[发明专利]用于挖掘机的俯视图系统及其方法

说明书

相关申请

本申请要求2012年3月29日提交的美国临时申请No.61/617,516和2013年2月11日提交的美国临时申请No.61/763,229的优先权，这两个申请的整个内容都通过引用并入本文。

背景

本发明的实施方式涉及提供围绕工业机器比如电绳或动力挖掘机定位的检测到的物理物体的俯视。

发明内容

工业机器，比如电绳铲挖掘机或动力挖掘机、拉铲挖土机等，用于执行挖掘操作以从例如矿山堆去除材料。操作者在挖掘操作期间控制绳铲挖掘机以给铲斗加载材料。操作者将材料从铲斗中放置到运输卡车中。在放置材料之后，挖掘循环继续且操作者将铲斗摆回到矿山堆以进行另外的挖掘。

随着铲斗移动，具有畅通的摆动路径以避免与其它物体碰撞是重要的。例如，铲斗可在摆动路径中冲击运输卡车或其它装备。铲斗还可冲击矿山堆、地面或挖掘机的其它部分，和/或位于挖掘机周围的其它物体。冲击特别是如果强的话可造成对铲斗和冲击的物体的破坏。此外，冲击可造成对挖掘机的其它部件的破坏。

因此，本发明的实施方式提供了用于检测和减轻挖掘机碰撞的系统和方法。为了检测碰撞，系统和方法检测挖掘机周围的区域内的物体。在检测到物体之后，系统和方法可以任选地增加挖掘机的控制以减轻与检测到的物体的可能碰撞的冲击。当减轻碰撞时，系统和方法可以利用听觉、视觉和/或触觉反馈向挖掘机操作者提供警告。

具体地，本发明的一个实施方式提供了一种用于提供挖掘机周围的区域的俯视图的系统。所述系统包括至少一个处理器。该至少一个处理器配置成：从安装在所述挖掘机上的至少一个传感器接收数据，其中所述数据涉及所述挖掘机周围的区域；基于所述数据识别多个平面；以及确定所述多个平面是否定位在与运输卡车相关联的预定配置中。如果所述多个平面定位在预定配置中，则所述至少一个处理器配置成将所述多个平面叠加在所述挖掘机和所述区域的俯视图图像上。

本发明的另一实施方式还提供了一种用于提供工业机器周围的区域的俯视图的方法。所述方法包括：在至少一个处理器处从安装在所述工业机器上的至少一个传感器接收数据，其中所述数据涉及所述工业机器周围的区域。方法还包括通过至少一个处理器基于所述数据识别多个平面；通过至少一个处理器确定所述多个平面是否定位在与预定的物理物体相关联的预定配置中；以及如果所述多个平面定位在所述预定配置中，则将所述多个平面叠加在所述工业机器和所述区域的俯视图图像上。

本发明的其它方面将通过考虑详细说明和附图而变得明显。

附图说明

专利或申请文件包含彩色实现的至少一个附图。具有彩色图的该专利或专利申请公布的副本将通过官方在请求和付必要费用时提供。

图1示出根据本发明的一个实施方式的工业机器和运输卡车。

图2示出图1的工业机器的控制器。

图3是示出由图2的控制器执行的检测物体的方法的流程图。

图4示出由图2的控制器检测的示意性平面。

图5示出基于图4的平面由图2的控制器界定的示例性排除的体积。

图6示出围绕工业机器捕捉的图像。

图7示出基于图6的图像的工业机器的俯视图。

图8示出与由图2的控制器检测的平面叠加的图7的俯视图。

图9是示出由图2的控制器执行的减轻碰撞的方法的流程图。

图10是根据本发明的另一实施方式的工业机器的控制器。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施方式之前，应理解，本发明的应用不限于在下面的描述中阐述或在附图中示出的构造的细节和部件的布置。本发明能够是其它实施方式且以各种方式被实践或执行。而且，应理解，本文使用的短语和术语用于描述的目的且不应被认为是限制的。在本文中“包括”、“包含”或“具有”和其变形的使用意味着包含下文列举的项和其等同物以及另外的项。术语“安装”、“连接”和“联接”被宽泛地使用且包含直接和间接安装、连接和联接两者。而且，“连接”和“联接”不限于物理的或机械的连接或联接且可包括电连接或联接，不管是直接还是间接。而且，电子通信和通告可以利用包括直接连接、无线连接等的任何已知方式来执行。