[发明专利]车辆导引显示器和路径导航方法

说明书

本申请公开了一种显示模块和方法，以显示车辆相对于通向装载点的期望进场路线的方向和距离的位置关系。

技术领域

本公开内容涉及车辆的路径信息，其用于导航并且用于人机界面显示器来进行车辆的路径控制。更具体而言，本公开内容涉及确定车辆相对于预定的期望直线路径以及相对于在该路径上的预定的期望目标位置点的方向和距离的位置关系。

背景技术

在采矿作业中对诸如非公路大型自卸卡车之类的车辆的操作员控制需要将车辆对准到几乎直线的路径，并且在日常例行中多次到达期望的停靠点(stopping point)。该停靠点通常被称为定位点(spot point)。为了到达定位点，在接近定位点处对车辆的操纵通常被称为定位的操纵，或简称为定位操纵。用于定位的操纵的时间通常被称为定位的时间，或简称为定位时间。

当操纵必须重新启动时，由于在尝试期间某个位置处的车辆未对准，所以定位的时间会变得更长。这种未对准可能是由起始点位置相对于期望的最佳路径起始点的误差引起的。未对准可能是由于沿着路径的移动的错误信息或信息缺乏引起的，从而对车辆路径进行一致的校正调整，以便通过车辆的正确对准到达期望的定位点。

类似于导致定位的时间增加的未对准，车辆停靠点的位置误差也可能由于错误信息或信息缺乏而发生，从而对车辆速度进行一致的校正调整。这又会导致更多的定位的时间，因为需要更多的车辆操纵，其中可能需要从初始起点完全完整的第二次尝试。

定位操纵通常处于车辆的反向运动中。在定位操纵期间，路径和定位点的信息受到限制，因为反向运动给操作员的全深度感知信息的视觉参考较少，通常仅通过小尺寸的镜子(与用于向前运动的完整挡风玻璃区域相比)。相机助手通常提供很少的可视化改进，并且通常使用信息有限的小屏幕，提供了用于判断距离、速度和控制输入反馈的最小辅助，这是由于相机的二维信息能力、小尺寸和其它已知原因。

通常，在定位的操纵区域中，对于操纵动作存在许多环境挑战。诸如铲斗、橡胶轮胎装载机、挖掘机履带式机器的装载工具以及这样的其它装载工具使得能见度降低，这是由于在装载过程中落入到运输卡车中的材料、落到地面的材料、从滚动轮胎和移动轨道掉落的材料以及从机器上掉下来的收集残留物被引入到空气中的灰尘和碎屑的缘故。这种降低的能见度又会产生这样的情况，即在存在足够清晰的空气环境之前不可能进行定位，从而由于等待时间增加而导致生产性能降低。在大雨条件、大雪条件、大风条件、白天和夜间的阴暗照明条件以及阳光直射条件下，都会出现另一种环境性降低能见度的情况。这些还可能导致等待情况和生产速度减慢，以及在定位操纵期间设备和运输卡车之间的碰撞风险增加。

需要一种方法和装置来提供多个参数位置导航信息，其可用于人为控制的显示器、用作机器辅助控制的传感器类型输入以及用于机器自动控制的传感器类型输入。

发明内容

在一个实施例中，一种用于车辆的显示模块包括路线偏差指示器(coursedeviation indicator)，该路线偏差指示器被配置为提供在期望进场路线(desiredapproach course)和第一直线之间的第一角度的指示，其中第一直线在车辆上的第一点和虚拟原点之间延伸。期望进场路线是车辆接近装载点的期望路线。航向指示器(headingindicator)被配置为提供在车辆前向对准与期望进场路线之间的第二角度的指示，其中车辆前向对准是车辆的纵向中心线，其延伸通过车辆上的第一点。横向偏差指示器(lateraldeviation indicator)被配置为提供从车辆上的第一点到装载线的距离的指示，其中装载线延伸通过装载点。装载点位于期望进场路线上。