CN108349554B - 具有可旋转上部结构的履带式车辆及其方法 - Google Patents

Abstract

一种履带式车辆，包括：车体，其包括下部结构和上部结构，该上部结构围绕轴线相对于下部结构可旋转；角度传感器，用于检测上部结构相对于下部结构的旋转；第一履带组件和第二履带组件，分别安装在车体的相对两侧上；原动机；电子控制单元(ECU)；以及用于基于ECU的输出可控地将动力从原动机传递到履带组件的传动装置。ECU被配置成通过以下操作响应于角度传感器已经检测到超过阈值角位移的相对角位移：经由输出接口发出信号以指示方向性切换可请求；并且传动装置响应于检测到方向性切换请求来对履带式车辆执行方向性切换。

Description

具有可旋转上部结构的履带式车辆及其方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年7月20日提交的美国临时专利申请62/364,588的根据35U.S.C.119的优先权，该临时专利申请的内容通过引用结合于此。

技术领域

本申请总体上涉及履带式车辆，并且具体地涉及具有可旋转上部结构的履带式车辆以及用于控制这种履带式车辆的操作的方法。

背景技术

具有可旋转上部结构的履带式车辆可用于各种应用(诸如建筑、挖掘或植被管理)中，其中上部结构的旋转用于将材料从来源地传送到目的地，同时使车辆在地面上的移动最小化。尽管如此，车辆还必须能够相对于地面行驶，因此驾驶室具有加速、制动和转向功能。

由于驾驶室位于履带式车辆的相对于下部结构旋转的上部结构上，因此可能会出现问题。具体来说，尽管操作员可以将引擎置于“驱动”并且可以使加速器启用，但由操作员感知的车辆的实际移动仍将进一步取决于上部结构相对于下部结构的相对旋转角。换句话说，操作员对“向前”移动的要求可能导致车辆感知向前或向后移动，这取决于相对旋转角，而操作员可能没有记住这种相对旋转角，因为他或她的注意力集中于操作工作器具等。因此，在使加速器启用时履带式车辆将在其上移动方向的这种不确定性可能导致操作中的犹豫，可能需要额外的操作员培训并可能导致事故。

发明内容

根据第一方面，提供了一种方法，包括：

检测履带式车辆的上部结构相对于履带式车辆的下部结构围绕轴线的旋转；

响应于导致超过阈值角位移的相对角位移的旋转，用信号通知方向性切换可请求；

响应于信令之后的方向性切换请求，对履带式车辆执行方向性切换。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括产生方向性切换请求。

根据第一方面的一个条款，所述方法由电子控制单元的处理器执行，其中产生方向性切换请求由处理器执行而不需要来自履带式车辆的操作员的输入。

根据第一方面的一个条款，所述方法由电子控制单元的处理器执行，其中由处理器响应于来自履带式车辆的操作员的输入来执行产生方向性切换请求。

根据第一方面的一个条款，该方法还包括控制履带式车辆的相对横向两侧上的履带组件以响应于操作员对履带式车辆向前或向后移动的要求而引起履带式车辆的移动；

其中在执行所述方向性切换之前，控制履带组件以实现履带式车辆(i)响应于操作员对履带式车辆的向前移动要求而沿第一方向的移动；以及(ii)响应于操作员对履带式车辆的向后移动要求而沿与第一方向相反的第二方向的移动；

其中为了执行方向性切换，所述方法包括控制履带组件以实现履带式车辆(i)响应于操作员对履带式车辆的向前移动要求而沿第二方向的移动，以及(ii)响应于操作员对履带式车辆的向后移动要求而沿第一方向的移动。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括检测方向性切换请求，并且其中检测方向性切换请求包括检测到特定控制输入装置已经由履带式车辆的操作员启用。

根据第一方面的一个条款，其中用信号通知方向性切换可请求包括通过履带式车辆的输出接口来发出可听警报和光学警报中的至少一种。

根据第一方面的一个条款，仅在至少还满足车辆稳定性条件的情况下用信号通知方向性切换可请求。

根据第一方面的一个条款，车辆稳定性条件包括履带式车辆在履带式车辆的行驶平面中具有零速度。

根据第一方面的一个条款，车辆稳定性条件包括履带式车辆具有小于预定最大速度的速度。

根据第一方面的一个条款，车辆稳定性条件包括履带式车辆处于空挡或驻车挡。

根据第一方面的一个条款，车辆稳定性条件包括履带式车辆的加速器已被释放和/或履带式车辆的制动器已由履带式车辆的操作员施加。

根据第一方面的一个条款，车辆稳定性条件包括履带式车辆倾斜小于预定的最大倾斜度。

根据第一方面的一个条款，轴线垂直于履带式车辆的行驶平面。

根据第一方面的一个条款，仅在至少还满足车辆稳定性条件的情况下用信号通知之后，响应于方向性切换请求来执行履带式车辆的方向性切换。

根据第一方面的一个条款，如果在没有满足车辆稳定性条件的情况下用信号通知之后发生方向性切换请求，则该方法还包括用信号通知不执行方向性切换。

根据第一方面的一个条款，用信号通知不执行方向性切换包括通过履带式车辆的输出接口向履带式车辆的操作员发出可听警报和光学警报中的至少一种。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括当车辆稳定性条件已经满足时，通过履带式车辆的输出接口来发出可听警报和光学警报中的至少一种。

根据第一方面的一个条款，用信号通知向带式车辆的操作员方向性切换可请求包括通过履带式车辆的输出接口发出另外的可听警报和另外的光学警报中的至少一种。

根据第一方面的一个条款，仅在至少还满足车辆操作条件的情况下用信号通知之后，响应于方向性切换请求来执行履带式车辆的方向性切换。

根据第一方面的一个条款，车辆操作条件包括工作器具启动杆解锁。

根据第一方面的一个条款，阈值角位移是大约90度。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括：

响应于旋转导致超过第二阈值角位移的相对角位移而在用信号通知之后没有发生方向性切换请求，停止用信号通知方向性切换可请求。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括响应于在该停止用信号通知之后检测到方向性切换请求，而不对履带式车辆执行方向性切换。

根据第一方面的一个条款，其中第二阈值角位移和第一阈值角位移之差为约180度。

根据第一方面的一个方面，该方向性切换为第一方向性切换，所述方法在执行第一方向性切换之后还包括：

响应于旋转导致超过第二阈值角位移的相对角位移，第二次用信号通知方向性切换可请求；以及

响应于在该第二次用信令通知之后检测到方向性切换请求，对履带式车辆执行第二方向性切换。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括：在执行第一方向性切换之后，将第二阈值角位移设置为偏离第一阈值角位移180度。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括：

控制履带式车辆的相对横向两侧上的履带组件，以引起履带式车辆响应于操作员对履带式车辆的向前或向后移动要求的移动，

其中履带组件被控制成在执行第一方向性切换之前实现履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动要求而沿第一方向的移动，以及(ii)响应于操作员对履带式车辆的向后移动要求而沿与第一方向相反的第二方向的移动；

其中为了执行第二方向性切换，所述方法包括控制履带组件以实现履带式车辆(i)响应于操作员对履带式车辆的向前移动要求而沿第一方向的移动，以及(ii)响应于操作员对履带式车辆的向后移动要求而沿第二方向的移动。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括：记录自从生产履带式车辆以来所执行的方向性切换的数量。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括：执行多个顺序的方向性切换，其中每第二方向性切换表示还原出厂设置，其中每个中间方向性切换表示与出厂设置相反的方向性设置，并且其中该方法还包括保持跟踪履带式车辆的当前方向性设置是否是出厂设置。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括发出信号来指示履带式车辆的当前方向性设置是否是出厂设置。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括：检测关于检测履带式车辆的上部结构相对于履带式车辆的下部结构围绕该轴线的旋转的故障并且发出信号来指示发生检测故障。

根据第一方面的一个条款，所述方法还包括：响应于检测到检测故障，发出信号来提醒履带式车辆的操作员方向性切换不可请求。

根据第二方面，提供了一种履带式车辆，其包括：

车体，该车体包括下部结构和上部结构，该上部结构可围绕轴线相对于该下部结构旋转；

角度传感器，用于检测上部结构围绕轴线相对于下部结构的旋转；

第一履带组件和第二履带组件，分别安装在车体的相对横向两侧上；

原动机；

电子控制单元；以及

传动装置，用于基于电子控制单元的输出可控地将动力从原动机传递到履带组件；

该电子控制单元被配置成通过以下操作响应角度传感器已经检测到超过阈值角位移的相对角位移：

经由输出接口发出信号来指示方向性切换可请求；以及

响应于在发出信号之后检测到方向性切换请求，该传动装置

对履带式车辆执行方向性切换。

根据第二方面的一个条款，其中该传动装置被配置成在执行方向性切换之前，控制履带组件以实现履带式车辆(i)响应于操作员对履带式车辆的向前移动要求而沿第一方向的移动；以及(ii)响应于操作员对履带式车辆的向后移动要求而沿与第一方向相反的第二方向的移动，并且其中为了执行方向性切换，传动装置被配置成控制履带组件以实现履带式车辆(i)响应于操作员对履带式车辆的向前移动要求而沿第二方向的移动，以及(ii)响应于操作员对履带式车辆的向后移动要求而沿第一方向的移动。

根据第二方面的一个条款，该传感器是第一传感器，并且履带式车辆还包括第二传感器，其用于检测上部结构围绕轴线相对于下部结构的旋转，其中被配置成响应传感器已经检测到超过阈值角位移的相对角位移的电子控制单元包括被配置成响应第一传感器和第二传感器均已经检测到超过阈值角位移的相对角位移的组合值的电子控制单元。

根据第二方面的一个条款，组合值是平均值。

根据第二方面的一个条款，该传感器是第一传感器，并且履带式车辆还包括第二传感器，其用于检测上部结构围绕轴线相对于下部结构的旋转，其中被配置成响应传感器检测到超过阈值角位移的相对角位移的电子控制单元包括被配置成如果第二传感器发生故障则响应第一传感器而如果第一传感器发生故障则响应第二传感器的电子控制单元。

根据第二方面的一个条款，引擎控制单元被配置成通过在上部结构相对于下部结构旋转期间将第一传感器的输出与第二传感器的输出进行比较来确定第一传感器或第二传感器的故障。

根据第二方面的一个条款，履带式车辆还包括能够由履带式车辆的操作员启动以输入方向性切换请求的输入装置。

根据第二方面的一个条款，输出接口还包括输出装置，其被配置成发出可听或光学信号来向履带式车辆的操作员指示方向性切换可请求。

根据第二方面的一个条款，电子控制单元被配置成检测是否已经满足至少车辆稳定性条件，并且仅在车辆稳定性条件已经被满足的情况下才发出信号。

根据第二方面的一个条款，履带式车辆还包括速度计，并且其中电子控制单元被配置成仅在速度计的输出指示履带式车辆没有移动得比预定最大速度更快的情况下才发出信号。

根据第二方面的一个条款，电子控制单元被配置成仅在履带式车辆处于空挡或驻车挡的情况下才发出信号。

根据第二方面的一个条款，电子控制单元被配置成仅在速度控制机构指示履带式车辆的操作员尚未要求履带式车辆向前或向后移动的情况下才发出信号。

根据第二方面的一个条款，履带式车辆还包括斜度计，并且其中电子控制单元被配置成仅在斜度计的输出指示履带式车辆倾斜小于预定最大倾斜度的情况下才发出信号。

根据第二方面的一个条款，传动装置仅在至少车辆稳定性条件也已经被满足情况下发出信号之后，才响应于检测到方向性切换请求而对履带式车辆执行方向性切换。

根据第二方面的一个条款，输出接口包括第一输出装置和第二输出装置，第一输出装置被配置成发出信号来向履带式车辆的操作员指示方向性切换可请求，第二输出装置被配置成发出第二信号来指示在发出第一信号之后检测到方向性切换请求但没有满足车辆稳定性条件的情况下不执行方向性切换。

根据第二方面的一个条款，第一和第二输出装置包括照明式仪表板视觉效果。

根据第二方面的一个条款，其中电子控制单元被配置成检测是否已经满足至少车辆操作条件并且仅在车辆操作条件也已经满足的情况下才发出信号。

根据第二方面的一个条款，履带式车辆还包括工作器具启动杆，并且其中车辆操作条件包括工作器具启动杆解锁。

根据第二方面的一个条款，阈值角位移是大约90度。

根据第二方面的一个条款，电子控制单元被配置成响应于旋转导致超过第二阈值角位移的相对角位移而在发出信号之后尚未检测到方向性切换请求来停止发出信号。

根据第二方面的一个条款，该传动装置被配置成响应于电子控制单元在已经停止发出第一信号之后检测到方向性切换请求，而不对履带式车辆执行方向性切换。

根据第二方面的一个条款，第二阈值角位移与第一阈值角位移之间的差值为约180度。

根据第二方面的一个条款，电子控制单元被配置成检测用以检测履带式车辆的上部结构围绕轴线相对于履带式车辆的下部结构的旋转的传感器的故障，电子控制单元进一步被配置成经由输出装置发出信号来指示发生故障。

根据第二方面的一个条款，电子控制单元进一步被配置成响应该故障以提醒履带式车辆的操作员方向性切换不可请求。

另外，提供了一种包括计算机可读存储指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储指令在由处理器执行时使所述处理器执行如在第二方面中限定的方法。

根据第三方面，提供了一种方法，其包括：

检测履带式车辆的上部结构相对于履带式车辆的下部结构围绕轴线的旋转；

响应于(i)旋转导致超过阈值角位移的相对角位移和(ii)接收到操作员发起的方向性切换请求，执行履带式车辆的方向性切换。

根据第四方面，提供了一种履带式车辆，其包括：

车体，其包括下部结构和上部结构，所述上部结构围绕轴线相对于所述下部结构可旋转；

角度传感器，用于检测上部结构围绕轴线相对于下部结构的旋转；

第一履带组件和第二履带组件，分别安装在车体的相对横向两侧上；

原动机；

电子控制单元；

传动装置，用于基于电子控制单元的输出来控制履带组件的方向性；

该电子控制单元被配置成通过响应于操作员发起的方向性切换请求来执行履带式车辆的方向性切换以响应角度传感器已经检测到超过阈值角位移的相对角位移。

另外，提供了一种包括计算机可读存储指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储指令在由处理器执行时使处理器执行如第三方面中限定的方法。

根据第五方面，提供了一种方法，其包括：

检测用以使履带式车辆的上部结构相对于履带式车辆的下部结构对准的操作员命令；

响应于检测到操作员命令，施加上部结构围绕轴线相对于下部结构的受控旋转，以使上部结构相对于下部结构以预定相对角度对准。

根据第五方面的一个条款，所述命令是第一命令，所述方法还包括检测用以使所述履带式车辆的上部结构围绕轴线相对于下部结构旋转的第二操作员命令。

根据第五方面的一个条款，所述方法由电子控制单元的处理器执行，并且该方法还包括访问电子控制单元的存储器以获得预定相对角度。

根据第五方面的一个条款，从第一角度和第二角度中选择所述预定相对角度，所述方法还包括检测所述上部结构与下部结构之间的当前相对角度，并且根据当前相对角度选择所述预定相对角度作为第一角度或第二角度。

根据第五方面的一个条款，第一和第二角度相隔180度。

根据第五方面的一个条款，所述方法还包括在检测到操作员命令之前，从履带式车辆的操作员接收预定相对角度的指示并将预定相对角度存储在存储器中。

根据第五方面的一个条款，所述方法还包括响应于上部结构已经以预定相对角度相对于下部结构对准，用信号通知已经实现了对准。

根据第五方面的一个条款，所述方法还包括响应于检测到操作员命令而发出可听警报和光学警报中的至少一种。

根据第五方面的一个条款，用信号通知已经实现了对准包括停止发出可听警报和光学警报中的至少一种。

根据第五方面的一个条款，用信号通知已经实现了对准包括在已经实现了对准时将上部结构的角速度降低到最小。

根据第五方面的一个条款，用信号通知已经实现了对准包括在已经实现了对准时暂时停止上部结构的旋转。

根据第五方面的一个条款，该方法还包括：当已经实现了对准时停止上部结构的旋转，并且不响应于在用信号通知期间和之后的特定时间段内进一步检测操作员命令。

根据第五方面的一个条款，操作员命令是第一操作员命令，所述方法还包括检测用以使上部结构围绕轴线相对于下部结构旋转的第二操作员命令，并且其中一旦第二操作员命令已经在对准后持续施加了一段时间，该时间段就到期。

根据第五方面的一个条款，用信号通知已经实现了对准包括：当已经实现了对准时，向履带式车辆的操作员发出可听警报和光学警报中的至少一种。

根据第五方面的一个条款，如果在用信号通知期间和紧接在用信号通知之后继续接收到操作员命令，则在用信号通知之后继续上部结构相对于下部结构的旋转，使得上部结构不再以预定相对角度相对于下部结构对准。

根据第五方面的一个条款，该操作员命令是第一操作员命令，所述方法还包括检测第二操作员命令以使上部结构围绕轴线相对于下部结构旋转，并且其中检测第二操作员命令包括检测履带式车辆的操作员已经施加并继续施加至少一特定力到履带式车辆的第一输入控制器。

根据第五方面的一个条款，检测第一操作员命令包括检测履带式车辆的操作员已经施加并继续施加至少一特定力到履带式车辆的第二输入控制器。

根据第五方面的一个条款，检测第一操作员命令包括检测履带式车辆的操作员已经施加并继续施加至少一特定力到履带式车辆的第二输入控制器，同时施加至少该特定力到履带式车辆的第一个输入控制器。

根据第五方面的一个条款，检测第一操作员命令包括检测履带式车辆的操作员最近已经施加至少一特定力到履带式车辆的第二输入控制器，其中上部结构围绕轴线相对于下部结构受控地旋转以使上部结构以预定相对角度相对于下部结构对准是自主的。

根据第五方面的一个条款，检测第一操作员命令包括检测履带式车辆的操作员在施加至少一特定力到履带式车辆的第一输入控制器的同时最近已经施加了至少该特定力到履带式车辆的第二输入控制器，其中上部结构围绕轴线相对于下部结构受控旋转以使上部结构相对于下部结构以预定相对角度对准仅在继续施加至少该特定力到履带式车辆的第一个输入控制器的情况下才会发生。

根据第五方面的一个条款，施加上部结构围绕轴线相对于下部结构的受控旋转以使上部结构相对于下部结构以预定相对角度对准包括自主地相对于下部结构围绕轴线旋转上部结构来以预定相对角度使上部结构相对于下部结构对准。

根据第五方面的一个条款，施加上部结构围绕轴线相对于下部结构的受控旋转以使上部结构相对于下部结构以预定相对角度对准包括根据角位移极限曲线限制上部结构围绕轴线相对于下部结构的角位移。

根据第五方面的一个条款，角位移极限曲线根据相对于预定相对角度的角距离指示角位移的最大速率。

根据第五方面的一个条款，所述方法由处理器执行，并且还包括访问存储器以获得角位移极限曲线。

根据第五方面的一个条款，所述方法还包括响应于检测到不施加操作员命令而停止限制角位移。

根据第五方面的一个条款，该命令是第一操作员命令，所述方法还包括检测用以使上部结构围绕轴线相对于下部结构旋转的第二操作员命令，并且其中检测第二操作员命令包括检测履带式车辆的操作员已经施加并且继续施加至少一特定力到履带式车辆的第一输入控制器。

根据第五方面的一个条款，检测第一操作员命令包括检测履带式车辆的操作员已经施加并继续施加至少一特定力到履带式车辆的第二输入控制器，并且其中检测到不施加第一操作员命令包括检测到操作员没有将至少该特定力施加到履带式车辆的第二输入控制器。

根据第五方面的一个条款，检测第一操作员命令包括检测履带式车辆的操作员在施加至少一特定力到履带式车辆的第一输入控制器的同时已经施加并继续施加至少该特定力到履带式车辆的第二输入控制器，并且其中检测到不施加第一操作员命令包括检测到操作员没有将至少该特定力施加到履带式车辆的第二输入控制器或者操作员没有将至少该特定力施加到履带式车辆的第一输入控制器。

根据第五方面的一个条款，检测第一操作员命令包括检测履带式车辆的操作员最近已经将至少特定力施加到履带式车辆的第二输入控制器，其中上部结构围绕轴线相对于下部结构受控旋转以使上部结构相对于下部结构以预定相对角度对准是自主的。

根据第五方面的一个条款，该命令是第一操作员命令，所述方法还包括检测第二操作员命令以使上部结构围绕轴线相对于下部结构旋转，还包括响应于检测到不施加第二操作员命令而中断上部结构围绕轴线相对于下部结构的旋转。

根据第五方面的一个条款，检测第二操作员命令包括检测履带式车辆的操作员已经施加并且继续施加至少一特定力到履带式车辆的第一输入控制器，并且其中检测到不施加第二操作员命令包括检测到操作员没有将至少该特定力施加到履带式车辆的第一输入控制器。

根据第五方面的一个条款，检测第一操作员命令包括检测履带式车辆的操作员已经施加并且继续施加至少一特定力到履带式车辆的第二输入控制器。

根据第五方面的一个条款，检测第一操作员命令包括检测履带式车辆的操作员已经施加并继续施加至少一特定力到履带式车辆的第二输入控制器，同时施加至少该特定力到履带式车辆的第一个输入控制器。

根据第五方面的一个条款，检测第一操作员命令包括检测履带式车辆的操作员最近已经施加至少一特定力到履带式车辆的第二输入控制器，其中上部结构围绕轴线相对于下部结构受控旋转到以使上部结构相对于下部结构以预定相对角度对准是自主的。

根据第五方面的一个条款，检测第一操作员命令包括检测履带式车辆的操作员在将至少一特定力施加到履带式车辆的第一输入控制器的同时最近已经将至少一特定力施加到履带式车辆的第二输入控制器，其中上部结构围绕轴线相对于下部结构受控旋转以使上部结构相对于下部结构以预定相对角度对准仅在将至少该特定力继续施加到履带式车辆的第一个输入控制器的情况下才会发生。

根据第五方面的一个条款，该轴线垂直于履带式车辆的行驶平面。

根据第五方面的一个条款，在实现了对准之后，允许履带式车辆沿着行驶平面在向前或向后方向上行驶。

根据第五方面的一个条款，在受控旋转的至少一部分之前和期间，阻止履带式车辆沿着行驶平面在向前或者向后方向上行驶。

根据第六方面，提供了一种履带式车辆，其包括：

车体，其包括下部结构和上部结构，所述下部结构围绕轴线相对于下部结构可旋转；

马达，用于使上部结构相对于下部结构旋转；

第一履带组件和第二履带组件，分别安装在车体的相对两侧上；

操作员界面，用于允许履带式车辆的操作员输入操作员命令；

电子控制单元，其被配置成：

检测操作员命令以使上部结构相对于下部结构对准；

响应于检测到操作员命令，控制马达的操作以使上部结构以

预定相对角度相对于下部结构对准。

根据第六方面的一个条款，履带式车辆还包括传感器，用于检测上部结构围绕轴线相对于下部结构的旋转，该电子控制单元被配置成基于传感器的输出来控制马达的操作。

根据第六方面的一个条款，该命令是第一命令，其中电子控制单元还被配置成检测第二操作员命令以相对于下部结构旋转上部结构。

此外，提供了一种包括计算机可读存储指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储指令在由处理器执行时使所述处理器执行如在第六方面中限定的方法。

根据第七方面，提供了一种履带式车辆，其包括：

车体，其包括下部结构和上部结构，所述上部结构相对于所述下部结构围绕轴线可旋转；

马达，用于使上部结构相对于下部结构旋转；

第一履带组件和第二履带组件，分别安装在车体的相对两侧上；

斜度计，被配置成检测履带式车辆的倾斜度并输出指示该倾斜度的信号；和

电子控制单元，其被配置成根据斜度计的输出来限制上部结构相对于下部结构的旋转速度。

附图说明

图1A和1B分别是根据示例性非限制性实施例的具有上部结构和下部结构的履带式车辆的前视图和侧视图。

图1C是图1A和图1B的履带式车辆的示意性顶视图。

图1D是图1A和图1B的履带式车辆的驾驶室的侧视图。

图2是示出用于控制使履带式车辆的上部结构相对于下部结构旋转的马达的引擎控制单元(ECU)的框图。

图3是示出相对于下部结构旋转角θ的上部结构的俯视图。

图4是概念性地示出存储在ECU的代码存储器中的例程(包括驱动例程和方向性选择例程)以及存储在ECU的数据存储器中的方向性变量的框图。

图5是示出可由ECU的处理器执行的驱动例程的输入和输出的框图。

图6是示出可由ECU的处理器执行的方向性选择例程的操作的流程图。

图7和8是类似于图6的流程图，但是根据方向性选择例程的两个变体结合附加条件的验证。

图9和图10是分别示出可由ECU的处理器执行的备用蜂鸣器例程和浅色例程的输入和输出的框图。

图11示出了用信号通知履带式车辆的操作员该履带式车辆的方向性可切换的象形图。

图12是示出可以由ECU的处理器执行的智能对准例程的输入和输出的框图。

图13示出了用信号通知履带式车辆的操作员已经选择了智能对准选项的象形图。

图14示出了用于智能对准例程的角位移极限曲线。

图15是包括静液压马达、静液压泵和ECU的传动装置的透视图。

图16是具有上部结构和下部结构的履带式车辆的实施例的示意图，其中原动机安装到下部结构。

具体实施方式

参考图1A、1B、1C和1D，示出了根据本发明的非限制性实施例的履带式车辆10。履带式车辆10包括车体，其具有下部结构26和上部结构32，上部结构32相对于下部结构26围绕轴线8可旋转。具有轴承的竖直通道16在上部结构32和下部结构26之间延伸，并且可以允许电缆和包含静液压油的管子以及(可选)温度计通过。各种轴承类型(包括但不限于回转轴承)都可以用于允许上部结构32相对于下部结构26旋转。驾驶室18安装到上部结构32并且当上部结构32从初始角度位置经历角位移时与上部结构32一起移动。马达100被配置成基于来自引擎控制单元(ECU)60的输出可控制地使上部结构32相对于下部结构26旋转。马达100可以锚定到上部结构32并且可以接合下部结构26，或者马达100可以锚定到下部结构26并且可以接合上部结构32；在任一种情况下，由于马达100施加的力而实现上部和下部结构的相对移动。

在本实施例中，将两个履带组件31X，31Y安装到车体，具体地，在下部结构26的两个相对横向两侧中的每一个上存在一个履带组件。在其他实施例中，可以有多于两个的履带组件。特定的履带组件(例如履带组件30X)可以包括由环形履带30X围绕的驱动轮22、惰轮28和一个或多个支撑轮24。履带可以是任何合适的履带，例如橡胶履带，包括但不限于金属嵌入式橡胶履带(MERT)。在所示的实施例中，履带被表示为X和Y。

原动机12安装在车体上。在图示的图1A、1B和1C的实施例中，将原动机12安装到上部结构32。然而，这并不排除将原动机如图16所示那样安装到下部结构26。原动机12可以是引擎，诸如内燃(例如柴油或汽油)引擎或电动液压马达，这是列举的几个非限制性的可能性。传动装置1610将动力从原动机12传递到履带组件31X、31Y，例如传递到每个履带组件的驱动轮22。在一个实施例中，传动装置1610可以是静液压传动装置，如图15所示。具体而言，静液压传动装置包括一个或多个联接到原动机12的静液压泵34X。静液压泵34X将可控量的静液压油流输送到安装到驱动轮22之一的静液压马达14X。可以有两个独立地供给相应静液压马达14X、14Y的静液压泵，以独立控制履带30X和30Y的移动。每个静液压泵被配置成根据从ECU 60接收到的相应控制信号来调节发送到其对应履带组件31X、31Y的动力量以及对应驱动轮22的旋转方向。在图16中概念性地示出的另一个实施例中，传动装置1610可以包括位于原动机12和驱动轮22之间并且还由来自ECU 60的控制信号供给的传动装置控制器1612。

每个驱动轮22可以在两个相反的方向(当从履带式车辆10向外看时的顺时针和逆时针方向)中的每一个方向上转动，由此引起对应环形履带30X、30Y移动，从而推动履带式车辆10在所谓的“行驶平面”中的各种可能的行驶方向上。两个这样的方向彼此相对并且与下部结构26纵向对准。尽管可以将这两个相反的行驶方向称为“向前”和“向后”，但由于可能用于控制履带组件的对称性以及由于上部结构32(和驾驶室18)相对于下部结构26(履带组件31X、31Y附接到该下部结构26)可旋转，这些术语可能会失去其意义。这样，当由传动装置1610向两个履带组件31X、31Y施加相同量的动力(在匹配旋转方向时)时履带式车辆10可以行驶在其上的两个相反方向称为“A”和“B”(如图所示)。通过使得在两个履带组件之间施加的动力量不同，可以使下部结构26围绕垂直于行驶平面的中心轴线转动，这将在转向操作期间发生。应该注意的是，上部结构32和下部结构26可相对于彼此旋转的轴线通常也可以垂直于履带式车辆的行驶平面，并且可以但不一定对应于上述中心轴线。

另外，在一些实施例中，可以将工作器具20安装到上部结构32。在一个示例应用(示出在图1A、1B和1C中)中，工作器具20可以包括翻斗箱，其安装在上部结构32上位于履带式车辆10的纵向方向上的驾驶室18后面。翻斗箱可以可控制地沿着横向轴线(或多于一个轴线)枢转以将其内容物有效地卸载在履带式车辆10后面。在其他示例性应用中，工作器具20可以是挖掘机铲斗/吊斗、石油钻机、起重机等，和/或可以安装在驾驶室18的前方。工作器具20的操作可以通过从ECU 60发送的信号来控制，ECU 60接收由履带式车辆10的操作员在工作器具控制中心48输入的指令。

驾驶室18可以为操作员提供座位，并且在一些情况下，还可以乘坐一位或多位乘客。驾驶室18包括各种控制输入装置，用于允许操作员控制履带式车辆10和工作器具12的移动和操作。具体而言，控制输入装置可以包括换挡器50，操作员可以通过换挡器50输入履带式车辆10的所选相对方向(向前/前进、向后)。控制输入装置可以还包括加速器52(例如踏板、操纵杆、杠杆或其他设备)，操作员可以通过该加速器输入在所选相对方向上的更多或更少移动的要求(也称为移动需求输入装置)。在一些实施例中，加速器52具有“无限可变”踏板形式，定位成使得踏板的角度直接与对速度的要求相关，并且踏板可偏向需求为零移动的初始位置，即将脚离开踏板引起履带式车辆减速，直至其停止。可选地，可以提供制动踏板或其他机构，操作员可以通过该机构输入减速要求。在其他实施例中，换挡器50可以包括由操作员选择挡位(低挡、高挡、空挡、第1挡、第2挡等)的特征。

控制输入装置可以另外包括操作员可以通过其输入用于转动履带式车辆10(即改变下部结构26的行驶方位)的要求的转向单元40(例如方向盘、操纵杆、滚动条、触摸屏、杠杆等)。

控制输入装置可以还包括前述工作器具控制中心48，操作员可以通过该工作器具控制中心启用、禁用和/或控制工作器具20的使用。工作器具控制中心48可部分地与操作员乘坐在其上的座椅44集成。控制输入装置可以进一步可选地包括方向性控制输入装置46，操作员可通过方向性控制输入装置46输入稍后将描述的“方向性切换请求”。方向性控制输入装置46可以如图1D所示那样与工作器具控制中心48集成，尽管不必在所有实施例中都是这种情况。

也可以提供附图中未示出的其他控制输入装置以控制履带式车辆10的各种其他常见方面(例如点火、无线电、加热、座椅调节等)。

还提供了多个传感器202(图2)，其被配置成检测和/或测量履带式车辆的各种参数并将其输出发送到ECU 60。这些传感器202尤其可以包括转速传感器204，其通过测量履带式车辆的旋转部件来推断履带式车辆的速度。例如，转速传感器204可以测量静液压马达14X、14Y的转速，由此可以计算履带式车辆10的速度。具体而言，可以取两个静液压马达14X、14Y的转速的两个读数的平均值。另外，列举几个非限制性示例，多个传感器202可以包括被配置成测量履带式车辆10的倾斜度的斜度计206、被配置成测量行驶距离的里程表210、被配置成检测/测量引擎油或静液压油的温度或者外部温度的温度计208等。

传感器202可以还包括角度传感器212，该角度传感器212被配置成检测/测量上部结构32相对于初始角度位置的旋转角。初始角度位置可以任意选择，并且如图3所示，在这种情况下，初始角度位置被选择为处于方向A上。因此，角度传感器212的读数将是介于-180度和180度之间的值θ，其关于指向方向A的矢量V取值。角度传感器212被配置成将其角位移读数提供给ECU 60。角度传感器212可以安装到上部结构32或下部结构26，或者可以部分安装到上部结构32和下部结构26两者。作为两个非限制性示例，角度传感器212可以被实现为编码器或者电位计。基于编码器的角度传感器的示例是来自意大利Chiari的SensorSystems SRL的ST350R型(或ST350R-H1-360-1-1-X-P)，但是其他各种基于编码器的角度传感器也可能是合适的。也可以使用基于电位计的角度传感器。

各种控制输入装置和传感器输出端可以连接到ECU 60，ECU 60根据控制算法对它们进行处理，以提供对履带式车辆10的移动和操作的控制，包括驱动履带组件31X、31Y和操纵工作器具20。而且，ECU60发出用于将各种数据结束事件传达给履带式车辆的操作员的信号220。

为此，驾驶室18还包括用于向操作员通知履带式车辆10和/或工作器具20的各种状况的输出界面。具体而言，输出界面可以包括仪表板42。仪表板42可显示可由ECU 60控制(例如照亮)的多个视觉效果(例如灯光、图标、符号、象形图等)。视觉效果可传达各种数据和事件，例如车辆速度、引擎转速(RPM)、油温、所选相对方向、燃料量等。其他数据和事件可通过光学警报发出信号，稍后将对其进行介绍。另外，可以提供一个或多个扬声器(未示出)来用信号通知数据和事件，例如备用警告信号。其他数据和事件可通过扬声器借助于可听警报发出信号，这将在后面介绍。输出界面可以包括其他设备，例如屏幕、警笛等等。

参考图2，ECU 60可以包括处理器64、代码存储器62、数据存储器68、电源66(其可以从交流发电机(未示出)提取电力)、输入接口230和输出接口240。另外，ECU 60可以包括网络接口250和网络通信设备260，其允许使用无线通信技术与网络进行通信。在一个实施例中，处理器64被配置成执行存储在控制存储器62中的计算机可读指令。指令对程序(软件)进行编码，该程序在由处理器执行时使处理器64和/或ECU 60执行各种任务或例程。每个例程基于特定控制输入、传感器输出和/或存储在数据存储器68中的参数来控制履带式车辆10的某些功能。

参考图4，例如，例程尤其可以包括控制对相对履带组件31X、31Y的驱动轮22的动力供应的驱动例程402以及控制由驱动例程402使用的方向性参数的方向性选择例程404。这两个例程将在下面进一步详细描述。当然，可以执行其他例程来控制履带式车辆10或工作器具20操作的其他方面，然而这些不需要在此详细描述。

驱动例程(图5)

根据该例程，处理器64响应来自换挡器50(所选相对方向)、加速器52、(可选)制动器和转向单元40的输出，以便向静液压泵提供指令，该静液压泵控制向连接到履带组件31X、31Y的静液压马达14X、14Y的引擎动力分配。另外，处理器64存取履带式车辆10的当前“方向性”。当前“方向性”可以指这样一个方向(在这种情况下为A或B)：该履带式车辆10将在所选相对方向是“向前”时响应于操作员的当前移动要求而在该方向上移动(例如在换挡器50被设置为“前进挡”时踩踏加速器52)。

在一个示例中，当前方向性可以表示为存储在存储器68中并且可由方向性选择例程404如下所述那样修改的全局变量DIRECTIONALITY 420。在一个实施例中，DIRECTIONALITY可以具有0或1值，其中“DIRECTIONALITY＝0”可以表示履带式车辆10将在换挡器50被设置为“前进挡”时响应于操作员的移动要求而沿方向A移动，而“DIRECTIONALITY＝1”可以表示履带式车辆10将在相同情况下沿方向B移动。

在另一个实施例中，DIRECTIONALITY 420可以是指示方向性切换已经发生的次数的整数，使得DIRECTIONALITY 420的偶数值可以表示履带式车辆10将在换挡器50被设置为“前进挡”时响应于操作员的移动需求而沿方向A移动，而DIRECTIONALITY 420的奇数值可以对应于在相同情况下沿方向B的移动。

因此，根据驱动例程402(具有如上所述的二元全局变量DIRECTIONALITY 420)，考虑在换挡器50处于“前进挡”并且DIRECTIONALITY 420具有值0的情况下当面向方向A(即接合(例如踩踏)加速器52)时对操作员的(感知的)向前移动要求的响应。这应该导致履带式车辆10沿方向A移动。在这种情况下，处理器64指示静液压泵34X以使得履带30X的驱动轮22沿逆时针方向旋转(当从履带式车辆10的外侧观察时)，并使得履带30Y的驱动轮22沿顺时针方向旋转(当从履带式车辆10的外侧观察时)。因此，由操作员感知到的履带式车辆10的移动对应于所选相对方向(“向前”)。

处理器64指令传动装置1610(即静液压泵34X、34Y)供给至每个驱动轮静液压马达14X、14Y的动力量可以取决于加速器52的输出，而处理器64指令传动装置1610供给到每个驱动轮静液压马达14X、14Y的动力的相对比例可以取决于转向单元40的输出。当然，当加速器52上的压力被释放时(或者当适当地施加制动器时)，处理器64将指令传动装置1610减少传递到联接到驱动轮22的马达14X、14Y的动力量。

另一方面，现在考虑在换挡器50处于“前进挡”并且DIRECTIONALITY 420具有1的相反值的情况下当面向方向B时(即接合(例如踩踏)加速器52)时对操作员的向前移动要求的响应。这应该导致履带式车辆10沿方向B移动。在这种情况下，处理器64指令传动装置1610以使得履带30X的驱动轮22沿顺时针方向旋转(当从履带式车辆10的外侧观察时)，并使得履带30Y的驱动轮22沿逆时针方向旋转(当从履带式车辆10的外侧观察时)。这里，再一次，由于操作员面向方向B，因此操作员感知到的履带式车辆10的移动对应于所选相对方向(“向前”)。

相反，在换挡器50处于“倒挡”并且DIRECTIONALITY 420具有值0的情况下当面向方向A时(即，接合(例如踩踏)加速器52)的操作员的向后移动要求应该导致履带式车辆10沿方向B移动，而在换挡器50处于“倒挡”并且DIRECTIONALITY 420具有值1的情况下当面向方向B(即接合(例如踩踏)加速器52)时的操作员的向后移动要求应该导致履带式车辆10沿方向A移动。在这两种情况下，由操作员感知到的履带式车辆10的移动对应于所选相对方向(“向后”)。

方向性选择例程(图6)

根据该例程，在步骤610中，处理器64监视角度传感器212的输出并且将其连续地与阈值角位移进行比较，该阈值角位移取决于DIRECTIONALITY 420的值。例如，当DIRECTIONALITY 420具有第一值时，该阈值角位移可以是0度，而当DIRECTIONALITY 420具有第二值时，该阈值角位移可以是180度。角度传感器212的输出指示相对于初始角度位置的角位移，例如指向方向A的矢量(然而请注意这仅仅是为了方便而选择的，并不是每个实施例中都是这种情况)。可选地并且等同地，阈值角位移可以保持恒定，并且从角度传感器获得的读数可以不被调节或者被调节180度，这取决于DIRECTIONALITY 420的值。

还请注意上部结构32可以相对于下部结构26双向旋转，角度传感器212的输出可以与由下限阈值(负90度)和上限阈值(正90度)限定的范围进行比较；作为替代，可以将角度传感器212的输出量值(绝对值)与单个阈值(例如90度)进行比较。在步骤620中，如果角度传感器212的输出量值不大于阈值角位移(例如90度)，则处理器返回步骤610，但是如果角度传感器212的输出量值超过阈值角位移，这意味着驾驶室18已经更多地朝着操作员会感知为“向后”的方向摆动，而不是朝着他或她会感知为“向前”的方向。在那种情况下，处理器前进到步骤630并且使得经由输出接口260发出信号以指示方向性切换可请求。

具体而言，并且参考图11，处理器64可以使得象形图1100在仪表板42上点亮以向操作员发出信号，即他或她现在可以请求切换履带式车辆10的方向性(颠倒过来)。为此，在一个实施例中，处理器64前进至步骤640，在步骤640中处理器64通过启用方向性控制输入装置46来等待操作员输入方向性切换请求。方向性控制输入装置46可以采用单独的专用按钮、与ECU 60联网/配对的集成装置或智能电话的触摸屏上的多功能按钮、用于接收语音命令的麦克风等的形式。

在另一个实施例中，应该理解，步骤630是可选的，并且处理器64可以继续在步骤640中等待操作员发起的方向性切换请求，而不用明确地提醒操作员这样的切换可请求。这将需要操作员保持跟踪上部结构32和下部结构26的相对角度，以便知道方向性切换请求何时将被遵守以及何时不用遵守。

在又一个实施例中，代替在步骤640中等待操作员通过启用方向性控制输入装置46来输入方向性切换请求，处理器64自己自动去产生内部方向性切换请求。这可以在操作员已经通过控制输入装置事先指示并且如由处理器64记录的那样由操作员请求了自动切换模式的条件下完成。在又一个实施例中，仅在角度输出量值超过第二阈值角位移的情况下才自动产生方向性切换请求。也就是说，允许在介于第一和第二角位移之间的角度下手动切换，其中操作员可以选择指令方向性切换请求，但是当角度变得太大(即超过第二阈值角位移)时，方向性切换在内部产生，无需操作员输入。

假定方向性切换请求通过操作员启用方向性控制输入装置46来手动输入(如在步骤650中由处理器64检测到的那样)或者已经由处理器64内部产生(在自动切换模式下，可能仅在超过第二阈值角位移时)，则下一步骤是步骤660，由此处理器64执行履带式车辆10的方向性切换。这可以通过更新、递增或切换由已经在前面描述的驱动例程402所使用的DIRECTIONALITY 420来完成。

因此，如果在步骤660之前，履带式车辆10响应于操作员对向前移动的要求(例如，在履带式车辆处于“前进挡”时按压加速器踏板52)而沿方向A移动，则在步骤660之后，履带式车辆10现在将响应于操作员对向前移动的要求(例如，在履带式车辆10处于“前进挡”时按压加速器踏板)而沿方向B移动；反之亦然。

换句话说，在执行方向性切换之前，对履带组件进行控制以实现响应于操作员对履带式车辆的向前移动要求而沿第一方向的移动以及响应于操作员对履带式车辆的向后移动要求而沿与第一方向相反的第二方向的移动；而在执行方向性切换之后，对履带组件进行控制以实现响应于操作员对履带式车辆的向前移动要求而沿第二方向的移动以及响应于操作员对向后移动的要求而沿第一方向的移动。第一和第二方向可以彼此相反。

应该意识到，在步骤630中被使得在仪表板42上点亮的象形图1100可以响应于在步骤650中接收到方向性切换请求或在步骤660中执行了方向性切换之后而被熄灭。在ECU60的控制下的信号(例如，可听声音)可以经由扬声器发出以指示方向性切换已经启动或已经成功发生。

此时，即在执行步骤660之后，处理器64返回到步骤610，在那里处理器64再次继续监视角度传感器212的输出并且不断地将角度传感器212的输出量值与阈值角位移比较。然而，由于DIRECTIONALITY 420的新值，阈值角位移现在应该被调节180度(例如现在是负90度)或者阈值角位移可以像以前一样保持(在90度)并且从角度传感器获得的读数可以被调节180度。

然后，在步骤620中，如果角度传感器212的输出量值超过(新的)阈值角位移，则这意味着驾驶室18已经再次朝向操作员当前感知到好像是向后方向的方向摆动。在那种情况下，处理器64前进到步骤630并且使得信号经由输出接口260发出以指示方向性切换再次可请求。然后，处理器64进行到步骤640，在那里处理器64等待操作员经由方向性控制输入装置46输入方向性切换请求。再次假设操作员经由方向性控制输入装置46输入方向性切换请求(或者自动产生一个)，这在步骤650中由处理器64检测到，然后在步骤660中，处理器64对履带式车辆10执行第二方向性切换。这可以通过重新切换由驱动例程402使用的DIRECTIONALITY全局变量来完成，以便在上述步骤660的先前执行之前恢复其值。

因此，如果在步骤660的第一次执行之前，履带式车辆10响应于操作员对向前移动的要求(例如，在履带式车辆10处于“前进挡”时按压加速器踏板52)而沿方向A移动，那么在步骤660的第二次执行之后，履带式车辆10也将响应于操作员对向前移动的要求(例如，在履带式车辆10处于“前进挡”时按压加速器踏板52)而沿方向A移动。这是因为在此期间发生了两次(或更一般是偶数次)方向性切换。可以产生信号(例如，可能不同于先前发出的信号的可听警报)以指示再次发生方向性切换。

因此，应该理解，如果DIRECTIONALITY 420变量的“原始”出厂设置使得操作员对“向前”移动的要求导致履带式车辆10沿方向A移动，那么这将是在每个偶数编号的方向性切换之后的情况。另一方面，在每次插入(奇数编号的)方向性切换之后，操作员对“向前”移动的要求导致履带式车辆10沿方向B移动(并且操作员对“向后”移动的要求导致履带式车辆10沿方向A移动)。

本领域的技术人员将理解，监视DIRECTIONALITY 420的当前值是否确实与出厂设置相同并且在仪表板42上显示该事实(或差异)是在本发明的范围内。此外，方向性切换已经执行的次数可以由处理器64监视并且经由输出装置显示，诸如经由仪表板42上的数字读数。这些附加仪表板特征可以补充方向性选择例程404。

此外，处理器64可以在存储器中永久性地存储DIRECTIONALITY 420全局变量的出厂设置。而且，当基于该信息以及上部结构32是否已经旋转超过阈值角位移、驾驶室18是否面对着与工厂相同的方式的指示来启动/打开履带式车辆10时，可以取消DIRECTIONALITY420的当前设置。类似地，处理器64可以发出信号来指示DIRECTIONALITY 420的当前值是否与出厂设置不同。这可以允许操作员知道在换挡结束时或在关闭履带式车辆10之前需要相对于下部结构26重新定位上部结构32。

本领域技术人员将理解，为了执行方向性切换，可能需要满足一个或多个附加条件。这些附加条件可以包括车辆稳定性条件和/或车辆操作条件。车辆稳定性条件的一个示例可以是履带式车辆10的速度(例如，由转速传感器204或其他速度计所报告的那样)需要为零或低于特定阈值最大值。车辆稳定性条件的另一个示例可以是履带式车辆10停放或处于空挡。车辆稳定性条件的再一个示例可以是加速器踏板52未被按压和/或制动踏板被按下。车辆操作条件的一个示例可以是已经通过启动形成工作器具控制中心48的一部分的工作器具启动杆而启用了工作器具20。

满足一个或多个附加条件的要求可以以多种方式集成到方向性选择例程404中。例如，在图7中的流程图示出了在步骤630之前(即在使得经由输出接口发出信号来指示方向切换可请求之前)需要满足附加条件(步骤710)。在另一示例中，在图8中的流程图示出了在步骤660中执行方向性切换之前以及甚至在步骤650中操作员输入方向性切换请求之前需要满足附加条件，使得如果操作员在步骤650中在没有满足附加条件的情况下输入了方向性切换请求(步骤810)，则这将导致在步骤820发出警报(例如可听或可视警报)并且不发生方向性切换(当然，直到附加条件满足为止)。也就是说，尽管已经存在方向性切换的请求，但警报用信号通知仍未执行方向性切换。

应该进一步理解，如果在操作员已经输入方向性切换请求之前角度传感器212在某一时刻检测到角度传感器212的输出量值回落到小于90度(这可能是由于返回到上部结构32的原始定向或由于过度旋转超过270度，或者第二阈值角位移和第一阈值角位移被移位180度)，则撤回请求方向性切换的机会。例如，如果在仪表板42上显示象形图以指示角度传感器212的输出量值大于90度，则该象形图可以停止显示在仪表板42上。因此，如果一旦角度传感器检测到角度传感器212的输出量值回落到小于90度就接收到方向性切换请求，则处理器64就不会使得方向性切换执行。

在进一步变型中，如果存在必须满足的附加条件(例如一个或多个稳定性条件和/或一个或多个操作条件)，则该事实可以分别传送给操作员。例如，处理器64可以执行单独的例程以监视附加条件是否被满足，因而导致经由输出接口发出单独的输出信号(例如第二视觉效果或可听警报)以向履带式车辆10操作员访问关于附加条件的状态。在又一个变体中，在步骤30中发出的信号可以具有两个“状态”值，一个指示附加条件未满足，另一个指示附加条件已经满足(并且因此指示方向性切换请求将被接受)。这将有助于操作员评估是否甚至考虑请求方向性切换。

本领域技术人员将进一步理解，履带式车辆10的某些其他功能还可能受到上部结构32超过阈值角位移的旋转的影响。例如，履带式车辆10可以还包括备用蜂鸣器110。在一些实施例中，备用蜂鸣器110可以是当ECU 60指示时发出某种特定声音的扬声器。ECU 60中的处理器可以操作例程(例如，编码备用蜂鸣器例程并且可以存储在代码存储器62中的计算机可读指令)以确定何时向备用蜂鸣器110发出控制信号来使得备用蜂鸣器110输出其特有声音。为此，图9示出了角度传感器212的输出和来自换挡器50的输出的操作员所请求的方向性(即向前或向后)的集合。备用蜂鸣器110可以基于所收集的值来激活。

例如，在换挡器50指示操作员已经请求向前移动(通过使引擎处于驱动状态)的情况下，当角度传感器212的输出已经超过阈值角位移时备用蜂鸣器110将发声(其将取决于全局变量DIRECTIONALITY 420而被取消)，因为这意味着履带式车辆10将通过踩踏加速器52感知到向后移动。类似地，在换挡器指示操作员已经请求了向后移动的情况下(通过使引擎处于倒车状态)，备用蜂鸣器110将发出声音，直到角度传感器212的输出已经超过阈值角位移，在此时它将不再发出声音。这是因为即使存在向后移动的要求，上部结构32也被过度旋转并且操作员感知到向前移动。因此，注意到备用蜂鸣器110的操作不依赖于DIRECTIONALITY 420的值。相反，DIRECTIONALITY的值影响步骤910的度量角度传感器212的输出是否已超过阈值角位移的结果，因为该结果对于两个不同的方向性将是不同的。

在另一个示例中，可能要求履带式车辆10具有某种颜色的灯来指示正在其上行驶的方向和/或照亮其前方道路。例如，传统头灯的颜色为浅色，尾灯的传统颜色为红色。然而，履带式车辆10可能在A方向或B方向上对称地移动，因此它是否显示头灯或尾灯不是履带式车辆的末端的功能，而更多地是驾驶室18关于履带式车辆10的移动而面向的方向的功能。因此，可以在履带式车辆的纵向方向上的两个末端提供两种颜色的灯(单独的灯泡或者使用可控波长的LED等)。然后，参考图10，处理器可以执行灯色例程。具体地，当DIRECTIONALITY 420为0并且角度传感器212的输出未超过阈值角位移时，指向方向A的灯可以是头灯(浅色)，而指向方向B的灯可以是尾灯(红色)；然而，当角度传感器212的输出超过阈值角位移时，灯光的颜色可以颠倒过来，因为现在操作员面向方向B并且需要用浅色光照亮他或她前方的道路。类似地，当DIRECTIONALITY420为1并且角度传感器212的输出未超过阈值角位移时，这意味着操作员面向方向B并且因此指向方向B的灯可以是头灯(浅色)并且指向方向A的灯可以是尾灯(红色)；这里，再一次，当角度传感器212的输出超过阈值角位移时，灯光颜色可以颠倒过来。注意到无论是否请求或执行方向性切换，都会出现前述的灯光切换功能。

根据本发明的另一实施例，履带式车辆以预定相对角度提供上部结构32与下部结构26的至少部分自动对准。这在例如操作员希望在道路上驾驶履带式车辆10并且在此之前需要实现上部结构32和下部结构26的对准的情况下可能是有益的。

为此，(例如由工作器具控制中心48提供的)控制输入装置之一可以是“智能对准”输入装置，操作员可通过该输入装置来输入命令以使上部结构32相对于下部结构26对准。举出几个非限制性的可能性，该智能对准输入装置可以是物理按钮、开关、杠杆或软按钮。智能对准输入装置可以是转向单元40或工作器具控制中心48的一部分。在其他实施例中，操作员可以通过与处理器64通信的智能手机来输入使上部结构32相对于下部结构26对准的命令，因此智能手机充当智能对准输入装置。智能对准输入装置将其读数发送到ECU 60，使得ECU60可以确定/检测操作员何时期望上部结构32相对于下部结构26至少部分地自动对准。

例如，可以将预定相对角度存储在存储器68中，并且可以在初始化操作期间由处理器64从存储器68获得。作为替代，预定相对角度可以是操作员控制值，因此控制输入装置之一可以允许操作员输入预定相对角度(例如通过键盘或拨号盘或开关或智能手机)。而且，可以有多个候选预定相对角度供选择，包括隔开180度的一对预定相对角度。在一个特定的非限制性实施例中，第一预定相对角度是0度，而第二预定角度是180度，它们各自表示上部结构32和下部结构26彼此平行，但是这两个不同的预定相对角度表明在一种情况下上部结构32“摇摆”半圈。应该理解，在本实施例中，工作器具20可以布置在上部结构32上，但驾驶室18可以布置在上部结构32或下部结构26上。

智能对准例程

根据本实施例，ECU 60的处理器64执行现在参考图12说明的智能对准例程。处理器64可以响应于处理器64检测到使上部结构32相对于下部结构26旋转的操作员命令(例如，基于在工作器具控制中心48的操作员输入，由此操作员可以启动或施加至少一特定量的力到操纵杆、按钮或其他控制器以表达旋转上部结构的意图)和使上部结构32相对于下部结构26对准的操作员命令(例如，基于工作器具控制中心48的操作员输入，由此操作员可以启动智能对准输入装置)来启动智能对准例程。

相应地，参考图13，一旦智能对准例程已经启动，就可以在步骤1210中在仪表板42上显示象形图1300，以用信号通知已经选择了智能对准选项。在步骤1220中，处理器64监视使上部结构32相对于下部结构26旋转的命令以及使上部结构32相对于下部结构26对准的命令，以便确保两个命令继续由操作员提供并且因此上部结构32继续相对于下部结构26旋转。在一个实施例中，如果操作员被检测为连续按下按钮或在接口部件上施加力，则可以检测为连续提供了命令。如果这些命令中的任何一个被释放或停止提供，则处理器64退出智能对准例程并且返回到正常控制。

在步骤1230中，角度传感器212的输出由处理器64收集并与预定相对角度进行比较。当在角度传感器212的输出和预定相对角度之间存在匹配时，在步骤1240中，处理器64可以停止马达的操作(步骤1250)并且在步骤1260中发出输出信号。输出信号可以是经由仪表板42上的视觉效果发出的光学警报，其可以导致与在步骤1210的上下文中描述相同的视觉效果。作为替代，输出信号可以是通过扬声器发出的可听警报。这向操作员发出信号表明对准完成，即上部结构32以预定相对角与下部结构26对准。

一旦对准完成，操作员就可能希望停止马达100的旋转，并且如上所述，这可以通过释放使上部结构32相对于下部结构26旋转的命令或者使上部结构32相对于下部结构26对准的命令来完成。但是，操作员的响应可能会延迟。由于这个原因，处理器64在对准已经实现之后忽略其命令上部结构继续旋转一个短时间段(例如几秒)以便给操作员通过释放使上部结构32相对于下部结构26旋转的命令和/或使上部结构32相对于下部结构26对准的命令来作出响应的机会，这也在本发明的范围内。

在替代实施例中，使上部结构32相对于下部结构26旋转的命令和/或使上部结构32相对于下部结构26对准的命令不需要连续提供，而是可以是一次性输入(例如通过按下屏幕上的按钮)。一旦完成了这些输入(作为替代，如ECU 60所识别到的那样已经输入了单个组合式目的的命令)，处理器64就将进入智能对准例程，但是处理器64不需要执行步骤1220，即处理器64不需要监视使上部结构32相对于下部结构26旋转的命令以及使上部结构32相对于下部结构26对准的命令，因为不需要两个命令都继续由操作员提供。因此，上部结构32相对于下部结构26的旋转自主地持续，直到在角度传感器212的输出与预定相对角度之间存在匹配。该替代实施例可以被认为是全自动的或“不用手动的”。在该替代实施例中，为了停止旋转和/或退出智能对准例程，操作员可以通过经由控制输入装置之一输入“停止”命令来显式地停止旋转。

在另一个替代实施例中，可以理解，在上部结构32被测量为处于相对于下部结构26的特定角度位置处之后(并且到操作员反应过来之前)，存在停止马达100操作所花费的非零时间。相应地，角度传感器212的输出可以由处理器收集并且与“偏移角度”比较，该偏移角度是与预定相对角度略微偏移的角度。当角度传感器212的输出和偏移角度之间存在匹配时，处理器64可以停止马达的操作并发出前述的输出信号。在该替代实施例中，在上部结构32处于被检测为偏移角度的相对角度位置之后停止马达100操作所花费的非零时间被校准，以使得在该非零时间期间，上部结构32旋转预定相对角度和偏移角度之间的差值。这可能导致对准改善(更接近预定相对角度)。

在另一替代实施例中，在执行智能对准例程期间，上部结构32(相对于下部结构26)的最大角速度可由处理器限制。为此，图14示出了角位移极限曲线1400，其指示旋转速度(角位移随时间的变化)如何受上部结构32和下部结构26关于预定相对角度的当前相对角度的限制。可以看出，与当前相对角度与预定相对角度差别很大时相比，在当前相对角度接近预定相对角度时，角位移(旋转速度)较低，即更严格地受到限制。这意味着，尽管操作员对控制输入装置(例如操纵杆等)持续施加力以使上部结构32相对于下部结构26旋转，但已经输入了智能对准例程的事实意味着处理器64将随着上部结构32以预定相对角度接近与下部结构26的对准而施加“减速”(至可能低至零的最小角速度)。当然，图14仅仅是角位移曲线的概念性示例，其他曲线也是可能的，包括更平滑和更不平滑的曲线以及关于预定相对角度不对称的曲线。当然，由于诸如安全性等各种原因，对于角位移可能存在其他限制，这可能会突破角位移曲线的限制。

在一些实施例中，用信号通知关于智能对准的警报的方式可以与上述不同。例如，当进入智能对准例程时可以发出可听或光学警报，并且可以在执行智能对准例程期间继续发出，但然后可以在已经实现了对准时和/或当处理器64退出智能对准例程时停止发出。

应该理解，由于各种原因(例如安全性)，一旦处理器64进入智能对准例程，就可以禁用履带式车辆10的向前或向后移动(或沿着行驶平面的任何地方的移动)，尽管它可以在某些情况下(例如低速下)启用。

本领域技术人员将理解，角度传感器可能出故障。在那种情况下，处理器可以检测到角度传感器212已经出故障。例如，当上部结构32相对于下部结构26旋转但是来自角度传感器212的读数不改变或改变不正常时(其可以基于提供给马达100的控制信号来推断)，处理器可以得出这种结论。在那种情况下，角度传感器212的输出是不可靠的，并且处理器64可以停止向操作员提供请求方向性切换的任何进一步的机会，或者可以忽略针对方向性切换的任何请求，因为可能已经向操作员提供了不正确信息。在这种情况下，可以依靠备用角度传感器(未示出)。作为替代，可以始终使用多个角度传感器，使得两个或更多个角度传感器(其输出被发现处于特定的预定公差内)的输出值的组合(例如平均值)被采用为实际测量到的上部结构相对于其初始角度位置的角位移。当检测到一个或多个角度传感器出故障时，这可以经由输出接口(例如经由仪表板42上的一个或多个视觉效果或可听警报)用信号通知给操作员。作为替代或附加地，处理器64可以导致发出信号来提醒履带式车辆10的操作员方向性切换和/或智能对准不可请求。这可以通过调整仪表板42上的象形图的显示来完成，该仪表板42通常可以照亮以用信号通知方向性切换或智能对准可请求。在这种情况下，例如，“调整”可以表示使得象形图闪烁或者具有不同颜色或者伴随附加符号(例如警告符号)。

应该进一步理解，上部结构相对于下部结构的旋转需要马达100施加力，并且该力在上部和下部结构之间的相对角度范围内可能不相等。在履带式车辆处于倾斜的情况下尤其如此，因为在某些情况下，马达需要克服重力，而在其他情况下需要忍受重力。由于克服或忍受重力所需的能量可能会对马达100施加应力，并且由于所引起的应力随着上部和下部结构的旋转速度以及倾斜度而增加，所以根据如由倾斜仪206测量到的履带式车辆的倾斜度限制旋转速度也在本发明的范围内。

此外，对上部结构相对于下部结构的旋转速度的限制可以由各种其他参数(诸如工作器具20的最大或测量到的载荷和/或工作器具20的相对尺寸(例如从工作器具20的一部分到上部和下部结构围绕其发生相对旋转的轴线的最大距离))来控制。为了确定测量到的载荷，载荷传感器(例如计量器(未示出))可以被集成到工作器具中，或者可以被单独地添加到履带式车辆的上部或下部结构中，其读数被提供给ECU 60。

因此，可以设计一组限定旋转限制表面的规则，该规则是多变量曲线，其指示上部结构相对于下部结构的旋转速度(随时间的角位移)如何受到这些各种参数(如倾角

(参见图1B)和旋转角θ(也参见图3))的限制。

人们可以预见工作器具20是翻斗箱的情形，在这种情况下，当倾角

很高时，则只有在低旋转角θ时允许稍高的旋转速度，并且相同的原理适用于大倾角和高旋转角。这是因为仅在翻斗箱“悬挂”(在重力的意义上)的情况下才存在稳定性。这意味着，尽管操作员在控制输入装置(例如操纵杆等)上持续施加力以使上部结构32相对于下部结构26旋转，但随着上部结构32围绕下部结构26旋转，处理器64将对翻斗箱的角速度施加限制，以避免随着翻斗箱向下摆动而使履带式车辆10不稳定。

本领域技术人员将会理解，处理器64可以执行附加例程。例如，处理器64可以执行例程，由此可以在某些低温条件下忽略经由工作器具控制中心48输入的操作员输入，以保护回转轴承。为此，可以将温度计208放置在竖直通道/回转轴承16的静液压油回路中，其允许上部结构相对于下部结构旋转。温度计的输出被发送到ECU。处理器64然后检测由温度计测量到的温度，并且如果它低于特定阈值(例如，-18℃或-20℃)，则锁定马达并且防止上部结构32相对于下部结构26转动。当温度升高到阈值以上时，可以重新启用马达。

某些实施例的操作可能需要的某些附加元件未被描述或示出，因为它们被认为在本领域普通技术人员的知识范围内。此外，某些实施例可能不具有，可能缺少和/或可能在没有任何在此未具体公开的元件的情况下起作用。

这里讨论的任何实施例的任何特征可以与在此讨论的任何其他实施例的任何特征在一些实现示例中结合。

尽管已经呈现了各种实施例和示例，但是这是为了描述而不是限制本发明的目的。对于本领域的普通技术人员来说，各种修改和增强将变得显而易见，并且在由所附权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (46)

1.一种用于控制履带式车辆的操作的方法，包括：

-检测履带式车辆的上部结构相对于履带式车辆的下部结构的角位移；

-发出指示所述履带式车辆的方向性切换的可用性的信号，所述信号响应于所述角位移超过第一阈值角位移而发出；

-响应于在发出所述信号之后接收到了方向性切换的请求，对所述履带式车辆执行方向性切换；以及

-响应于请求了所述方向性切换而停止发出所述信号；

所述方法还包括：

-控制所述履带式车辆的相对横向两侧上的履带组件，以响应于来自操作员对所述履带式车辆向前或向后移动的要求而使得所述履带式车辆移动，

-其中，在执行所述方向性切换之前，履带组件被控制成实现履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿第一方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿与第一方向相反的第二方向的移动；

-其中，为了执行所述方向性切换，所述方法包括控制所述履带组件以实现所述履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿所述第二方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿所述第一方向的移动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，发出指示所述方向性切换的可用性的所述信号包括通过所述履带式车辆的输出接口而发出可听警报和光学警报中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，发出指示所述方向性切换的可用性的所述信号仅在至少还满足车辆稳定性条件的情况下发生。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，发出指示所述方向性切换的可用性的所述信号仅在至少还满足车辆操作条件的情况下才发生。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述角位移为所述履带式车辆的上部结构相对于所述履带式车辆的下部结构的第一角位移，所述方法还包括：

-响应于在没有发生方向性切换请求的情况下检测所述履带式车辆的上部结构相对于所述履带式车辆的下部结构的第二角位移并且所述第二角位移超过第二阈值角位移，停止发出指示方向性切换的可用性的信号。

6.根据权利要求1或2所述的方法，所述方向性切换是第一方向性切换，所述方法在执行了所述第一方向性切换之后还包括：

-响应于检测所述履带式车辆的上部结构相对于所述履带式车辆的下部结构的第二角位移，发出指示所述履带式车辆的第二方向性切换的可用性的第二信号，所述第二信号响应于所述第二角位移超过第二阈值角位移而发出；以及

-响应于在发出所述第二信号之后接收到用于方向性切换请求的第二请求，对所述履带式车辆执行所述第二方向性切换。

7.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括：在执行了所述第一方向性切换之后，将所述第二阈值角位移设置为偏离所述第一阈值角位移180度。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括：

-控制所述履带式车辆的相对横向两侧上的履带组件，以引起所述履带式车辆响应于来自操作员对所述履带式车辆的向前或向后移动的要求而移动，

-其中，所述履带组件被控制成在执行所述第一方向性切换之前实现所述履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿第一方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿与第一方向相反的第二方向的移动；

-其中，为了执行所述第二方向性切换，所述方法包括控制所述履带组件以实现所述履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿所述第一方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿所述第二方向的移动。

9.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：记录自从生产所述履带式车辆以来所执行的方向性切换的次数。

10.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：执行多个按顺序的方向性切换，其中，每个第二方向性切换表示还原出厂设置，其中，每个中间方向性切换表示与所述出厂设置相反的方向性设置，并且其中，所述方法还包括保持跟踪所述履带式车辆的当前方向性设置是否是所述出厂设置。

11.一种履带式车辆，包括：

-车体，所述车体包括下部结构和上部结构，所述上部结构能围绕轴线相对于所述下部结构旋转大约360度；

-用于使所述上部结构相对于所述下部结构旋转的马达；

-第一履带组件和第二履带组件，所述第一履带组件和第二履带组件分别安装在所述车体的相对横向两侧上；

-操作员界面，所述操作员界面用于允许所述履带式车辆的操作员输入操作员命令；

-电子控制单元，所述电子控制单元被配置成：

-检测履带式车辆的上部结构相对于所述履带式车辆的下部结构的角位移；

-发出指示所述履带式车辆的方向性切换的可用性的信号，

所述信号响应于所述角位移超过第一阈值角位移而发出；

-响应于在发出所述信号之后接收到了方向性切换的请求，

对所述履带式车辆执行所述方向性切换；以及

-响应于请求了所述方向性切换而停止发出所述信号；

-所述电子控制单元还被配置成：

-控制所述履带式车辆的相对横向两侧上的第一履带组件和第二履带组件，以响应于来自操作员对所述履带式车辆向前或向后移动的要求而使得所述履带式车辆移动，

-其中，在执行所述方向性切换之前，所述第一履带组件和所述第二履带组件被控制成实现履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿第一方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿与第一方向相反的第二方向的移动；

-其中，为了执行所述方向性切换，所述第一履带组件和所述第二履带组件被控制成实现所述履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿所述第二方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿所述第一方向的移动。

12.一种用于控制履带式车辆的操作的方法，包括：

-检测履带式车辆的上部结构相对于所述履带式车辆的下部结构的角位移；

-响应于接收到操作员发起的方向性切换请求且同时方向性切换是可用的，执行所述履带式车辆的方向性切换，其中，所述方向性切换的可用性依赖于所述角位移；

-发出指示所述履带式车辆的方向性切换的可用性的信号，所述信号响应于所述角位移超过第一阈值角位移而发出；以及

-响应于请求了所述方向性切换而停止发出所述信号；

所述方法还包括：

-控制所述履带式车辆的相对横向两侧上的履带组件，以响应于操作员对所述履带式车辆的向前或向后移动的要求而引起所述履带式车辆的移动；

-其中，在执行所述方向性切换之前，所述履带组件被控制成实现履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿第一方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿与第一方向相反的第二方向的移动；

-其中，为了执行所述方向性切换，所述方法包括控制所述履带组件以实现所述履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿所述第二方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿所述第一方向的移动。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，执行所述方向性切换仅在至少还满足车辆稳定性条件的情况下发生。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，执行所述方向性切换仅在至少还满足车辆操作条件的情况下发生。

15.根据权利要求12或13所述的方法，其中，发出指示所述方向性切换的可用性的所述信号包括通过所述履带式车辆的输出接口而发出可听警报和光学警报中的至少一种。

16.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述角位移为所述履带式车辆的上部结构相对于所述履带式车辆的下部结构的第一角位移，所述方法还包括：

-响应于在没有发生方向性切换请求的情况下检测所述履带式车辆的上部结构相对于所述履带式车辆的下部结构的第二角位移并且所述第二角位移超过第二阈值角位移，停止发出指示方向性切换的可用性的信号。

17.根据权利要求12或13所述的方法，所述方向性切换是第一方向性切换，所述方法在执行了所述第一方向性切换之后还包括：

-响应于检测所述履带式车辆的上部结构相对于所述履带式车辆的下部结构的第二角位移，发出指示所述履带式车辆的第二方向性切换的可用性的第二信号，所述第二信号响应于所述第二角位移超过第二阈值角位移而发出；以及

-响应于在发出所述第二信号之后接收到用于方向性切换的第二请求，对所述履带式车辆执行所述第二方向性切换。

18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：在执行了所述第一方向性切换之后，将所述第二阈值角位移设置为偏离所述第一阈值角位移180度。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括：

-控制所述履带式车辆的相对横向两侧上的履带组件，以引起所述履带式车辆响应于来自操作员对所述履带式车辆的向前或向后移动的要求而移动，

-其中，所述履带组件被控制成在执行所述第一方向性切换之前实现所述履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿第一方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿与第一方向相反的第二方向的移动；

-其中，为了执行所述第二方向性切换，所述方法包括控制所述履带组件以实现所述履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿所述第一方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿所述第二方向的移动。

20.根据权利要求12或13所述的方法，还包括：记录自从生产所述履带式车辆以来所执行的方向性切换的次数。

21.根据权利要求12或13所述的方法，还包括：执行多个按顺序的方向性切换，其中，每个第二方向性切换表示还原出厂设置，其中，每个中间方向性切换表示与所述出厂设置相反的方向性设置，并且其中，所述方法还包括保持跟踪所述履带式车辆的当前方向性设置是否是所述出厂设置。

22.一种履带式车辆，包括：

-车体，所述车体包括下部结构和上部结构，所述上部结构能围绕轴线相对于所述下部结构旋转大约360度；

-用于使所述上部结构相对于所述下部结构旋转的马达；

-第一履带组件和第二履带组件，所述第一履带组件和第二履带组件分别安装在所述车体的相对横向两侧上；

-操作员界面，所述操作员界面用于允许所述履带式车辆的操作员输入操作员命令；

-电子控制单元，所述电子控制单元被配置成：

-检测履带式车辆的上部结构相对于所述履带式车辆的下部结构的角位移；

-响应于接收到操作员发起的方向性切换请求且同时方向性切换是可用的，执行所述履带式车辆的方向性切换，其中，所述方向性切换的可用性依赖于所述角位移；

-发出指示所述履带式车辆的方向性切换的可用性的信号，所述信号响应于所述角位移超过第一阈值角位移而发出；以及

-响应于请求了所述方向性切换而停止发出所述信号；

所述电子控制单元还被配置成：

-控制所述履带式车辆的相对横向两侧上的第一履带组件和第二履带组件，以响应于来自操作员对所述履带式车辆向前或向后移动的要求而使得所述履带式车辆移动，

-其中，在执行所述方向性切换之前，所述第一履带组件和所述第二履带组件被控制成实现履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿第一方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿与第一方向相反的第二方向的移动；

-其中，为了执行所述方向性切换，所述第一履带组件和所述第二履带组件被控制成实现所述履带式车辆(i)响应于操作员对所述履带式车辆的向前移动的要求而沿所述第二方向的移动，以及(ii)响应于操作员对所述履带式车辆的向后移动的要求而沿所述第一方向的移动。

23.一种由履带式车辆执行的方法，所述履带式车辆具有能围绕轴线相对于彼此旋转的上部结构和下部结构，所述履带式车辆被配置成响应于第一命令而使所述履带式车辆沿第一方向移动并且响应于第二命令而使所述履带式车辆沿与所述第一方向相反的第二方向移动，所述方法包括：

-检测所述上部结构相对于所述下部结构的角位移；

-发出指示方向性切换的可用性的第一信号，所述第一信号响应于所述角位移超过第一阈值角位移发出；

-响应于在发出所述第一信号之后接收到了方向性切换的请求，配置所述履带式车辆以便响应于所述第一命令而使所述履带式车辆沿所述第二方向移动并且响应于所述第二命令而使所述履带式车辆沿所述第一方向移动；

-发出指示方向性切换的可用性的第二信号，所述第二信号响应于所述角位移超过第二阈值角位移而发出；以及

-响应于请求了所述方向性切换而停止发出所述第一信号。

24.根据权利要求23所述的方法，还包括：

-响应于在发出所述第二信号之后接收到了新的方向性切换的请求，配置所述履带式车辆以便响应于所述第一命令而使所述履带式车辆沿所述第一方向移动并且响应于所述第二命令而使所述履带式车辆沿所述第二方向移动。

25.根据权利要求23或24所述的方法，还包括：

-控制所述履带式车辆的相对横向两侧上的履带组件，以响应于所述第一命令或所述第二命令而引起所述履带式车辆的移动。

26.根据权利要求23或24所述的方法，其中，发出指示方向性切换的可用性的所述第一信号或所述第二信号包括通过所述履带式车辆的输出接口而发出可听警报和光学警报中的至少一种。

27.根据权利要求23或24所述的方法，其中，发出指示方向性切换的可用性的所述第一信号或所述第二信号仅在至少还满足车辆稳定性条件的情况下发生。

28.根据权利要求23或24所述的方法，其中，发出指示方向性切换的可用性的所述第一信号或所述第二信号仅在至少还满足车辆操作条件的情况下发生。

29.根据权利要求23或24所述的方法，所述方法还包括：在配置所述履带式车辆以响应于所述第一命令而使所述履带式车辆沿所述第二方向移动并且响应于所述第二命令而使所述履带式车辆沿所述第一方向移动之后，将所述第二阈值角位移设置为偏离所述第一阈值角位移180度。

30.根据权利要求23或24所述的方法，还包括：记录自从生产所述履带式车辆以来所执行的方向性切换的次数。

31.根据权利要求23或24所述的方法，还包括：执行多个按顺序的方向性切换，其中，每个第二方向性切换表示还原出厂设置，其中，每个中间方向性切换表示与所述出厂设置相反的方向性设置，并且其中，所述方法还包括保持跟踪所述履带式车辆的当前方向性设置是否是所述出厂设置。

32.根据权利要求23或24所述的方法，还包括：检测关于检测所述履带式车辆的上部结构相对于所述履带式车辆的下部结构的角位移的检测故障，并且发出信号来指示发生了检测故障。

33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述方法还包括：响应于检测到检测故障，发出信号来提醒所述履带式车辆的操作员所述履带式车辆的方向性切换是不可用的。

34.一种履带式车辆，所述履带式车辆被配置成响应于第一命令而使所述履带式车辆沿第一方向移动并且响应于第二命令而使所述履带式车辆沿与所述第一方向相反的第二方向移动，所述履带式车辆包括：

-车体，所述车体包括下部结构和上部结构，所述上部结构能围绕轴线相对于所述下部结构旋转大约360度；

-用于使所述上部结构相对于所述下部结构旋转的马达；

-第一履带组件和第二履带组件，所述第一履带组件和第二履带组件分别安装在所述车体的相对横向两侧上；

-操作员界面，所述操作员界面用于允许所述履带式车辆的操作员输入操作员命令；

-电子控制单元，所述电子控制单元被配置成：

-检测所述上部结构相对于所述下部结构的角位移；

-发出指示方向性切换的可用性的第一信号，所述第一信号响应于所述角位移超过第一阈值角位移而发出；

-响应于在发出所述第一信号之后接收到了方向性切换的请求，配置所述履带式车辆以便响应于所述第一命令而使所述履带式车辆沿所述第二方向移动并且响应于所述第二命令而使所述履带式车辆沿所述第一方向移动；

-发出指示方向性切换的可用性的第二信号，所述第二信号响应于所述角位移超过第二阈值角位移而发出；以及

-响应于请求了所述方向性切换而停止发出所述第一信号。

35.一种由履带式车辆执行的方法，所述履带式车辆具有能够相对于下部结构旋转的上部结构，所述方法包括：

-使所述履带式车辆响应于第一命令而沿第一方向移动并且响应于第二命令而沿与所述第一方向相反的第二方向移动；

-执行第一方向性切换，以使所述履带式车辆响应于第一命令而沿所述第二方向移动并且响应于所述第二命令而沿所述第一方向移动；

-响应于(i)检测到所述上部结构相对于所述下部结构的角位移超过第一阈值角位移和(ii)在发出了指示方向性切换的可用性的信号之后接收到了操作员发起的方向性切换请求而执行第二方向性切换，其中，所述第二方向性切换使所述履带式车辆响应于所述第一命令而沿所述第一方向移动并且响应于所述第二命令而沿所述第二方向移动；以及

-在执行了第一方向性切换或第二方向性切换之后停止发出指示方向性切换的可用性的信号。

36.根据权利要求35所述的方法，还包括：

-控制所述履带式车辆的相对横向两侧上的履带组件，以响应于所述第一命令或所述第二命令而引起所述履带式车辆的移动。

37.根据权利要求35或36所述的方法，其中，发出指示方向性切换的可用性的信号包括通过所述履带式车辆的输出接口而发出可听警报和光学警报中的至少一种。

38.根据权利要求35或36所述的方法，其中，发出指示方向性切换的可用性的所述信号仅在至少还满足车辆稳定性条件的情况下发生。

39.根据权利要求35或36所述的方法，其中，发出指示方向性切换的可用性的所述信号仅在至少还满足车辆操作条件的情况下发生。

40.根据权利要求35或36所述的方法，其中，所述第一阈值角位移为大约90度。

41.根据权利要求35或36所述的方法，还包括：记录自从生产所述履带式车辆以来所执行的方向性切换的次数。

42.根据权利要求35或36所述的方法，还包括：执行多个按顺序的方向性切换，其中，每个第二方向性切换表示还原出厂设置，其中，每个中间方向性切换表示与所述出厂设置相反的方向性设置，并且其中，所述方法还包括保持跟踪所述履带式车辆的当前方向性设置是否是所述出厂设置。

43.根据权利要求35或36所述的方法，还包括：检测关于检测所述履带式车辆的上部结构相对于所述履带式车辆的下部结构的角位移的检测故障，并且发出信号来指示发生了检测故障。

44.根据权利要求43所述的方法，其中，所述方法还包括：响应于检测到检测故障，发出信号来提醒所述履带式车辆的操作员所述第一方向性切换和所述第二方向性切换中的给定的一个是不可请求的。

45.一种履带式车辆，包括：

-车体，所述车体包括下部结构和上部结构，所述上部结构能围绕轴线相对于所述下部结构旋转大约360度；

-用于使所述上部结构相对于所述下部结构旋转的马达；

-第一履带组件和第二履带组件，所述第一履带组件和第二履带组件分别安装在所述车体的相对横向两侧上；

-操作员界面，所述操作员界面用于允许所述履带式车辆的操作员输入操作员命令；

-电子控制单元，所述电子控制单元被配置成：

-使所述履带式车辆响应于第一命令而沿第一方向移动并且响应于第二命令而沿与所述第一方向相反的第二方向移动；

-执行第一方向性切换，以使所述履带式车辆响应于第一命令而沿所述第二方向移动并且响应于所述第二命令而沿所述第一方向移动；

-响应于(i)检测到所述上部结构相对于所述下部结构的角位移超过第一阈值角位移和(ii)在发出了指示方向性切换的可用性的信号之后接收到了操作员发起的方向性切换请求而执行第二方向性切换，其中，所述第二方向性切换使所述履带式车辆响应于所述第一命令而沿所述第一方向移动并且响应于所述第二命令而沿所述第二方向移动；以及

-在执行了第一方向性切换或第二方向性切换之后停止发出指示方向性切换的可用性的信号。

46.一种履带式车辆，包括：

-车体，所述车体包括下部结构和上部结构，所述上部结构能围绕轴线相对于所述下部结构旋转；

-用于使所述上部结构相对于所述下部结构旋转的马达；

-第一履带组件和第二履带组件，所述第一履带组件和第二履带组件分别安装在所述车体的相对横向两侧上；

-操作员界面，所述操作员界面用于允许所述履带式车辆的操作员输入操作员命令；

-电子控制单元，所述电子控制单元被配置成执行根据权利要求1至10、12至21、23至33、以及35至44中的任一项所述的方法。

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