多个实施例中，提供视频显示器以显示由位于车辆上的图像传感器148或摄像机提供的图像。

发动机118安装在后车架104上，并为机动平地机100的所有从动部件提供动力。例如，发动机118配置成驱动变速器(未示出)，该变速器被联接从而以各种选定的速度和以正向或反向模式驱动后轮108。在不同的实施例中，静压前轮辅助变速器(未示出)以本领域已知的方式选择性地接合以为前轮106提供动力。

安装在前车架102的前部位置的是牵引杆或牵引架120，其具有通过球窝装置122以万向节的方式连接到前车架102的前端并且具有从前车架102的升高的中央区段124悬垂的相对的左后区域和右后区域。左右提升连杆装置包括左右可伸缩液压致动器126和128，左右提升连杆装置分别支撑牵引杆120的左右区域。左右提升连杆装置126和128或提升或降下牵引杆120。侧移连杆装置联接在升高的车架区段124和牵引杆120的后部位置之间，并包括可伸缩侧摆液压致动器130。铲刀或模具板132联接到前车架102并且由圆形驱动组件134驱动。铲刀132包括边缘133，边缘133配置成切割、分离或移动材料。虽然本文描述了铲刀132，但是可以预期其他类型的机具。

牵引杆120通过左右提升连杆装置126和128升高或降低，这又使铲刀132相对于路面升高或降低。致动器130升高或降低铲刀132的一端以调节铲刀的倾角。

圆形驱动组件134包括旋转传感器136，其在不同的实施例中包括一个或多个开关，这些开关检测铲刀132相对于车辆前车架102的运动、速度或位置。旋转传感器136电耦合到控制器138，在一个实施例中，控制器138位于驾驶室110中。在其他实施例中，控制器138位于前车架102，后车架104中，或位于容纳发动机118的发动机舱内。在其他实施例中，控制器138是分布式控制器，其具有分布在车辆上的不同位置的分离的各个控制器。另外，虽然控制器通常通过电线或电缆连接到传感器和其他相关部件，但在其他实施例中，控制器包括无线发射器和/或接收器，以与受控部件或装置或感测部件或装置通信，该部件或装置向控制器提供信息或将控制器信息发送到受控装置。

铲刀倾角/位置传感器140被配置为检测铲刀132的倾角和/或位置，并向控制器138提供倾角和/或位置信息。在不同的实施例中，铲刀倾角/位置传感器140耦合到用于液压致动器130的支撑车架以提供倾角信息。斜度传感器142被配置为检测车辆100相对于重力的坡度角度并且向控制器138提供坡度角度信息。斜度传感器142被配置为测量相对于重力的倾角、倾斜角度、仰角或俯角中的一个或多个。在一个实施例中，斜度传感器142包括惯性测量单元(IMU)，其配置成确定相对于重力的横滚位置和俯仰位置。在其他实施例中，斜度传感器包括用于测量车辆角度的其他倾斜度测量装置，例如测斜仪。斜度传感器142提供如下的信号，该信号包括车轮中心之间的直线轴线的横滚和俯仰信息以及因此车辆100的横滚和俯仰信息的信号。ECU 150使用该横滚和俯仰信息来调节铲刀132的位置。

在其他实施例中，车辆100包括前车架102和后车架104两者处的角度传感器，以在铰接运动期间确定前车架102相对于后车架104的位置。在这些实施例中，使用机具位置、前车架位置和后车架位置中的一个或多个来实现坡度控制。

天线144位于驾驶室110的顶部，并配置成接收来自不同类型的机械控制***的信号，这些控制***包括声波***、激光***和全球定位***(GPS)。虽然示出了天线144，但是如本领域技术人员所知，天线144可以被包含在其他位置处。例如，当车辆100使用声波***时，声波***146用于检测反射声波，声波***通过声波***146传输该声波。在使用激光***的车辆100中，位于铲刀上的桅杆(未示出)支撑激光***，该激光***位于铲刀132上方一定距离处。在一个实施例中，桅杆包括一长度以在与驾驶室顶部的高度类似的高度处支撑激光***。GPS***包括位于桅杆上的GPS***，该桅杆类似于为激光******所提供的桅杆。因此，本公开应用车辆平地机***，该车辆平地机***使用相对“简单”的2D交叉倾角***和“高的端部”3D坡度控制***两者。

在另外的实施例中，坡度控制***包括被配置为确定车辆的斜度的装置、设备或***，以及被配置为确定铲刀的倾角和/或位置的装置、设备或***。例如，铲刀位置由一个或多个传感器确定。在一个实施例中，使用惯性测量单元来确定铲刀位置。因此，可以设想用于确定斜度和铲刀倾角/位置的其他***。

地面图像传感器148在通常不受车辆100的任何部分阻挡的位置处固定地安装到前车架102。地面图像传感器148包括指向车辆100的前方的且正被车辆100接近的地面的发射器、接收器或收发器中的一个或多个。在不同的实施例中，地面图像传感器148包括二维相机，雷达装置、激光扫描装置以及光检测和测距(LIDAR)扫描仪中的一个或多个。地面图像传感器148被配置为提供正被接近的地面的图像，该图像被发送到图2的电子控制单元(ECU)150。在不同的实施例中，地面图像传感器148是灰度传感器、颜色传感器或其组合中的一种。

图2是车辆100和体现本公开的车辆坡度控制***的简化示意图。在该实施例中，控制器138被配置为可操作地连接到变速器控制单元152的ECU 150。ECU 150位于车辆100的驾驶室110中，并且变速器控制单元152位于车辆100的变速器处。ECU 150接收由一种或多种类型的机械控制***产生的倾角、角度和/或仰角信号，所述机械控制***包括声波***154、激光***156和GPS***158。可以想到其他机械控制***。这些信号被共同识别为轮廓信号。机械控制***154、156和158中的每一个通过收发器160与ECU 150通信，收发器160可操作地连接到适当类型的天线，如本领域技术人员所理解的。

如图3所示，在一个或多个实施例中，天线144还被配置为通过通信塔147或卫星149与服务器145通信。可以想到其他类型的通信装置。服务器145设置在远离车辆100的位置，使得车辆通过通信塔147或卫星149中的一个或两个与服务器无线通信，以促进车辆100和服务器145之间的无线通信。在不同的实施例中，通过微波塔、3G或4G塔或无线电装置来促进无线通信。可想到其他无线通信手段。

在不同的实施例中，服务器145位于由车辆的制造商、ECU 150的制造商维护的设施处或由第三方维护的服务器设施处，其中该设施包括服务于非关联用户的多个服务器，通常称为“云”计算设施。天线144在图3中示出为与作为车辆1的车辆100相关联。

包括车辆151和车辆153的一个或多个附加车辆分别包括天线155和157，天线155和157被配置为通过天线147或卫星149接收数据并将数据发送到服务器145。服务器145包括用于存储这种数据的存储器159。车辆151和153中的每一个包括诸如图2中所示的车辆坡度控制***。

在不同的实施例中，存储在存储器159中的数据包括由每个车辆100、151和153的位置和行进方向提供的映射数据。映射数据基于由车辆平整的路径。在一些实施例中，当沿着所述路径进行平整时，由机具实现的机具的位置包括在映射数据中。该数据由ECU 150处理以配置映射，该映射可由每个车辆访问以使用车辆的控制***以提高生产率。在一个实施例中，当车辆穿过所述路径时，实时发送映射数据。在其他实施例中，映射数据存储在服务器存储器159中，服务器存储器159可通过已知的无线技术由车辆100、151和153中的一个或多个访问。在其他实施例中，映射数据被本地存储在一个或多个车辆中，并且随后被发送到服务器存储器或直接发送到一个或多个其他车辆。

车辆的ECU 150将映射信息与坡度信息结合使用，以在对地面进行平整时确定一个车辆或多个车辆的一个或多个路径。车辆的ECU 150(该车辆被选择为沿先前行进的路径进行第二次通行或稍后通行)确定车辆将采取的优选路径。在一个实施例中，在第一路径期间存储的铲刀高度信息、铲刀角度或两者与正被平整的路面的优选最终轮廓进行比较，以用于确定第二优选路径。在一个或多个实施例中，两个或更多个车辆沿着正被平整的地形的不同部分同时操作以优化生产率。

在不同实施例中，ECU 150包括计算机、计算机***或其他可编程装置。在其他实施例中，ECU 150可以包括一个或多个处理器(例如微处理器)和相关联的存储器161，该存储器161可以在处理器外部或处理器内部。存储器161可以包括随机访问存储器(RAM)装置，其包括ECU150的存储器以及任何其他类型的存储器，例如高速缓冲存储器、非易失性或备用存储器、可编程存储器或闪存以及只读存储器。此外，存储器可以包括物理上位于处理装置以外的其他地方的存储器，并且可以包括处理装置中的任何高速缓冲存储器，以及用作虚拟存储器的任何存储容量，例如存储在大容量存储装置上或存储在耦合到ECU 150的另一个计算机。大容量存储装置可以包括高速缓存或其他数据空间，其可以包括数据库。在其他实施例中，存储器位于“云”中，其中存储器位于远程位置，该远程位置将所存储的信息无线地提供给ECU 150。

ECU 150执行或以其他方式依赖于计算机软件应用程序、部件、程序、对象、模块或数据结构等。响应于所接收的信号，执行驻留在ECU 150所包括的存储器中或其他存储器中的软件程序。在其他实施例中，计算机软件应用程序位于云中。所执行的软件包括通常被称为“程序代码”的一个或多个特定应用程序、部件、程序、对象、模块或指令序列。程序代码包括位于存储器或其他存储装置中的一个或多个指令，该程序代码执行驻留在存储器中的指令、响应于由***生成的其他指令、或者提供由用户操作的用户接口。ECU 150被配置为执行所存储的程序指令。

ECU 150还可操作地连接到铲刀提升阀组件162(参见图2)，铲刀提升阀组件162又可操作地连接到左右提升连杆装置126和128以及致动器130。在一个实施例中，铲刀提升阀组件162是一种电动液压(EH)组件，其配置成相对于路面或地面升高或降低铲刀132并且升高或降低铲刀的一端以调节铲刀的倾角。在不同的实施例中，阀组件162是具有多个不同阀的分布式组件，以控制铲刀的不同位置特征部。例如，响应于由ECU150产生并传输到阀的命令，一个阀或多个阀调节连杆装置126和128中的一个或两个。在不同实施例中，响应于由ECU 150产生并传输到阀的命令另一个阀或多个阀调节致动器130。ECU 150响应由声波***154、激光***156和GPS 158提供的坡度状态信息，并通过铲刀提升阀组件162的控制调节铲刀132的位置。基于铲刀相对于车辆的当前位置、铲刀的速度(如果***纵)和铲刀的方向来调节铲刀的位置。

为了实现更好的生产率并减少操作者误差，ECU 150连接到变速器控制单元152，以控制施加到车辆100的车轮的动力量。ECU 150还可操作地连接到发动机控制单元164，该发动机控制单元164部分地配置成控制发动机116的发动机速度。节流元件166可操作地连接到发动机控制单元164。在一个实施例中，节流元件166是位于驾驶室110中的手动操作的节流元件，该节流元件由车辆100的操作员调节。在另一个实施例中，节流元件166另外是机械控制的节流元件，其由ECU 150响应于坡度信息和车辆速度信息而自动控制。

ECU 150向发动机控制单元164提供发动机控制指令，并且向变速器控制单元152提供变速器控制指令，以响应坡度信息来调节车辆的速度，该坡度信息由包括声波***154、激光***156和GPS***158的机械控制***中的一个机械控制***提供。在其他实施例中，使用其他机械控制***。车辆方向信息由ECU 150响应于转向装置114提供的方向信息确定。

车辆速度信息部分地由变速器控制单元152提供给ECU 150，变速器控制单元152可操作地连接到变速器输出速度传感器168。变速器输出速度传感器168提供变速器的输出轴的感测速度，如本领域技术人员已知。在其他实施例中使用附加的变速器速度传感器，包括变速器输入速度传感器，其提供变速器输入轴的速度信息。

另外的车辆速度信息由发动机控制单元164提供给ECU 150。发动机控制单元164可操作地连接到发动机速度传感器170，发动机速度传感器170向发动机控制单元164提供发动机速度信息。

使用由变速器控制单元152和发动机控制单元164中的一个或两者提供的速度信息在ECU 150处确定当前车辆速度。当坡度控制***的目标是确保最大的生产率时，ECU150提供的速度控制命令增加车辆100的速度。

图4示出了车辆100沿着正被平整的路面200的路径198移动。在该示例中，路面200的最终坡度(目标坡度)是预定的，并且路面不平地202、204和206位于最终坡度的上方或下方。当车辆沿着所述路径移动时，地面图像传感器148提供位于车辆100前方的路面200的图像。在该向前移动期间，路面200(包括不平地)由地面图像传感器148成像，并且图像被传输到ECU 150。在至少一个实施例中，地面图像传感器148的视场包括如下的宽度，该宽度足以提供例如即将到来的不平地202、204和206的视野。不平地202和204通常在路面200上方升高，并且不平地206在路面下方。出于本公开的目的，不平地是与期望坡度的偏差。位于期望坡度之下的不平地被认为是负不平地，并且位于期望坡度之上的不平地被认为是正不平地。另外，在不同的实施例中，前轮106中的一个和前轮106中的另一个遇到的不平地都高于目标坡度，都低于目标坡度，或者一个高于目标坡度、一个低于目标坡度。

当车辆沿着路径198移动时，车轮106同时遇到不同的不平地，因此车轮106相对于路面200的预期坡度处于不同的高度。这些不同的车轮高度相应地影响铲刀132的边缘133相对于预期路面200的位置。

因此，边缘133由于两个因素相对于地面倾斜，这两个因素随着车辆100沿着路径198移动而改变。第一因素基于由斜度传感器142确定的车辆相对于重力的角度。第二个因素是基于铲刀132相对于车辆100的纵向轴线的角度。相对于车辆的铲刀角度包括相对于由车轮轴线限定的水平轴线的第一角度和相对于车辆的纵向轴线而限定的第二角度，该纵向轴线通常与路径198的方向相同，该第二角度被称为交叉倾角。

图5示出了基于正被平整路面的状况调节铲刀132的位置的过程210的流程图。最初，过程210包括基于操作员输入或车辆输入开始的启动过程212。例如，在不同的实施例中，操作员通过向用户接口117提供输入(例如车辆的速度)来开始平整过程。在其他实施例中，GPS 158或其他路面确定***基于待平整路面的轮廓为车辆100提供建议的行进速度。通过操作员或由坡度确定***提供的电子装置，将车辆速度输入到ECU150。在框214处，确定用于坡度调节的车辆速度。在框216处设定期望目标坡度并且将其传送到ECU 150。在框218处，一旦提供了车辆速度和期望目标坡度，车辆就以期望目标坡度开始平整操作。

当车辆100沿着路径198移动时，传感器148产生图像数据，该图像数据被发送到ECU 150。ECU 150被配置为处理接收的图像数据以确定任何正或负不平地的位置和大小，该位置和大小包括长度、高度、深度和与不平地相距的距离。ECU 150利用图像传感器148确定即将到来的或预期的地面轮廓，其可包括正和负不平地两者。在一个或多个实施例中，存储器161包括物体检测器和边缘检测器。物体检测器和边缘检测器各自是软件应用程序或程序代码，处理器ECU 150使用它们来在框220处确定由图像传感器148发送的图像的内容。物体检测器被配置为确定在图像中找到的物体、正不平地和负不平地的位置，并且边缘检测器被配置为确定在图像中找到的不同物体之间的关系。还确定车辆100到不平地处的距离，特别是铲刀132到不平地处的距离。确定出现在图像中的特征的物体检测软件和边缘检测软件是本领域技术人员已知的。

使用所识别的物体、边缘和距离中的一个或多个，由ECU 150在框222处确定到达预期地面轮廓(其可包括不平地)的时间。该确定的到达时间由ECU 150使用，以在适当的时间调节铲刀132的位置。

在不同的实施例中，ECU 150包括物体检测器，该物体检测器被配置为区分不同类型的路面材料的特性，这些特性用于调节铲刀132的位置。在一个示例中，物体检测器被配置为确定不同类型的聚集材料，这些材料包括但不限于沙子、鹅卵石、土壤、砾石等。物体检测器确定材料的类型并调节铲刀位置以适应所确定的材料类型。

ECU 150还被配置为基于所接收的图像内容在框224处确定即将到来的地面轮廓是否是正不平地和负不平地两者。如果不是，则ECU150确定到达正不平地或负不平地的时间。一旦确定了时间，ECU150在框228处使用所确定的到达不平地的时间，基于正不平地的高度或负不平地的深度来调节铲刀角度。在调节之后，在框230处，对具有不平地的路面进行平整。

如果即将到来的路面包括正不平地和负不平地，则在框232处确定正不平地的高度和负不平地的深度。一旦被确定了，在框234处，ECU 150基于正不平地的高度和负不平地的深度的加权平均值以及所确定的时间调节铲刀位置。在调节之后，在框230处对路面进行平整。

在框234处，该过程考虑了前轮胎106同时遇到正不平地和负不平地的可能性。因为一个车轮相对于最终目标坡度升高而另一个车轮相对于最终目标坡度降低，所以ECU150考虑了影响铲刀的定位的高度差。例如，如果仅使用正不平地来确定铲刀位置，则负不平地可能不会接收填充在该凹陷中的任何材料。因此，加权平均值用于减少车辆经过相同路面区域的次数，以实现需要满足期望目标坡度的最终坡度。

虽然已经在上文中描述了包含本公开的原理的示例性实施例，但是本公开不限于所描述的实施例。相反，本申请旨在涵盖使用本公开的一般原理的本公开的任何变化、使用或改编。此外，本申请旨在覆盖本公开内容的这种偏离，这些偏离属于本公开所属领域的已知或惯常实践，并且落入所附权利要求的限制内。

Claims (20)

1.一种控制沿着路面的路径移动的车辆的机具位置的方法，所述车辆具有由车轮支撑的车架和可调节地连接到所述车架的机具，所述方法包括：

接收目标坡度以利用机具将所述路面平整到期望坡度；

在机动平地机的所述路径上定位所述路面的路面不平地；

基于所定位的路面不平地来识别所述车架的角度；

确定所识别的车架角度与目标坡度之间的差值；

基于所确定的差值识别机具相对于车架的位置；和

使用所识别的机具位置对所述路面进行平整。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，识别所述车架的角度包括基于所述车架的横滚或俯仰来识别所述角度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，识别所述车架的角度包括利用惯性测量单元或倾斜计中的一个来识别倾斜度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述车轮相对于当前坡度的位置识别所述车架的角度，其中第一前轮相对于所述期望坡度位于第一位置并且第二前轮位于相对于所述期望坡度位于第二位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，识别所述车架的角度包括基于所述车架的横滚或俯仰来识别所述角度。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，定位路面不平地包括定位正不平地和负不平地两者，其中正不平地位于第一前轮的路径中，并且负不平地位于第二前轮的路径中。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，识别所述机具的位置包括确定所述第一前轮相对于所述目标坡度的高度，确定所述第二前轮相对于所述目标坡度的高度，确定第一后轮相对于目标坡度的高度，并确定第二后轮相对于目标坡度的高度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，识别所述机具相对于所述车架的位置包括：使所述机具的第一端相对于所述车架移动第一垂直距离，以及使所述机具的第二端相对于所述车架移动第二垂直距离，第一垂直距离基于第一不平地和第二垂直距离基于第二不平地。

9.一种用于车辆的车辆坡度控制***，所述车辆具有车轮、车架和机具，所述机具配置成相对于所述车架移动通过一系列位置，以将具有当前坡度的路面平整为目标坡度，所述控制***包括：

天线，所述天线可操作地连接到车架，所述天线配置成接收车辆相对于所述路面的位置；

一个或多个图像传感器，所述一个或多个图像传感器被配置为对车辆的路径中的所述路面的路面不平地进行成像并且发送所述路面不平地的一个或多个图像；

控制电路，所述控制电路可操作地连接到所述天线和所述一个或多个图像传感器，所述控制电路包括处理器和存储器，其中所述存储器配置成存储程序指令，并且所述处理器配置成执行存储的程序指令以：

根据所述路面不平地的一个或多个图像定位所述路面不平地；

根据所定位的路面不平地识别车架的预期角度；

确定所识别的车架的预期角度与目标坡度之间的差值；

基于所确定的差值识别机具相对于车架的位置；和

基于所识别的位置调节机具的位置，以对所述路面进行平整，从而达到目标坡度。

10.根据权利要求9所述的控制***，其中，识别所述车架的预期角度包括基于所述车架的横滚或俯仰来识别所述角度。

11.根据权利要求10所述的控制***，其中，识别所述车架的预期角度包括用倾斜测量装置识别倾斜度。

12.根据权利要求9所述的控制***，其中，基于车轮相对于当前坡度的预期位置识别车架的预期角度，其中第一前轮相对于期望坡度位于第一位置，第二前轮相对于期望坡度位于第二位置，第一后轮相对于期望坡度位于第三位置，并且第二后轮相对于期望坡度位于第四位置。

13.根据权利要求12所述的控制***，其中，识别所述车架的预期角度包括基于所述车架的横滚或俯仰来识别所述预期角度。

14.根据权利要求12所述的控制***，其中，定位路面不平地包括定位正不平地和负不平地两者，其中正不平地位于车轮的第一前轮的路径中，负不平地位于车轮的第二前轮的路径中。

15.根据权利要求14所述的控制***，其中，识别所述机具的位置包括确定一个车轮相对于目标坡度的高度，并确定第二车轮相对于目标坡度的高度。

16.根据权利要求15所述的控制***，其中，识别所述机具相对于所述车架的位置包括：使所述机具的第一端相对于所述车架移动第一垂直距离，以及使所述机具的第二端相对于所述车架移动第二垂直距离，第一垂直距离基于正不平地和第二垂直距离基于负不平地。

17.一种控制多个机动平地机的机具位置的方法，每个机动平地机配置成沿着路面的路径移动，每个机动平地机包括由车轮支撑的车架和可调节地连接到车架的机具，该方法包括：

在多个机动平地机中的第一机动平地机处接收目标坡度，以利用机具将所述路面平整到期望坡度；

在第一机动平地机的路径中定位所述路面的路面不平地；

基于所定位的路面不平地识别第一机动平地机的车架的预期角度；

确定第一机动平地机的车架的所识别的预期角度与目标坡度之间的差值；

基于在第一路径期间所确定的差值识别第一机动平地机的机具相对于车架的位置；

利用第一机动平地机的所识别的机具位置对路径的所述路面进行平整；和

识别第一机动平地机所平整的路径。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：

将所识别的路径发送到多个机动平地机中的第二机动平地机；和

基于所识别的路径利用第二机动平地机对所述路面进行平整。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：

将第一机动平地机的所识别的机具位置传送给第二机动平地机；和

基于所识别的机具位置对所述路面进行平整。

20.根据权利要求18所述的方法，还包括：

在将所识别的机具位置发送到二机动平地机之前，将所识别的路径存储在存储器中。

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