CN105793496A - 画面模式选择装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本说明书中提出的一个实施例涉及工程机械中各作业模式的画面模式选择装置及方法，工程机械中各作业模式的画面模式选择装置的特征在于，利用斗臂角度和上部体的回旋角度及行驶速度，判别作业模式，根据作业模式，提供能够消除死角、提高安全性的最佳画面。

Description

画面模式选择装置及方法
技术领域
本发明涉及工程机械中各作业模式的画面模式选择装置及方法。
背景技术
一般而言，在驾驶挖掘机、轮式装载机、叉车等用于建设的工程机械时，不仅是前方的情况，而且确保对后方、侧方等的视野，也作为非常重要的要素进行作用。
工程机械在互不相同的位置加装有一个以上的摄像头，随着作业，通过以加装的摄像头拍摄的影像，在挖掘机内部的屏幕上提供周边情况，从而确保作业者的视野。
另一方面，根据分类为挖掘作业、深挖掘作业、回旋作业、行驶等的挖掘机动作，盲区相互相异。另外，在作业时，例如在挖掘机作业中的深挖掘时，发生回旋作业与挖掘作业等复杂的动作。另一方面，每当动作变更时，分别存在能够消除死角并提高安全性的最佳视野。因此，在复杂的动作时，为了确保最佳视野，需要手动持续操作画面。
发明内容
技术课题
但是，为了确保每个作业动作的最佳视野而操作画面模式，因而作业效率低下，分散作业者注意力，会发生安全性的问题。
因此，本说明书的一个实施例的目的在于提供一种用于根据利用工程机械的作业种类，自动选择最佳画面模式并提供的装置及方法。
课题解决方案
本说明书的一个实施例的工程机械的画面模式选择方法包括：从传感器或驱动器接收一个以上的作业信息的步骤；利用所述作业信息判别作业模式的步骤；查询与判别的作业模式对应的画面模式的步骤；及根据查询的画面模式选择性地编辑从多个摄像头接收的拍摄影像并显示于画面的步骤。
本发明的特征在于，在所述显示于画面的步骤之后，返回所述接收作业信息的步骤。
本发明的特征在于，一个以上的作业信息包括作为附着于斗臂关节的角度传感器的输出值的斗臂角度、作为附着于回旋体的角度传感器的输出值的回旋角速度、行驶速度。
本发明的特征在于，利用所述作业信息判别作业模式的步骤包括：确认所述行驶速度是否为0的第一步骤；当所述行驶速度不为0时，判断为行驶模式，当所述行驶速度为0时，确认回旋角是否为0的第二步骤；当在所述第二步骤中回旋角不为0时，确认回旋方向是否为顺时针方向，当回旋方向为顺时针方向时，判断为右回旋模式，当回旋方向为逆时针方向时，判断为左回旋模式，当在所述第二步骤中回旋角速度为0时，确认斗臂角度是否为既定的范围以内的步骤；当所述斗臂角度为既定的范围以内时，判断为平地挖掘模式，当所述斗臂角度超过既定的范围时，判断为上端作业模式，当斗臂角度不足既定的范围时，判断为深挖掘模式的步骤。
所述根据查询的画面模式选择性地编辑从多个摄像头接收的拍摄影像并显示于画面的步骤是，根据与所述行驶模式对应的画面模式，把包括右侧摄像头的近距离拍摄影像、左侧摄像头的近距离拍摄影像、前方摄像头的拍摄影像、后方摄像头的拍摄影像在内的影像显示于画面；根据与所述右回旋模式对应的画面模式，把包括右侧摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像提供给画面；根据与所述左回旋模式对应的画面模式，把包括左侧摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像提供给画面；根据与所述平地挖掘模式对应的画面模式，把包括第一斗臂摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像提供给画面；所述深挖掘模式和上端挖掘模式把包括第二斗臂摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像提供给画面。
本说明书一个实施例的画面模式选择装置的特征在于，包括：存储器部，其存储关于与作业模式对应的画面模式的信息；控制部，其接收作业信息，判别作业模式，在数据库中查询与判别的作业模式对应的画面模式，根据查询的画面模式进行控制，选择性地编辑从多个摄像头接收的拍摄影像并显示于画面；显示部，其根据所述控制部的指示，显示根据作业模式选择性地编辑的影像。
本发明的特征在于，所述作业信息包括作为附着于斗臂关节的角度传感器的输出值的斗臂角度、作为附着于回旋体的角度传感器的输出值的回旋角速度、行驶速度。
本发明的特征在于，所述控制部确认所述行驶速度是否为0，当所述行驶速度不为0时，判断为行驶模式，当所述行驶速度为0时，确认回旋角速度是否为0，当回旋角速度不为0时，确认回旋方向是否为顺时针方向，当回旋方向为顺时针方向时，判断为右回旋模式，当回旋方向为逆时针方向时，判断为左回旋模式，当所述行驶速度为0、回旋角度为0时，确认斗臂角度是否为既定的范围以内，当所述斗臂角度为既定的范围以内时，判断为平地挖掘模式，如果所述斗臂角度超过既定的范围，则判断为上端作业模式，如果斗臂角度不足既定的范围，则判断为深挖掘模式。其特征在于，关于与所述作业模式对应的画面模式的信息，与各作业模式对应的画面模式存储为表的形态，根据所述表，所述行驶模式与包括右侧摄像头的近距离拍摄影像、左侧摄像头的近距离拍摄影像、前方摄像头的拍摄影像、后方摄像头的拍摄影像的画面模式对应；所述右回旋模式与包括右侧摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像的画面模式对应；所述左回旋模式与包括右侧摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像的画面模式对应；所述平地挖掘模式与包括第一斗臂摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像的画面模式对应；所述深挖掘模式和上端挖掘模式与包括第二斗臂摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像的画面模式对应；所述俯视图是合成多个前方摄像头、后方摄像头、右侧摄像头、左侧摄像头的影像并从上方俯视车辆的模样的影像。
发明效果
根据本说明中提出的一个实施例，工程机械在作业中自动把与作业种类相符的最佳画面提供给作业者，消除因作业种类决定的作业环境周边的死角。因此，向作业者提供便利性，最终能够提高作业的安全性。
附图说明
图1是表示本发明实施例的挖掘机的各作业模式的画面模式选择装置的构成框图的示例图。
图2是用于表示附着于本发明实施例的挖掘机的传感器的位置的示例图。
图3是用于表示安装于本发明实施例的挖掘机的摄像头的位置的示例图。
图4是用于说明本发明实施例的挖掘机的各作业模式的画面模式选择方法的流程图。
图5是用于说明本发明实施例的挖掘机的作业模式判断方法的流程图。
图6至图9是举例图示本发明实施例的根据画面模式优化的提供画面的画面。
图10是用于表示本发明实施例的挖掘机中安装的斗臂摄像头的视角的示例图。
具体实施方式
下面参照附图，详细说明本发明的优选实施例，与附图符号无关，相同或类似的构成要素赋予相同的参照符号，省略对此的重复说明。
另外，在说明本发明方面，当判断认为对相关公知技术的具体说明可能混淆本发明的要旨时，则省略该详细说明。另外需要注意的是，附图只用于使得能够容易地理解本发明的思想，不得解释为本发明的思想由附图所限定。
图1是表示本发明实施例的挖掘机的各作业模式的画面模式选择装置的构成框图的示例图。
如图1所示，本发明实施例的挖掘机的各作业模式的画面模式选择装置可以包括控制部100、一个以上的角度传感器110、行驶信息输入部120、输入部130、显示部140、存储器部150及一个以上的摄像头160构成。
首先，本发明一个实施例中的角度传感器110发挥感知因附着部的动作导致的角度变化的作用。例如，如图2所示，附着部意味着传感器在挖掘机中附着的位置，附着部例如可以为斗臂(图2的121)和回旋体(图2的122)。出于便利，把附着于斗臂121的角度传感器称为斗臂角度传感器111，把附着于回旋体122的角度传感器称为回旋角度传感器112。包括斗臂角度传感器111和回旋体122的角度传感器110把输出信号传递给控制部100。
本发明一个实施例中的行驶信息输入部120发挥提供行驶信息的作用，行驶信息是确认是否为行驶中的信息，可以包括行驶速度及行驶方向。关于是否为行驶中(行驶速度是否为0)的信息可以由从驱动器输出的信号获得。例如，当为履带式时，可以从根据踏板的操作而输出的信号获得，当为轮式时，可以从根据驾驶台的操作而输出的信号获得。
行驶速度可以通过速度传感器获得。速度传感器可以安装于车辆的变速器部等，感知发动机旋转数而进行判断。此外，行驶信息也可以借助于多样的公知方法而获得。
控制部100可以利用从一个以上的摄像头160接收的拍摄影像而提供最佳影像。例如，控制部100可以提供AVM(AroundViewMonitor，全景监视器)功能，由此，可以提供挖掘机的俯视图(TopView)。控制部100此外还可以提供拍摄的影像的放大影像及/或部分影像。其中，所谓AVM(AroundViewMonitor)，是利用在车辆的前后左右配备的共四个以上的摄像头，如同在车辆上方俯视一样，使得通过内部监视器一目了然地看到车辆前后与两侧的360度情况的功能。
特别是在本发明的一个实施例中，控制部100利用从角度传感器110和行驶信息输入部120接收的信号(作业信息)，判断作业模式，选择存储器部150中已存储的各作业模式的最佳画面模式。控制部100根据选择的画面模式，控制使得在显示部140显示从多个摄像头中任意的摄像头接收的拍摄影像。
在本发明的一个实施例中，控制部100确认所述行驶速度是否为0。当所述行驶速度不为0时，判断为行驶模式，当所述行驶速度为0时，确认回旋角速度是否为0。当回旋角速度不为0时，确认回旋方向是否为顺时针方向，当回旋方向为顺时针方向时，判断为右回旋模式，当回旋方向为逆时针方向时，判断为左回旋模式。
另外，控制部100在行驶速度为0、回旋角速度为0时，确认斗臂角度是否为既定的范围以内，当所述斗臂角度为既定的范围以内时，判断为平地挖掘模式，如果所述斗臂角度超过既定的范围，则判断为上端作业模式，如果斗臂角度不足既定的范围，则判断为深挖掘模式。
输入部130如果从作业者输入了用于开启或关闭自动画面转换功能的指示的信号(Son，Soff)，则把信号(Son，Soff)传递给控制部100。这种输入部130可以以现在商用化或今后可能商用化的多样的输入手段实现。输入部130例如不仅是诸如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏、触摸垫等的普通输入装置，还可以包括感知使用者的动作而发生特定输入信号的手势输入手段。
显示部140显示与由控制部100的指示决定的画面模式对应的拍摄影像。例如，如图6至图9所示，可以在画面中，在视觉上显示根据各画面模式而从在多个摄像头中选择的任意摄像头接收的拍摄影像或编辑的影像。
存储器部150存储工程机械的各作业模式的画面模式选择方法所需的信息，特别是在本发明中，存储器部150为了提供关于作业的最佳画面，可以存储使作业模式与最佳画面模式匹配的表。表1显示出匹配表的一个示例。
【表1】
在表1中，R意味着右侧摄像头的影像，L意味着左侧摄像头的影像，B1意味着第一斗臂摄像头的影像，B2意味着第二斗臂摄像头的影像，r1意味着后方摄像头的影像，F意味着前方摄像头，近距离意味着以车身为中心放大的影像。
在图6至图9中图示了按表1的画面模式提供的画面的一个示例。图6是在作业模式为行驶模式时显示的画面模式的一个示例，图7是在作业模式为右回旋模式时显示的画面模式的一个示例。图8是在作业模式为左回旋模式时显示的画面模式的一个示例，图9是在作业模式为挖掘模式时显示的画面模式的一个示例。
这种存储器部150包括诸如硬盘、软盘及磁带的磁介质(MagneticMedia)，诸如CD-ROM(CompactDiskReadOnlyMemory)、DVD(DigitalVideoDisk)的光记录介质(OpticalMedia)，诸如光磁碟(FlopticalDisk)的磁-光介质(Magneto-OpticalMedia)，及只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、闪速存储器。
摄像头160配备一个以上，拍摄影像并把拍摄的影像传递给控制部100。
本发明一个实施例的摄像头160如图3所示，可以包括附着于车辆上部体的左侧的左侧摄像头L、附着于车辆上部体的右侧的右侧摄像头R、附着于车辆上部体的前方的前方摄像头F、附着于车辆上部体的后方的后方摄像头r、两个斗臂摄像头B1、B2。这只是一个示例，根据挖掘机的型号，可以在不同位置附着不同数量的摄像头。如果参照图10，可以确认两个斗臂摄像头B1、B2各个的视角。如图10的(a)和(b)所示，斗臂摄像头B1、B2各个的视角相互相异，根据作业而提供最佳影像的摄像头可以相异。例如，如图10的(a)所示配备的斗臂摄像头B1可以适合于平地挖掘，如图10的(b)所示配备的斗臂摄像头B2可以适合于深挖掘或上端挖掘作业。
前述的构成要素并非全部必须需要，可以一部分省略。
下面参照附图的图4至图5，对如上所述构成的工程机械的各作业模式的画面模式选择装置中的各作业模式的画面模式选择方法进行具体说明。
首先，通过输入部，接受输入用于开始各作业模式的画面模式自动选择功能的指示信号(S10)。
输入指示信号后，为了画面模式自动选择，接受提供一个以上的输入信息，例如来自角度传感器的角度值和行驶信息(S20)。
利用角度值和行驶信息，判断作业模式(S30)。参照图5，对判断作业模式的方法进行说明。
如图5所示，利用输入的行驶信息，确认行驶速度Vx是否为0(S31)。当行驶速度不为0时，判断为行驶模式(S32)。
在步骤S31中，当行驶速度为0时，确认输入的角度值中回旋角速度x是否为0(S33)。
当回旋角速度x不为0时，确认回旋角速度x是否大于0(S34)。回旋角速度x以任意的基准位置为0，把比基准位置更右侧方向定为+，把左侧方向的角度称为负。
当回旋角速度x大于0时，判断为右回旋模式(S35)。当回旋角速度x不为0且不大于0时，即，当小于0时，判断为左回旋模式(S36)。
在步骤S33中，当回旋角速度x为0时，确认斗臂角度Y是否在-20度与+20度以内的范围(S37)。当斗臂角度Y不足-20度时，判断为深挖掘模式，当超过+20度时，判断为上端作业模式(S38)。在本发明的实施例中，深挖掘模式和上端作业模式提供相同的画面模式，但在其它的变形例中，当然也可以提供互不相同的画面模式。
在步骤S37中，当斗臂角度Y在-20度与+20度以内的范围内时，判断为平地挖掘模式(S39)。
根据判断的作业模式，提供与判别的作业模式对应的最佳画面(S40)。在本发明的一个实施例中，在如表1所示在数据库已存储的表中，查询根据作业模式而要求的最佳画面模式，根据查询的画面模式，选择从多个摄像头接收的拍摄影像并显示于画面。
例如，根据与行驶模式对应的画面模式，把包括右侧摄像头的近距离拍摄影像、左侧摄像头的近距离拍摄影像、前方摄像头的拍摄影像、后方摄像头的拍摄影像在内的影像显示于画面。
根据与右回旋模式对应的画面模式，把包括右侧摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像显示于画面，根据与所述左回旋模式对应的画面模式，把包括左侧摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像显示于画面。
根据与平地挖掘模式对应的画面模式，把包括第一斗臂摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像显示于画面。
深挖掘模式和上端挖掘模式把包括第二斗臂摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像显示于画面。
这些作为一个示例，可以由作业者或管理者，在各作业模式的最佳影像画面中，添加或删除特定摄像头的影像地实现。
首先，当通过输入部，输入了用于结束各作业模式的画面模式自动选择功能的信号时，结束自动选择功能，否则返回步骤S20。
图示的各步骤并非全部必须需要，一部分步骤可以省略。
前述的方法可以通过多样手段而实现。例如，本发明的实施例可以借助于硬件、固件(firmware)、软件或它们的结合等而实现。
当借助于硬件而实现时，本发明实施例的方法可以借助于一个或其以上的ASICs(applicationspecificintegratedcircuits,专用集成电路)、DSPs(digitalsignalprocessors,数字信号处理器)、DSPDs(digitalsignalprocessingdevices，数字信号处理装置)、PLDs(programmablelogicdevices，可编程逻辑设备)、FPGAs(fieldprogrammablegatearrays，现场可编程门阵列)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等而实现。
当借助于固件或软件而实现时，本发明实施例的方法可以以执行以上说明的功能或动作的模块、步骤或函数等形态实现。软件代码可以存储于存储器单元，借助于处理器而驱动。所述存储器单元位于所述处理器内部或外部，可以借助于已经公知的多样手段，与所述处理器收发数据。
以上以附图为参照，说明了本说明书中公开的实施例。如此在各图中图示的实施例不得限定地进行解释，可以解释为可以由熟知本说明书内容的技术人员相互组合，当组合时，一部分构成要素还可以省略。
因此，本说明书中记载的实施例和附图中图示的构成只不过是本说明书中公开的一个实施例，并非全部代表本说明书中公开的技术思想，应理解为在本申请时间点，会有能够替代它们的多样的均等物和变形例。
工业实用性
本发明是根据作业的种类自动地提供最佳视野角的技术，因而作为作业者确保便利性和安全性的技术，不仅满足营业的可能性，而且是能够从现实角度明确实施的程度，因而是具有工业实用性的发明。

Claims (9)

1.一种画面模式选择方法，是画面模式选择装置的画面模式选择方法，其特征在于，包括：
从传感器或驱动器接收一个以上的作业信息的步骤；
利用所述作业信息判别作业模式的步骤；
查询与判别的作业模式对应的画面模式的步骤；及
根据查询的画面模式选择性地编辑从多个摄像头接收的拍摄影像并显示于画面的步骤。
2.根据权利要求1所述的画面模式选择方法，其特征在于，
在所述显示于画面的步骤之后，返回所述接收作业信息的步骤。
3.根据权利要求1所述的画面模式选择方法，其特征在于，
一个以上的作业信息包括作为附着于斗臂关节的角度传感器的输出值的斗臂角度、作为附着于回旋体的角度传感器的输出值的回旋角速度或行驶速度。
4.根据权利要求3所述的画面模式选择方法，其特征在于，
利用所述作业信息判别作业模式的步骤包括：
利用所述行驶速度判断是否为行驶模式的第一步骤；
如果在所述第一步骤中判断为并非行驶模式，则利用回旋角速度确认回旋状态的第二步骤；
当在所述第二步骤中判断为回旋模式时，确认回旋方向是否为顺时针方向，当回旋方向为顺时针方向时，判断为右回旋模式，当回旋方向为逆时针方向时，判断为左回旋模式的第三步骤；
当在所述第二步骤中未判断为回旋模式时，确认斗臂角度是否为既定的范围以内的第四步骤；
当在所述第四步骤中斗臂角度为既定的范围以内时，判断为平地挖掘模式，当所述斗臂角度超过既定的范围时，判断为上端作业模式，当斗臂角度不足既定的范围时，判断为深挖掘模式的步骤。
5.根据权利要求4所述的画面模式选择方法，其特征在于，
所述根据查询的画面模式选择性地编辑从多个摄像头接收的拍摄影像并显示于画面的步骤是，
根据与所述行驶模式对应的画面模式，把包括右侧摄像头的近距离拍摄影像、左侧摄像头的近距离拍摄影像、前方摄像头的拍摄影像、后方摄像头的拍摄影像在内的影像显示于画面，
根据与所述右回旋模式对应的画面模式，把包括右侧摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像显示于画面，
根据与所述左回旋模式对应的画面模式，把包括左侧摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像显示于画面，
根据与所述平地挖掘模式对应的画面模式，把包括第一斗臂摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像显示于画面，
所述深挖掘模式和上端挖掘模式把包括第二斗臂摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像在内的影像显示于画面，
所述俯视图是合成多个前方摄像头、后方摄像头、右侧摄像头、左侧摄像头的影像并从上方俯视车辆的模样的影像。
6.一种画面模式选择装置，其特征在于，包括：
存储器部，其存储关于与作业模式对应的画面模式的信息；
控制部，其从传感器或驱动器接收作业信息，判别作业模式，在数据库中查询与判别的作业模式对应的画面模式，根据查询的画面模式进行控制，选择性地编辑从多个摄像头接收的拍摄影像并显示于画面；及
显示部，其根据所述控制部的指示，显示根据作业模式选择性地编辑的影像。
7.根据权利要求6所述的画面模式选择装置，其特征在于，
所述作业信息包括作为附着于斗臂关节的角度传感器的输出值的斗臂角度、作为附着于回旋体的角度传感器的输出值的回旋角速度、行驶速度。
8.根据权利要求7所述的画面模式选择装置，其特征在于，
所述控制部利用所述行驶速度，判断行驶模式，
如果判断为并非行驶模式，则利用回旋角速度，确认回旋状态，当为回旋状态时，确认回旋方向是否为顺时针方向，当回旋方向为顺时针方向时，判断为右回旋模式，当回旋方向为逆时针方向时，判断为左回旋模式，
当判断为并非所述行驶模式，且并非回旋状态时，确认斗臂角度是否为既定的范围以内，当所述斗臂角度为既定的范围以内时，判断为平地挖掘模式，如果所述斗臂角度超过既定的范围，则判断为上端作业模式，如果斗臂角度不足既定的范围，则判断为深挖掘模式。
9.根据权利要求8所述的画面模式选择装置，其特征在于，
关于与所述作业模式对应的画面模式的信息，与各作业模式对应的画面模式存储为表的形态，根据所述表，
所述行驶模式与包括右侧摄像头的近距离拍摄影像、左侧摄像头的近距离拍摄影像、前方摄像头的拍摄影像、后方摄像头的拍摄影像的画面模式对应，
所述右回旋模式与包括右侧摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像的画面模式对应，
所述左回旋模式与包括右侧摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像的画面模式对应，
所述平地挖掘模式与包括第一斗臂摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像的画面模式对应，
所述深挖掘模式和上端挖掘模式与包括第二斗臂摄像头的拍摄影像、俯视图(TOPVIEW)、后方摄像头的拍摄影像的画面模式对应，
所述俯视图是合成多个前方摄像头、后方摄像头、右侧摄像头、左侧摄像头的影像并从上方俯视车辆的模样的影像。
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