[发明专利]用于筑路机械的测量系统和测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有权利要求1的特征的测量系统以及具有权利要求15的特征的方法。

背景技术

筑路机械中用于测量层厚的现有测量系统包括控制单元，所述控制单元借助现场总线连接到多个(优选为三个)仰角测量传感器中的每一个。为此，控制单元针对这三个传感器中的每个设置有相应的接线盒，所述接线盒借助总线系统与每个相应的传感器连接。

复式连接器条带的使用是公知的，所述复式连接器条带被集成到控制单元中并且可操作地连接到所述控制单元。连接器条带为每个传感器提供一个插口。每个插口形成用于特定一种传感器类型的具体用途，其中传感器均可借助相应的现场总线连接到插口。这样的问题在于，使用多个传感器还需要使用多条现场总线线缆，这导致成本增加且布线复杂化。

虽然设置在控制单元的连接器条带中的插口并不总是需要被占用，但是这些插口并不能被任意占用。因此，分别对于使用不同传感器或不同传感器组合来说，必须始终使用具体地与其适配的连接器条带，以实现传感器与测量系统的控制单元之间的功能通信。这导致不希望的高制造成本。此外，由于单独适配的连接器条带，现有的测量系统无法灵活使用。

此外，对所使用的传感器进行编址对于现有测量系统来说是不可改变地预先确定的，这是因为相应传感器将仅在恰好处于对应的插口中时才能操作。因此，现有测量系统的应用选择相当受限。

发明内容

基于上述测量系统，本发明的目的在于使用技术上设计的简单特征来改进测量系统以及方法，使得本发明可结合任意数量的不同现场设备并且分别在测量系统内或通过该测量方法来确保单个现场设备的灵活且可靠的编址。

该目的分别由权利要求1的特征以及权利要求15的特征来实现。从属权利要求的特征公开了本发明的改进发展。

本发明涉及一种用于筑路机械，(尤其是路面整修机)的测量系统。该测量系统包括控制单元，所述控制单元通过现场总线可操作地连接到至少一个现场设备。现场设备包括电压输入端和电压输出端，其中，电压输入信号借助现场总线能够从控制单元传输到现场设备的电压输入端。

根据本发明实现了，基于电压输入信号的量值，专用总线地址能够被分配给现场设备。由此，现场设备适于从所述电压输入信号产生电压输出信号，所述电压输出信号与所述电压输入信号相差失调电压并且能够从现场设备的电压输出端借助现场总线传输到又一现场设备的电压输入端，使得基于由现场设备输出的电压输出信号，在测量系统中可向所述又一现场设备分配不同的专用总线地址。

基于本发明，可将该测量系统扩展至任何数量的现场设备(例如，传感器或致动器)，其中由所连接的现场设备自身可容易地执行对连接在测量系统中的现场设备的编址。

借助本发明，连接到测量系统中的相应现场设备配置成基于施加给相应电压输入端的电压电平来识别其单独的地址并且产生周期性CAN(控制器局域网络)消息，所述CAN消息可通过现场总线传输到控制单元。所述控制单元通过使用相应CAN消息(心跳，Heardbeat)可从相应的现场设备地址来确定其标识符(CAN标识符)。还可能的是，控制单元通过使用相应CAN消息以及包含在其中的用户数据来确定相应传感器类型。例如，如果存在数个“超声波调平传感器”类型的传感器并且例如在控制单元处激活操作模式“Big-ski”，则传感器的安装位置产生于布线顺序(即，从地址序列得出)。

由于该编址，还可能的是，其他CAN标识符能够被计算并且可用于传输其他消息，在每条消息中，所连接的现场设备的测量数据是可传输的。

借助本发明，在测量系统中连接的每个现场设备自身能够使用被施加在电压输入端处的电压电平来为自身在测量系统中编址，这些电压电平在现场设备之间相差失调电压的倍数，故而能够实现相应的现场设备与控制单元的无误差快速通信。在测量系统中连接的现场设备因此设计成为向自身分配总线地址。

例如，基于由控制单元传输的电压输入信号，借助现场总线直接连接到控制单元的现场设备向其自身分配总线地址1。如果现场设备借助现场总线连接到控制单元，那么存在施加在现场设备的电压输入端处的例如0.5伏的电压输入信号。借助优选为0.5伏的失调电压，该现场设备从该电压输入信号产生相应地1伏的电压输出信号。电压输入信号是0.5伏的现场设备基于该电压值为自身分配以总线地址1，而另一现场设备基于现已变为1.0伏的电压输入信号确定其总线地址(例如，总线地址2)。其他现场设备的编址能够以这种方式继续。因此，该测量系统可根据需要扩展至其他现场设备。