用于控制地面工作設備的遠程操作的系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了用于控制地面工作設備的遠程操作的系統。一種用于對地面處理機器的操作進行控制的系統包括與地面處理機器無線通信的手持式設備。該系統包括在手持式設備與地面處理機器之間建立的無線電頻率無線通信以及紅外線頻率無線通信。經由無線電頻率通信將與該機器的操作相關聯的指令從手持式設備傳達至該機器。利用紅外線無線通信的狀態來評估地面工作機器相對于操作者和操作環境的距離，使得在需要時能夠中斷該機器的根據操作指令的操作。
【專利說明】用于控制地面工作設備的遠程操作的系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及用于向地面處理或工作設備例如自供電的地面壓實設備提供遠程控制的系統。該系統包括通過兩個不同頻率通信協議與地面工作設備進行無線通信的手持式設備，使得該系統經由在地面工作設備附近但卻遠離地面工作設備的操作者來加強與地面處理的操作相關聯的控制。

【背景技術】
[0002]一種對地面工作設備進行遠程控制的方法是提供工作設備與和遠程控制設備相關聯的發射器之間的電纜連接。電纜連接中通常提供有幾根電線并且這些電線將遠程控制設備纜接(tether)至工作設備，使得操作者能夠從稍微遠離但是仍然非常接近工作設備的位置來控制工作設備的操作。電纜連接用于將控制命令從遠程控制設備的發射器傳輸至工作設備。通常經由電纜連接從工作設備向發射器供電。這樣的配置提供了在控制設備與工作設備之間的持續通信，但是通常要求操作者與工作設備之間距離很近，其中通過在它們之間延伸的電纜連接的長度來控制該接近范圍。
[0003]通常，電纜連接的長度配置成防止在操作者、工作環境以及工作設備之間的某種相互作用。例如，電纜連接通常配置成限定指定操作區域，該指定操作區域與操作者相對于工作設備的位置或場所相關聯。通常將電纜連接的長度形成為使得操作者不能進入與工作設備的移動相關聯的行進路徑。這樣的系統通常還包括一個或更多個安全設備，例如保護桿、壓桿、限位開關等，如果操作者即將與相應的安全設備接觸，則安全設備就干涉工作設備的操作或者甚至使工作設備的行進的方向反向。然而，當工作設備在緊鄰與工作環境相關聯的其他設備和/或結構的情況下進行操作時，這樣的安全設備容易受到破壞和/或不能操作。例如，與這樣的安全設備相關聯的相應支架可能因工作設備事實上使安全設備不起作用或不合適而彎曲或破損，以致工作設備的操作在需要、預期或期待的時候卻暫停或者以其他方式被干擾。
[0004]這樣的遠程電纜控制的另一個缺點歸因于受限制的電纜長度，該受限制的電纜長度迫使操作者一直跟隨工作設備以維持至工作設備所必需的距離(proximity)。這樣的配置使操作者一直暴露于通常與可能在附近操作的工作設備、其他設備或機器的操作相關聯的噪聲、廢氣、振動，等，以及這樣的環境中常見的其他污物和不平坦地形。
[0005]為了消除上述缺點中的一個或更多個缺點，其他一些人已經實現了具有經由紅外線通信協議進行操作的遠程控制設備的地面處理機器。這樣的無線通信接口提供了經調制的紅外線光，該經調制的紅外線光在發射單元與接收單元之間進行通信，該發射單元和接收單元與控制設備和工作設備中的其中一個相關聯。這樣的紅外線遠程控制系統通常需要在控制設備與工作設備之間的恒定的視覺或視線通信接口(visual or line-of-sightcommunicat1n interface)。如果操作者未能維持視線距離,例如可能萬一發生操作者洋腳或者跌倒或者其他結構或設備干擾視線通信，則紅外線信號被中斷，導致工作設備的操作的暫停。
[0006]DE4221793C1披露了一種這樣的用于地面壓實設備的紅外線遠程控制并且實現了由操作者攜帶的控制設備。控制設備不僅傳輸為工作設備提供功能控制的紅外線通信而且以比與紅外線控制輻射通信相關聯的輻射實際上更低的強度傳輸短程紅外線輻射通信。只有在發射器周圍的附近區域中才能接收到足夠強度的這種短程輻射。
[0007]—旦接收到短程輻射，表示工作設備與控制設備距離很近一并且因此操作者、與工作設備相關聯的接收單元抑制由控制輻射的接收引起的電信號的產生，從而在出現這樣的距離的情況下暫停工作設備的操作。即，如果工作設備位于控制輻射的接收范圍之內但位于短程輻射通信的范圍之外，則DE4221793C1的紅外線遠程控制系統允許工作設備的操作。如果操作者與工作設備之間的距離小于預定距離，即如果與工作設備相關聯的接收單元接收了短程輻射，則暫停工作設備的操作。短程輻射信號提供了無線距離安全設備(wireless proximity safety device),其目的類似于如上所述的物理安全設備。
[0008]這樣的紅外線控制系統的一個缺點在于產生并且維持與經調制的短程紅外線通信相關聯的信號所需的大量的電力。對與遠程控制設備相關聯的那部分電力系統的操作支持和那部分電力系統必需的電源，可能加速操作者疲勞并且限制系統的在電源的再充電或更換之間的操作時長。此外，與紅外線無線通信的發射器或接收器的任一操作相關聯的電池電力不足的發生可能導致在工作設備和/或控制系統的操作中的有害中斷。
[0009]DE4139041A1描述了一種遠程控制設備，該遠程控制設備能夠作為有線系統和無線系統兩者來都操作。探測器確定信號傳輸電纜是否連接至設備，并且輸出相應的信號，以將設備在硬連線操作系統與無線操作系統之間進行切換。在有線連接操作中，通過將發射器連接至接收器的電纜來傳輸控制信號。另外，電纜用于為發射器提供電力。這樣的系統易受到上面討論的關于對工作設備的不連續的有線或無線控制的缺點中的一個或更多個缺點的影響。
[0010]美國專利第5，450，068號與第6，997，648號披露了克服了一個或更多個上面所討論的缺點的用于遠程控制地面處理設備的操作的遠程控制系統，這兩個專利的公開都歸功于本 申請人:的商業成就并且合并到本申請中的。美國專利第6，997，648號披露了一種包括發射器單元的遠程控制設備，該發射器單元可以由用戶激勵并且用于傳輸以電磁輻射形式的控制信號。接收器單元布置在工作設備上并且將以電子控制命令形式的所接收控制信號輸出至工作設備的控制單元。
[0011]在工作設備操作期間，發射器單元可以經由用于從那里供給電力的電纜連接至布置在工作設備上的外部電源。這樣的配置允許對控制系統進行長操作時間段的可靠操作，而無需妥協來達成在高傳輸功率下有效傳輸控制信號。然而，應當相信，存在以不會對操作者或其他人員安全產生不利影響并且能較好地適應與操作環境相關聯的干擾的方式來改進遠程操作者控制與工作設備之間的有效且可靠的無線通信的空間。


【發明內容】

[0012]本發明提出了克服了上面所討論的一個或更多個缺點的用于對地面工作設備或機器的操作進行遠程控制的系統及方法。本發明的一個方面披露了一種系統，該系統包括與地面處理機器進行無線通信的手持式設備。該系統包括在手持式設備與地面處理設備之間建立的全向長程頻率(例如，無線電頻率)和更多定向信號頻率(例如，紅外線頻率)無線通信。經由無線電頻率通信將與機器的操作相關聯的指令從手持式設備傳達至機器。利用紅外線無線通信的狀態來評估從地面工作設備到操作者以及操作環境的距離，使得在需要時能夠中斷該設備的根據操作指令的操作。
[0013]本發明的另一個方面披露了一種用于對地面壓實設備的遠程操作進行控制的系統。該系統包括與地面壓實設備進行遠程通信的手持式設備。第一發射器和第一接收器在手持式設備與地面壓實設備之間提供全向長程頻率(例如，無線電波長)無線通信。無線電波長無線通信根據與手持式設備相關聯的用戶所提供的指令將操作控制命令傳達至地面壓實設備。該系統包括第二發射器和第二接收器，該第二發射器和第二接收器在手持式設備與地面壓實設備之間提供視線信號(例如，紅外線波長信號)無線通信，使得根據經由無線電波長無線通信接收的指令的地面壓實設備的操作能夠隨著紅外線波長無線通信的狀態的函數而暫停。
[0014]本發明的另一個方面披露了一種地面壓實系統，該地面壓實系統包括地面處理設備和手持式控制器，手持式控制器配置成經由第一無線通信接口和第二無線通信接口兩者與地面處理設備進行無線通信。第一無線通信接口配置成在手持式控制器與地面處理設備之間傳達無線電波頻率信號使得無線電波頻率信號操縱與地面處理設備的使用相關聯的操作功能。第二無線通信接口配置成在手持式控制器與地面處理設備之間傳達紅外線頻率信號以實現地面處理設備的根據經由第一無線通信接口接收的指令的操作。
[0015]本發明的另一個方面披露了一種用于對地面壓實設備的操作進行控制的方法，該方法包括用在手持式控制器與地面壓實設備之間進行無線通信的無線電頻率信號來控制地面壓實設備的至少一種操作功能。在手持式控制器與地面壓實設備之間無線傳達紅外線頻率信號并且利用該紅外線頻率信號，使得當紅外線頻率信號被中斷了由閾值限定的時長時中斷和/或暫停地面壓實設備的根據無線電頻率信號的操作。
[0016]在優選的方面，手持式設備或控制器包括與相應的無線電波頻率信號和紅外線頻率信號的產生相關聯的便攜式電源。優選地，與手持式設備相關聯的電源配置成與地面壓實設備的電源以可拆卸的方式協作或者與可更換的電池或電源協作以便于對與手持式設備相關聯的電源進行再充電。
[0017]在更優選的方面，紅外線無線通信包括能夠用來限定地面工作設備的操作范圍的短程信號以及長程信號。短程信號關聯于地面工作設備相對于與手持式設備相關聯的操作者的最小距離，并且利用長程信號來確定在工作設備與手持式控制設備之間的最大距離。優選地，長程紅外線頻率信號的范圍在無線電波頻率控制信號的可操作范圍內。更優選地，該系統配置成:當將工作設備位于短程紅外線頻率信號與長程紅外線頻率信號之間時容許紅外線頻率通信信號的中斷，以減少工作設備、手持式設備的瞬時移動以及可以設置在它們之間的結構或機器所造成的對紅外線通信信號的間歇阻礙所造成的對地面處理設備的操作的有害中斷。
[0018]優選地，該系統配置成根據特定閾值，例如，小于10秒、小于5秒或者小于大約3秒，容許紅外線信號中斷。可理解地，這樣的閾值僅僅是示例性的，并且可以利用根據其他單位的其他界限值或閾值，例如地面處理設備與手持式設備之間的距離。優選地，系統配置成由于對短程紅外線信號以及長程紅外線信號的妨礙而終止地面處理設備的移動和/或操作。應當理解，還可以調整短程紅外線信號以及長程紅外線信號，以在適當地被校正的情況下容許這樣的間歇性中斷，從而獲得在手持式設備與地面處理設備之間的期望空間距離。
[0019]對于本領域的技術人員來說，根據下面的詳細描述以及附圖，本發明的這些以及各個其他方面、優點以及特征將變得明顯。然而，應當理解，詳細的描述和附圖盡管示出了本發明的優選實施例，但卻是以例示而不是限制的方式給出。在不背離本發明的構思的情況下，可在本發明的范圍內做出許多改變與修改，并且本發明包括所有這些修改。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]在附圖中例示了本發明的優選的示例性實施例,所有圖中，相同附圖標記表示相同的部件，其中:
[0021]圖1為根據本發明的用手持式設備或控制器遠程地控制地面處理設備或機器的操作的系統的圖示；以及
[0022]圖2為與工作環境相關聯的手持式控制器以及地面處理機器的圖示。

【具體實施方式】
[0023]圖1示出了一種控制系統或簡單系統10，該系統10便于經由用戶或操作者與設備(例如可相對于壓實機12遠程地定位的遠程控制或手持式設備14)的交互來對地面處理設備或機器(例如地面壓實滾壓機、振動板壓實機或簡單壓實機12)進行遠程操作。應當理解，這樣的機器通常包括地面處理或接觸設備或結構，例如對通常在該設備下面的地面進行壓實的一個或更多個振動或不振動的板、振動或不振動的滾壓機或鼓狀物、片等。將一種這樣配置的壓實機12更完整地稱作鉸接鼓式壓實機，其中一個或更多個鼓狀物進行旋轉來實現壓實機的移動，并且可以振蕩或者以其他方式被激發或被配重(counterweight)以進行振動從而提高與壓實機的移動相關聯的壓實程度。許多這樣的機器通常包括與支承可旋轉的鼓狀物相關聯的相應部分之間的轉動接頭。
[0024]如本文所使用的，詞語“遠程的”用來表示偏離壓實機12的任意位置。如在下面進一步解釋的，壓實機12與手持式設備14以這樣一種方式通信，即，其中來自手持式設備14的指令實現對壓實機12的操作的改變，以限定操作范圍或區域，并且以這樣一種方式通信，即，使被遠程操作的設備的遠程操作限定于空間上偏離于與手持式設備14相關聯的區域(因此，與手持式設備相關聯的操作者)的禁止區域。
[0025]壓實機12優選地包括與例如發動機16的設備、節流閥或速度控制18、轉向控制20、攪拌器或激勵器控制22以及電信號電源例如發電機、交流發電機、發生器、電容器和/或電池24的操作相關聯的一個或更多個系統。還可以預見，壓實機12可以包括電子點火控制26。壓實機12可以是發動機供電、電池供電或它們的結合供電。還應當理解，對與壓實機12的分立系統相關聯的操作條件的改變可以通過與產生所期望的操作相關聯的一個或更多個電的、機械的、機電的、氣動的以及液壓的系統來實現。
[0026]壓實機12包括與對發動機16、速度控制18、轉向控制20和/或激勵器控制22的操作進行的操縱相關聯的控制器28。壓實機12包括一個或更多個可選的輸入端30、32、34、36，這些輸入端與發動機16、速度控制18、轉向控制20、激勵器控制22、點火設備26和/或控制器28中的一個或更多個進行通信，以允許經由緊鄰壓實機12定位的操作者、用戶或服務人員對壓實機12進行操作。
[0027]控制器28包括第一無線通信設備或第一發射器和/或接收器40以及第二無線通信設備或發射器和/或接收器42，它們均配置成分別與和手持式設備14相關聯的第一無線通信設備或發射器和/或接收器44和第二無線通信設備或發射器和/或接收器46進行無線通信。應當理解，發射器/接收器44、46可以配置成在手持式設備14與壓實機12之間只發射信息、只接收信息和/或發射并且接收信息；并且壓實機12的發射器/接收器40、42可以配置成只接收信息、通信和/或來自與手持式設備14相關聯的相應的發射器44、發射器46的操作指令。為簡便起見，在下文中，將壓實機12的無線通信設備40、42稱為接收器，并且將手持式設備14的無線通信設備44、46稱為發射器，這是因為在手持式設備14處開始的無線操作指令在壓實機12處被接收以實現或以其他方式操縱壓實機12的操作。
[0028]接收器40與發射器44配置成經由第一無線通信接口與彼此進行通信，即，經由線48所圖示的全向長程頻率信號例如無線電波頻率信號或無線電波信號進行通信；而接收器42與發射器46配置成經由第二無線通信接口與彼此進行通信，即，經由線50所圖示的通常更多的這種視線信號例如紅外線頻率信號或紅外線信號進行通信。應當理解，無線電波信號48在與無線電波信號48相關聯的廣播范圍內提供了通常球狀的通信區域，而經由紅外線信號50的通信通常取決于發射器46與接收器42之間光束或的一般視線距離。如本文所使用的，術語視線(line-of-sight)通常定義了這樣的光束:其源于發射器處，并且隨著其遠離發射器前進其寬度增大，而不是幾何地限定了一條在兩個幾何點之間延伸線。如本文還使用的，短語“長程信號”的使用表示操作環境，并且使用形容詞“長”來關聯與第一無線通信接口和第二無線通信接口中的每一個相關聯的相應信號之間的通信范圍。如在下面參照圖2進一步解釋的，利用信號48、50限定壓實機12相對于操作環境52的所期望操作范圍，并且從而排除手持式設備14附近的合適區域以防止操作者與被遠程操作的設備之間的不經意接觸。
[0029]手持式設備14優選地包括控制器54、電源56以及與經由發射器44、46與接收器40,42之間的無線通信將用戶指令傳達至壓實機12相關聯的一個或更多個輸入端58、60、62、64。應當理解，可以將輸入端58、60、62、64設置為按鈕、開關、操縱桿或其他結構中的任何一個，這些結構便于工效的和方便的操作者(ergonomic and convenient operator)理解與壓實機12的操作相關聯的相應改變所涉及的各個輸入端的操縱。可以預見，輸入端58、60、62、64允許遠程用戶和與開始、利用和終止壓實機12的任意分立系統或整個壓實機12的操作相關聯的任意系統進行交互并且對該任意系統進行控制。
[0030]為了操作手持式設備14并且合適地生成信號48、50，將電源56連接至控制器54和/或發射器44、46。應當預見，可將電源56設置為電池等，從而可更換和/或可再充電，以便于延長手持式設備14的操作時間段。在優選的實施例中，可以通過電纜或其他合適的導體68以可拆卸的方式連接手持式設備14的電源56使得可以經由壓實機12的電源24對電源56進行再充電。在使用中，手持式設備14相對于壓實機12獨立地遠程定位，使得與信號48、50相關聯的無線通信只提供在手持式設備14與壓實機12之間的無形的或無線的連接。
[0031]圖2示出了與壓實機12和手持式設備14之間的無線通信相關聯的圖示。經由在手持式設備14的發射器44與壓實機12的接收器40之間的無線電波信號48可以將與用戶和輸入端58、60、62、64的交互相關聯的輸入控制命令無線傳達至壓實機12。只有無線電波信號48將操作指令傳達至壓實機12。操作指令可以包括涉及如下操作的指令:經由對點火控制26的操縱來起動與停止發動機16、對速度控制器18的改變、對轉向控制20的改變和/或對與壓實機12的壓實處理而不是壓實機12的簡單移動相關聯的激勵器控制22的操作。
[0032]與無線電波信號48的通信同時發生的是，手持式設備14通過紅外線信號50與壓實機12進行通信。應當理解，無線電波信號48具有比紅外線信號50更大的操作范圍。優選地，發射器46與線70所指示的短程紅外線輻射信號以及線72所指示的長程紅外線輻射信號的產生相關聯。還應當理解，通過和與壓實機12相關聯的接收器42和/或分立接收器進行通信的分立發射器，可以提供短程紅外線輻射信號70和長程紅外線輻射信號72。
[0033]為了根據經由無線電波信號48傳達的操作指令以無問題的方式控制壓實機12，操作者必需將手持式設備14與壓實機12對準，使得發射器46所發射的紅外線輻射信號50指向與壓實機12相關聯的接收器42的大致方向。然而，如在下面進一步披露的，系統10將容許與紅外線信號50相關聯的規定的間歇性通信連接。如未按比例繪制的線50、70、72大體上所示，以定向光束或視線光束的形式以接收器42位于紅外光束的輻射范圍內并且較佳地接收紅外線輻射的這種方式來傳輸紅外線輻射。
[0034]如上面所提到的并且如下面進一步描述的，壓實機12的操作取決于信號48、50的接收，但是系統10配置成以如下方式容許紅外線信號50的間歇性通信:壓實機12的操作的區域在不覆蓋緊鄰手持式設備14的區域的情況下被限制在與手持式設備14相距所期望的距離以內。換言之，經由無線電波信號48將壓實機12的操作指令傳達至壓實機12，但是滿足特定條件的紅外線信號50的失敗允許選擇性地使用與無線電波信號48相關聯的指令。根據與無線電波信號48相關聯的指令或命令的壓實機12操作是紅外線信號50通信的狀態的函數。
[0035]參照圖1與圖2，當壓實機12經由紅外線信號50同時地與手持式設備14進行通信并且尚未缺失與長程紅外線信號72相關聯的通信時，允許壓實機12根據與無線電波信號48相關聯的命令或指令進行操作。如果手持式設備14與壓實機12之間與紅外線信號50相關聯的通信中斷，并且如下面進一步解釋的，尚未違反與短程紅外線信號70相關聯的通信協議，則優選地允許壓實機12在紅外線通信信號50的中斷之后根據經由無線電波信號48接收的指令進行操作持續所選時長。可能由于障礙物76 (例如設置在發射器46與接收器42之間的視線通信之間的地形、結構、人、其他機器)才發生這樣的中斷。
[0036]如果在所期望的間隔或時長內恢復或重建與紅外線信號50相關聯的通信使得尚未違反禁止閾值，則允許壓實機12的根據經由無線電波信號48接收的指令的后續操作。這樣的配置減少了與忙碌或擁擠的操作環境和/或無經驗的操作者相關聯的有害停機。如果在超出相應的閾值之前尚未重建與紅外線信號50有關的通信，則暫停或要不然終止根據經由無線電波信號48接收的指令的壓實機12操作。這樣的終止可以包括暫停壓實機12的運轉，暫停壓實動作的操作和/或終止壓實機12的包括發動機功能的所有操作。優選地，當在手持式設備14與壓實機12之間重建無線電波信號48的通信以及紅外線信號50的通信這兩者時，以受控的方式來執行壓實機12的操作的暫停以調節壓實機12的后續操作。
[0037]與紅外線信號50相關聯的通信的中斷所關聯的一個或更多個標準和對壓實機12的操作產生的改變，對于壓實機12與手持式設備14之間的障礙物76和與長程紅外線信號72相關聯的通信連接失敗，可能是相似的或者甚至相同的。如上面所提到的，一旦壓實機12與手持式設備14之間以紅外線信號50相關聯的通信受到干擾，則壓實機12將根據經由無線電波信號48接收的指令繼續操作，直到超過干擾的期望閾值。
[0038]應當預見，這樣的通信中斷閾值可能是基于時間和/或基于行進的距離并且與壓實機12的后續操作相關聯。例如，當與紅外線信號50相關聯的通信中斷時，則壓實機12可以根據經由無線電波信號48接收的指令繼續操作持續在10秒和0.001秒之間的任意所選時長。優選地，所選時長近似在大約5秒至大約3秒之間，以允許操作者和/或壓實機12實現在操作環境內重建與紅外線信號50相關聯的通信的距離。優選地，可以調整與紅外線信號連接的缺失相關聯的延遲，以減少被看作是對壓實機12的操作的有害干擾的大部分停機或對操作的改變。應當理解，更為普遍的這種有害干擾沒有延遲和/或有較低的延遲閾值(例如0.001秒)或者在由于紅外線信號50的缺失而開始停機順序之前提供的少于大約3秒的延遲。
[0039]可理解地，還應當理解，暫停壓實機12的操作也可以配置成適應壓實設備的行進速率。例如，應當預見，可以操縱操作條件的終止，以動態地響應于與紅外線通信的缺失相關聯的操作條件，例如當壓實設備以較快操作速度行進時則更迅速地開始停機順序。對壓實機12的行進速度的監控可以通過控制器28、54中的任意一個控制器來計算，和/或根據其他傳感器來確定，當壓實滾壓機設置在這種配置中時所述其他傳感器關聯于監控與壓實滾壓機相關聯的鼓狀物的旋轉速度。
[0040]應當預見，與長程紅外線信號72相關聯的紅外線信號50通信的缺失可以類似地配置成容許這種通信的偶然的間歇性缺失，以允許壓實機12和/或手持式設備14向著彼此到達其中壓實機12處于與長程紅外線信號72相關聯的操作距離范圍內的方位或距離。還可預見，與長程信號72相關聯的紅外線信號50的通信的缺失所關聯的時長也可以配置成當通信缺失時響應于壓實機12的行進速度。即，預見到，壓實機在較高的速率下能夠較快開始壓實機12的操作的暫停，而在壓實機的較慢移動過程中較晚開始壓實機12的操作的暫停。可選地，可預見到，如所預見的并且如下面進一步解釋的，相對于短程紅外線通信妨礙，長程紅外線通信妨礙可能更易瞬時發生。
[0041]可預見到，不像可歸因于障礙物76和/或長程紅外線信號72的紅外線信號50通信的間歇性缺失所造成的壓實機12的操作的延遲暫停，短程紅外線通信70的妨礙至少很大程度上因于壓實機12相對于手持式設備14和與手持式設備相關聯的操作者距離很近所以導致壓實機12的操作的幾乎立即暫停。可理解地，可認識到，如果短程紅外線通信信號70比長程紅外線通信信號72位置更近，可對由于妨礙短程紅外線通信信號70引起的壓實機12的操作的暫停提供與上面所披露的類似的距離或時間延遲，從而當妨礙了短程紅外線信號70時在壓實機12與手持式設備14之間提供更大的距離。
[0042]優選地，如果假設在這樣的配置中，無論經由無線電波信號48接收的指令如何，都將延遲的停機或對壓實機12的操作的干擾配置成當操作終止順序完成時在壓實機12與手持式設備14之間保持所期望的空間關系。這樣的配置會允許系統10容許以類似于與如上面所披露的障礙物76和長程紅外線信號72相關聯的通信妨礙的方式的對短程紅外線通信信號70的間歇性妨礙。應當理解，可將對長程紅外線通信72或短程紅外線通信70中的任意一個的妨礙設置為直接閾值，使得與任意一個信號相關聯的連接上的改變都能夠開始立即停機而不是提供任何延遲。
[0043]還應當預見，手持式設備14可以包括指示器80，該指示器80涉及向操作者提供由于壓實機12至手持式設備14的距離和與長程信號72相關聯的范圍引起的對短程紅外線信號70和/或長程紅外線信號72的實際發生或即將發生的妨礙的聽得見的、看得見的、能觸知的指示。這樣的配置會允許操作者提前操縱它們的位置和/或壓實機12相對于手持式設備14的位置，例如使壓實機12的行進的方向反向，以維持它們之間所需的無妨礙的無線紅外線通信連接。
[0044]經由無線電波信號48從手持式設備14至壓實機12對操作指令的通信允許紅外線信號50、70、72是未經調制的，使得可以提供紅外線信號50作為恒定的紅外線信號，該紅外信號50只建立視線而不是如以前的系統一樣將操作指令傳達至壓實機12。這樣的配置允許優化紅外線信號50用于長程通信，因此，在維持正在操作的壓實機12與手持式設備14以及與手持式設備相關聯的操作者之間的所期望的最小間距的同時，有效增大了與在壓實機12和手持式設備14之間的通信相關聯的可操作范圍，但是該范圍還在與無線電波信號48相關聯的操作的合適范圍內。如上所披露的，當對壓實機12的操作條件的改變不是根據經由無線電波信號48接收的指令時，延遲這樣的改變允許系統10在維持操作者相對于壓實機12的所期望的空間關系的同時減少有害干擾對壓實機12的期望操作的不利影響。
[0045]優選地紅外線信號70至72當被提供至鼓式壓實機配置中時分別與相距遠程設備14大約6英尺和60英尺的距離相關聯。可選地，應當預見，與妨礙紅外線信號70、72相關聯的反應可與大約131英尺/分(ft/min)的行進速度以及關聯于適當響應的相應延遲相關聯。雖然不同的延遲可能與關聯于信號50、70、72的妨礙相關聯，但是應當預見，系統10可以響應于與信號50、70或72中的一個或更多個相關聯的通信妨礙而提供大約5秒的延遲。應當理解，上面所提供的延遲、速率以及距離僅僅是示例性的，并且可以改變這些參數，以適應與潛在設備的移動相關聯的不同條件和/或與操作環境相關聯的條件。
[0046]在不背離本發明精神的情況下可以對本發明做出許多改變和修改。就優選實施例對本發明進行了描述，并且應當認識到除了明確地敘述出的那些以外，還可以有等同物、替代以及修改，并且這些等同物、替代以及修改都落入所附權利要求的范圍內。
【權利要求】
1.一種用于控制地面壓實設備的遠程操作的系統，所述系統包括: 手持式設備，所述手持式設備與所述地面壓實設備進行遠程通信； 第一發射器和第一接收器，所述第一發射器和所述第一接收器在所述手持式設備與所述地面壓實設備之間提供無線電波長無線通信，所述無線電波長無線通信根據與所述手持式設備相關聯的用戶所提供的指令將操作控制命令傳達至所述地面壓實設備；以及 第二發射器和第二接收器，所述第二發射器和所述第二接收器在所述手持式設備與所述地面壓實設備之間提供紅外線波長無線通信，使得根據經由所述無線電波長無線通信接收的指令的所述地面壓實設備的操作能夠隨著所述紅外線波長無線通信的狀態的函數而暫停。
2.根據權利要求1所述的系統，還包括控制器，所述控制器配置成評估所述紅外線波長無線通信的狀態，并且如果所述紅外線波長無線通信中斷了預定量的時間，則根據經由所述無線電波長無線通信接收的指令來暫停所述地面壓實設備的操作。
3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述預定量的時間是大約10秒、大約5秒、大約3秒或大約I秒中的一個。
4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述紅外線波長無線通信包括:限定所述手持式設備相對于所述地面壓實設備的最近距離的短程輻射信號；以及限定所述手持式設備相對于所述地面壓實設備的最遠通信距離的長程輻射信號。
5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述操作控制命令包括發動機操作速度命令、地面壓實設備行進速度命令、地面壓實設備的行進方向命令、轉向指令命令以及壓實激勵器的操作命令。
6.根據權利要求1所述的系統，還包括在所述手持式設備中所包含的電源。
7.根據權利要求6所述的系統，其中，所述電源能夠通過所述地面壓實設備的電源進行再充電。
8.—種地面壓實系統,包括: 地面處理設備； 手持式控制器，所述手持式控制器配置成通過第一無線通信接口和第二無線通信接口兩者與所述地面處理設備進行無線通信； 所述第一無線通信接口配置成在所述手持式控制器與所述地面處理設備之間傳達全向長程頻率信號，所述全向長程頻率信號操縱與所述地面處理設備的使用相關聯的操作功能；以及 所述第二無線通信接口配置成以不同頻率并且在與經由所述全向長程頻率信號的通信相關聯的范圍內在所述手持式控制器與所述地面處理設備之間傳達信號，以允許所述地面處理設備的根據經由所述第一無線通信接口接收的指令的操作。
9.根據權利要求8所述的地面壓實系統，還包括:與所述第二無線通信接口相關聯的閾值，其中，所述閾值限定當在所述手持式控制器與所述地面處理設備之間經由第二無線通信的通信中斷時根據經由所述第一無線通信接口接收的指令所述地面處理設備的操作的時間段。
10.根據權利要求9所述的地面壓實系統，其中，所述時間段小于10秒。
11.根據權利要求9所述的地面壓實系統，其中，所述時間段小于3秒。
12.根據權利要求9所述的地面壓實系統，其中，當所述第二無線通信的中斷發生時，將所述閾值確定為所述地面處理設備的行進速度的函數。
13.根據權利要求8所述的地面壓實系統，其中，所述第一無線通信接口和所述第二無線通信接口中的每一個包括至少一個發射器和至少一個接收器；并且所述第一無線通信接口和所述第二無線通信接口各自的發射器和接收器中至少一個與所述手持式控制器相關聯；并且所述第一無線通信接口和所述第二無線通信接口各自的發射器和接收器中所述至少一個之外的另一個與所述地面處理設備相關聯。
14.根據權利要求8所述的地面壓實系統，其中，所述第二無線通信接口包括短程紅外線信號和長程紅外線信號；所述短程紅外線信號限定在所述手持式控制器與所述地面處理設備之間、與所述地面處理設備的根據經由所述第一無線通信接口接收的指令的操作相關聯的最近距離；所述長程紅外線信號限定在所述手持式控制器與所述地面處理設備之間、與所述地面處理設備的根據經由所述第一無線通信接口接收的指令的操作相關聯的最遠距離。
15.一種用于對地面壓實設備的操作進行控制的方法，所述方法包括: 用在手持式控制器與地面壓實設備之間無線地傳達的全向長程頻率信號來控制所述地面壓實設備的至少一種操作功能； 在所述手持式控制器與所述地面壓實設備之間無線傳達紅外線頻率信號；以及 當所述紅外線頻率信號被中斷了由閾值限定的時長時，中斷所述地面壓實設備的根據所述全向長程頻率信號的操作。
16.根據權利要求15所述的方法，還包括:將用所述紅外線頻率信號通過所述手持式控制器與所述地面壓實設備之間的距離所確定的較高定位位置閾值與較低定位位置閾值相關聯。
17.根據權利要求15所述的方法，還包括:將與所述紅外線頻率信號的中斷相關聯的時長限定為小于10秒。
18.根據權利要求15所述的方法，還包括:將所述時長限定為小于或等于3秒。
19.根據權利要求15所述的方法，其中，所述至少一種操作功能包括:所述地面壓實設備的行進方向、轉向功能、發動機的操作以及所述地面壓實設備的激勵器的操作中的至少一個。
20.根據權利要求15所述的方法，其中，所述地面壓實設備的中斷操作包括:改變發動機操作條件、操縱所述壓實設備的行進方向、操縱所述地面壓實設備的行進速度以及操縱所述地面壓實設備的激勵器的操作中的至少一個。
【文檔編號】G08C17/02GK104424791SQ201410421342
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2013年8月26日
【發明者】大衛·J·舒倫貝格 申請人:威克紐森產品美國有限公司