CN206204753U - 机动建筑机械 - Google Patents

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H·朗格
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Abstract

本实用新型涉及一种机动建筑机械。机动建筑机械具有输送装置(10)和用于显示建筑机械周围环境的鸟瞰视图图像的图像显示装置(17)，该图像显示装置具有摄像机系统(18)以及图像处理系统(19)，所述摄像机系统(18)具有多个摄像机)。图像处理系统(19)构造成使得各个图像区域的图像细节结合在一起以便形成鸟瞰视图的总体图像(27)。所述摄像机系统具有至少一个摄像机(18D；18D’，18D”)，其布置在输送装置(10)上以使得摄像机的观看方向指向机械框架(2)的方向；以及摄像机系统(18)具有至少一个摄像机(18A，18B，18C)，其布置在机械框架(2)上以使得摄像机的观看方向远离机械框架(2)指向。

Description

机动建筑机械
技术领域
本实用新型涉及一种机动建筑机械，其具有在作业方向上延伸超出机械框架的输送装置，所述机动建筑机械特别是道路铣刨机或露天采矿机，其具有用于显示建筑机械周围环境图像的图像显示装置。
背景技术
已知的建筑机械具有由具有前部行走机构和后部行走机构的底盘承载的机械框架和布置在机械框架上以便移除地面的作业装置，例如用于移除有缺陷的道路层(道路铣刨机)，或开采矿产资源(露天采矿机)。作业装置可具有铣刨辊和/或切削辊。在每种情况下可缩回或延伸的升降装置可与建筑机械的各个行走机构相关联，使得机械框架可与作业装置一起相对于地面降低或升高或可改变相对于地面的倾斜度。被移除的材料使用输送装置输送到在建筑机械的前方或后方行进的输送车辆。输送装置具有延伸超出机械框架的吊臂，该吊臂可围绕垂直于机械框架的平面延伸的轴线可枢转地布置在机械框架上。吊臂也可围绕平行于机械框架的平面且横向于建筑机械纵向轴线延伸的轴线枢转。因此，吊臂可枢转到两侧并且也相对于高度进行调节。在前装式建筑机械的情况下，吊臂在作业方向上向前延伸超出机械框架长的距离，在后装式建筑机械的情况下，吊臂在作业方向上向后延伸超出机械框架长的距离。
机械的操作人员面临的问题是建筑机械的周围环境只能从控制台以受限的范围进行观看。例如，在前装式和后装式建筑机械的情况下困难增大，机械操作人员向前或向后的视野还受到突出长距离的输送装置的限制。因此，道路铣刨机的驾驶员不能从控制台看到在机械操作人员的视野内由输送装置遮挡的物体。根据驾驶员在延伸过机械整个宽度的控制台上的位置和输送装置的大的枢转范围，不仅可能会遮挡位于输送装置正下方的物体，而且可能会遮挡位于输送装置的旁边或前面和后面的物体。
因为视野受限，已知建筑机械配备一个或多个摄像机。已知的道路铣刨机例如具有摄像机，其记录建筑机械后面区域的图像，所述图像显示于布置在控制台上的显示单元上。这使得对于机械操作人员而言更容易使得铣刨机倒车。
DE 10 2013 002 079A1描述了一种挖掘机，其具有多个监控摄像机，所述摄像机在地面上方的不同高度处布置在机械框架的不同侧。可以移动地或可旋转地安装在机械框架上以便调节的各个摄像机记录周围环境的局部图像，所述局部图像通过图像处理系统被结合到一起以便形成周围环境的特定区域的总体图像。
停车时辅助驾驶员的装置已知用于机动车辆，特别是乘用车。这种类型的装置也被称为驾驶员辅助系统并且给机动车辆的驾驶员提供从位于车辆上方的虚拟视点看到的车辆周围环境的完整图像。周围环境的这种类型的环绕视图也被称为鸟瞰视图。
DE 10 2011 077 143A1描述了一种用于机动车辆的驾驶员辅助系统，所述系统具有在散热器格栅内的前部摄像机，在两个外部后视镜的每一个中的侧面摄像机，以及在车辆后部在行李箱盖的把手凹部区域内的后部摄像机。前部摄像机记录前部图像区域以及后部摄像机记录后部图像区域，而侧面摄像机记录侧面图像区域，它们使用合适的成像模型转换成由四个图像细节构成的总体图像。应当实现整个车辆周围环境的完全覆盖，因为摄像机配备有允许超过180度的水平张角的光学系统(鱼眼光学系统)，从而使得各个图像区域彼此重叠。
DE 10 2011 088 332A1描述了一种用于在适于机动车辆的多摄像机系统中改进物体检测的方法。该文献解决在鸟瞰视图的总体图像的关键区域中检测升高的物体的问题。该方法提供记录前部观看区域和后部观看区域以及两个横向观看区域，所述区域结合到一起以形成鸟瞰视图的总体图像。用于物体检测的关键区域位于拼接(stitching)区域内。而在当前系统中，在图像的重叠区域内限定刚性地实施和不可变的拼接，已知的方法以如此方式提供拼接的位移以使得拼接不位于升高的物体的区域内。这是为了避免物体定位在对于物体检测关键的拼接区域内。
用于将多个图像记录结合到一起以便形成鸟瞰视图的总体图像的方法也从DE 102006 003 538B3已知。除了在乘用车中使用之外，已知的方法也适于在卡车、公共汽车或建筑车辆内使用。
DE 2014 013 155A1描述了适于诸如适于运送土的卡车、车轮轴承或挖掘机的可移动的作业机械的图像显示系统，其使得可以看到位于车辆驾驶员的受限视域内的物体。该图像显示系统还提供鸟瞰视图。视图的类型取决于作业机械的由传感器所检测的具体状态。在一个优选的实施例中，作业机械的移动方向和速度作为作业机械的状态来检测，以便能够监测机械和物体之间的空间关系。例如，如果物体位于机械的移动区域之外则不指示出所述物体。
虽然在现有技术文献中可以发现偶尔提及甚至在建筑机械中使用已知的驾驶员辅助系统，优选预期用于乘用车或货车的已知的驾驶员辅助系统一般不适于机动建筑机械要求驾驶员辅助系统所满足的特殊要求，所述机动建筑机械具有向前延伸长距离的输送装置，所述机动建筑机械特别是道路铣刨机或露天采矿机，因为这些建筑机械和一般机动车辆彼此不同的根本之处在于一般机动车辆不具有用于移除地面材料的作业装置，也不具有输送装置。
适于用于显示车辆周围环境的鸟瞰视图图像的驾驶员辅助系统的已知解决方案只使用具有远离车辆指向的观看方向的摄像机或具有远离彼此指向的观看方向的摄像机，即这些系统不提供彼此面对的任何摄像机。因此，已经建立的一种观点是所有摄像机轴线的与观看方向反向的延伸部分将在共同中心会合。专家们的观点是检测车辆的周围环境而不是机械框架以便允许得到完整的环绕视图。因此，在所有的车辆中提供远离车辆或远离共同中心指向的摄像机。这也适用于被安装在车辆附接件上，例如安装在机动车辆的后视镜上的摄像机。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种机动建筑机械，其具有在建筑机械的纵向方向上向前或向后延伸超出机械框架以便输送被移除的材料的输送装置，所述机动建筑机械特别是道路铣刨机或露天采矿机，它给机械操作人员提供高度的操作便利性。本实用新型的进一步的目的是提出用于提高操作便利性的方法。
这些目的由如下特征来实现。
本实用新型的一方面在于提供一种机动建筑机械，其包括：机械框架，其由底盘承载，所述底盘具有前部行走机构和后部行走机构；布置在所述机械框架上用于移除地面材料的作业装置；输送装置，其在作业方向上向前或向后延伸超出机械框架以便输送被移除的材料；以及用于显示建筑机械周围环境图像的图像显示装置；其特征在于：图像显示装置构造成用于显示建筑机械周围环境的鸟瞰视图图像的图像显示装置，该图像显示装置具有摄像机系统以及图像处理系统，所述摄像机系统具有用于记录建筑机械周围环境的各个重叠图像区域的多个摄像机，图像处理系统构造成使得各个图像区域的图像细节结合在一起以便形成鸟瞰视图的总体图像；其中：所述摄像机系统具有布置在所述输送装置上的至少一个摄像机，其布置在输送装置上以使得摄像机的观看方向指向机械框架的方向；以及摄像机系统具有布置在机械框架上的至少一个摄像机，其布置在机械框架上以使得摄像机的观看方向基本上远离机械框架指向。
在如上所述的机动建筑机械中，布置在输送装置上的至少一个摄像机布置在输送装置上以便由至少一个摄像机记录的图像区域的一部分位于所述机械框架的下方。
在如上所述的机动建筑机械中，布置在输送装置上的至少一个摄像机布置在输送装置上以便由至少一个摄像机记录的图像区域的一部分位于至少一个前部行走机构的区域内。
在如上所述的机动建筑机械中，输送装置具有吊臂，其中传送带布置在吊臂上，以及布置在输送装置上的至少一个摄像机布置在所述吊臂的下侧。
在如上所述的机动建筑机械中，摄像机系统具有布置在输送装置的吊臂下侧的摄像机，并且摄像机轴线在延伸的吊臂的纵向方向上延伸。
在如上所述的机动建筑机械中，摄像机系统具有布置在输送装置的吊臂下侧的两个摄像机，并且摄像机轴线相对于吊臂的纵向方向以倾斜的方式延伸，其中当输送装置的纵向轴线位于机械框架的纵向轴线上时，一个摄像机的观看方向指向机械框架一侧的方向以及另一摄像机的观看方向指向机械框架另一侧的方向。
在如上所述的机动建筑机械中，摄像机系统具有用于记录左手侧图像区域和右手侧图像区域的、在作业方向上位于所述机械框架的左手纵向侧的左手侧摄像机和在作业方向上位于所述机械框架的右手纵向侧的右手侧摄像机，并且具有用于记录后部图像区域的、在作业方向上的后部摄像机。
在如上所述的机动建筑机械中，左手侧摄像机和右手侧摄像机和布置在输送装置上的至少一个摄像机布置在机械框架或输送装置上，以使得左手侧摄像机的图像区域和右手侧摄像机的图像区域在机械框架的左手纵向侧和右手纵向侧的区域内与布置在输送装置上的至少一个摄像机的至少一个图像区域重叠。
在如上所述的机动建筑机械中，图像处理系统构造成使得在左手侧摄像机的图像区域内、在右手侧摄像机的图像区域内和在布置在所述输送装置上的至少一个摄像机的图像区域内，确定图像细节，所述图像细节结合在一起以便形成鸟瞰视图的总体图像，其包括位于机械框架的左手纵向侧的部分和位于机械框架的右手纵向侧的部分、位于机械框架下方的部分和位于机械框架前面的部分。
在如上所述的机动建筑机械中，输送装置围绕垂直于机械框架的平面延伸的轴线可枢转地布置在机械框架上，并且提供用于检测输送装置的枢转位置的位置检测装置，图像处理系统构造成使得图像细节之间的拼接路线基于输送装置的枢转位置来确定。
在如上所述的机动建筑机械中，所述位置检测装置构造成使得产生描述枢转位置的位置数据，以及图像处理系统构造成使得基于位置数据确定图像细节之间的拼接路线，以使得拼接位于重叠区域内。
在如上所述的机动建筑机械中，图像处理系统构造成使得摄像机的各个图像区域的轮廓基于用于确定图像细节之间的拼接路线的位置数据来确定，以及基于所述轮廓来确定图像区域的重叠区域。
根据本实用新型的建筑机械具有用于显示建筑机械周围环境的鸟瞰视图图像的图像显示装置，该图像显示装置具有摄像机系统以及图像处理系统，所述摄像机系统具有多个摄像机，用于从不同的图像记录位置记录建筑机械周围环境的各个重叠图像区域。图像处理系统配置为使得各个图像区域的图像细节结合在一起以便形成鸟瞰视图的总体图像。
摄像机系统具有至少一个摄像机，其布置在输送装置上以使得摄像机的观看方向大致指向机械框架的方向，并且摄像机系统具有至少一个另外的摄像机，其布置在机械框架上以使得所述摄像机的观看方向大致远离机械框架指向。因此大致指向机械框架的方向的摄像机意味着具有指向机械框架的观看方向的摄像机，而大致远离机械框架指向的摄像机意味着具有不指向机械框架的观看方向的摄像机。
布置在输送装置上的至少一个摄像机的指向所述机械框架的方向的观看方向允许显示建筑机械的整个前部区域的图像，这是因为通过布置在机械框架上的远离机械框架指向的摄像机使得不会被输送装置覆盖。使用指向机械框架的方向和远离机械框架指向的摄像机，机械操作人员获得完整的环绕视图，其包括在作业方向上在建筑机械前面或后面的由输送装置所覆盖的区域。
相比于已知的系统，本实用新型提供至少一个摄像机，其具有不远离机械框架指向而是朝向所述机械框架指向的观看方向。因此，本实用新型在建筑机械的视野受限问题的解决方案中提出一种新的途径。
在一个优选的实施例中，至少一个摄像机布置在输送装置上以便由至少一个摄像机记录的图像区域的一部分位于所述机械框架的下方。因此，具有向后观看方向的至少一个摄像机不仅允许得到包括在所述机械框架前面部分的环绕视图，而且还包括在所述机械框架下方部分的环绕视图。在前装式建筑机械的情况下，该部分位于所述机械框架的下方，优选在建筑机械的至少一个前部行走机构的区域内，使得机械操作人员还能够看到行走机构如何朝向位于行走机构正前方的物体移动。在后装式建筑机械的情况下，产生类似的情况。
输送装置优选具有传送带布置在其上的吊臂，布置在输送装置上的至少一个摄像机布置在所述吊臂的下侧。所述至少一个摄像机可基本上在吊臂的整个长度上布置在紧固点上。然而，在建筑机械的装载过程中，摄像机应位于地面的上方，但不位于输送车辆装载区域的上方。所述至少一个摄像机可相对于所述机械框架因此相对于地面以不同的视角布置。有利的是摄像机尽量远离建筑机械的前侧移动，以便使得由摄像机记录的图像区域尽可能地大。在这种情况下，也是有利的是摄像机相对于地面的高度随着摄像机从建筑机械的前侧相距距离的增大而增大，因为输送装置在作业方向上向上倾斜。
一个实施例设置成使得摄像机系统具有布置在输送装置的吊臂下侧的一个摄像机，摄像机轴线在吊臂的纵向方向上延伸，但是替代实施例提供布置在吊臂下侧的两个摄像机，其摄像机轴线相对于吊臂的纵向方向以倾斜的方式延伸。在这种情况下，当吊臂未枢转到一侧或另一侧时，一个摄像机的观看方向指向机械框架一侧的方向以及另一摄像机的观看方向指向机械框架另一侧的方向。具有两个摄像机的实施例具有的优势是，摄像机可具有更小的视角(焦距)，以便能够记录相同的图像区域，或者可以使用相同的视角(焦宽(focal width))记录更大的图像区域。
如果摄像机系统具有记录左手侧图像区域和右手侧图像区域的在作业方向上位于所述机械框架的左手纵向侧的左手侧摄像机和在作业方向上位于所述机械框架的右手纵向侧的右手侧摄像机，并且具有用于记录在作业方向上的后部图像区域的后部摄像机，则对于完整的环绕视图而言这通常是足够的。然而，多个摄像机也可以设置在建筑机械的纵向侧和/或后侧。
在一个特别优选的实施例中，左手侧摄像机和右手侧摄像机和布置在输送装置上的至少一个摄像机布置在机械框架和输送装置上，以使得右手侧摄像机的图像区域和左手侧摄像机的图像区域在机械框架的左手纵向侧和右手纵向侧的区域内与布置在输送装置上的至少一个摄像机的至少一个图像区域重叠。左手侧摄像机和右手侧摄像机的图像区域优选还与后部摄像机的图像区域重叠。
该图像处理系统优选地配置为使得在左手侧摄像机的图像区域内、在右手侧摄像机的图像区域内和在布置在所述输送装置上的至少一个摄像机的图像区域内，确定图像细节，所述图像细节结合在一起以便形成鸟瞰视图的总体图像，其包括位于所述机械框架的左手纵向侧和右手纵向侧的部分、位于机械框架下方的部分和位于机械框架前面的部分。因此，给机械操作人员提供完整的环绕视图。
为了使得输送装置朝向输送车辆的装载区域取向，建筑机械的输送装置通常围绕垂直于机械框架的平面延伸的轴线可枢转地布置在机械框架上。当输送装置枢转到一侧或另一侧时，由布置在输送装置上的至少一个摄像机记录的图像区域发生改变。
因此另一个特别优选的实施例具有用于检测输送装置的枢转位置的位置检测装置，图像处理系统配置为使得图像细节之间的拼接路线取决于输送装置的枢转位置来确定。
取决于输送装置的枢转位置来确定拼接路线允许各个图像以相对低的计算复杂度相对容易地结合在一起，因此，可实时生成显示总体图像所需的图像数据。位置检测装置优选配置为使得产生描述枢转位置的位置数据。在这种情况下，位置数据如何确定是不重要的。枢转位置例如可用角度发送器(angle transmitter)、距离传感器等来检测。
当存在输送装置的枢转移动时，由摄像机检测的图像区域发生变化，在这种情况下，图像区域的轮廓发生位移。
取决于输送装置的枢转位置来产生不同的重叠区域。重叠区域的空间位置和范围确定图像细节的尺寸，所述图像细节将选择成结合在一起以形成鸟瞰视图的总体图像。其结果是，也确定图像细节之间的拼接路线。
图像处理系统优选配置为使得基于位置数据确定图像细节之间的拼接路线，以使得拼接位于左手侧图像区域和右手侧图像区域与前部图像区域的重叠区域内以及位于左手侧图像区域和右手侧图像区域与后部图像区域的重叠区域内。其结果是，可更好地检测在拼接区域内的物体，所述物体可能因成像误差而可能再现两次或根本不再现。
在这种情况下，拼接路线意味着拼接的空间布置，即拼接沿其延伸的线。可使用已知的算法进行拼接路线的确定，所述算法根据输送装置的枢转位置来计算拼接线的位移。
输送装置通常还围绕平行于所述机械框架的平面且横向于建筑机械的纵向轴线延伸的轴线可枢转地布置在机械框架上。其结果是，输送装置还可以是可调节高度的。通过输送装置的高度调节，在输送装置上的至少一个摄像机的视角也发生变化，由此所记录的图像区域的轮廓发生位移。位置检测装置可配置为使得产生不仅描述枢转位置，而且还描述输送装置相对于所述机械框架的平面的设定角度的位置数据，所述图像处理系统配置为使得在图像细节之间的拼接路线也根据输送装置的设定角度来确定。
当在矩形图像平面内观看摄像机图像时，摄像机轴线相对于地面的倾斜位置不可避免地导致畸变。但是这些畸变可至少部分地使用已知的图像处理方法来补偿。
附图说明
在下文将参照附图对本实用新型的多个实施例进行详细描述，其中：
图1是机动建筑机械的一个实施例的侧视图；
图2是图1所示建筑机械的俯视图；
图3是根据本实用新型的对本实用新型而言重要的建筑机械的图像显示装置的组件的简化示意图；
图4示出具有布置在输送装置上的摄像机的建筑机械的一个实施例，其摄像机轴线在输送装置的纵向方向上延伸，输送装置的纵向轴线位于所述机械框架的纵向轴线上；
图5示出图4所示的建筑机械，其中所述输送装置枢转到机械框架的一侧；
图6示出布置在机械框架上的摄像机的视角；
图7示出布置在输送装置上的摄像机的视角；
图8示出建筑机械的实施例，其具有布置在输送装置上的两个摄像机，其摄像机轴线相对于输送装置的纵向轴线以倾斜的方式定位，输送装置的纵向轴线位于机械框架的纵向轴线上；以及
图9示出图8所示的建筑机械，其中所述输送装置枢转到机械框架的一侧。
具体实施方式
作为机动建筑机械的一个示例，图1和图2以侧视图和俯视图示出用于铣刨道路表面的道路铣刨机，此处是前装式道路铣刨机。然而，道路铣刨机也可以是后装式道路铣刨机。
该建筑机械具有由底盘1承载的机械框架2，作业装置3布置在机械框架上。作业装置3具有作业辊，此处是铣刨辊。铣刨辊4，仅在图1中示出，布置在铣削辊壳体5内。在作业方向A上的左手侧和右手侧，铣削辊壳体5由边缘保护器6封闭。铣刨辊壳体5由在作业方向A上在前侧的压紧装置并由在后侧的脱料装置封闭，上述压紧装置和脱料装置在图1中未示出。控制台7在铣刨辊壳体5的上方定位在机械框架上，所述控制台7具有适于机械操作人员的控制面板8。具有显示器9A的显示单元9位于控制面板8上。被铣刨掉的铣刨产物使用输送装置10移除，所述输送装置10在作业方向A上向前延伸超出机械框架2长的距离。输送装置10具有延伸的的吊臂11，其围绕垂直于机械框架的平面延伸的轴线在作业方向上在控制台7的前方可枢转地紧固在机械框架2上的两侧。此外，吊臂11可围绕平行于机械框架2的平面延伸的轴线枢转，以便吊臂能够上下移动。用于输送被铣刨掉的材料的传送带12位于输送装置10的上侧。
建筑机械在作业方向A上具有前部左手侧行走机构11A和前部右手侧行走机构11B以及后部左手侧行走机构12A和后部右手侧行走机构12B，它们与在作业方向A上的前部左手侧升降装置13A和前部右手侧升降装置13B以及后部左手侧升降装置14A和后部右手侧升降装置14B相关联，从而通过使得升降装置缩回和延伸，机械框架2相对于地面B的高度和倾斜度可以改变。建筑机械的行走机构可以是履带和车轮两者。
图3是根据本实用新型的对本实用新型而言重要的建筑机械的组件的简化示意图。建筑机械具有用于检测输送装置10在水平平面内的枢转位置的位置检测装置15，该装置可以是建筑机械的中央控制和计算单元16的组件。输送装置10的水平枢转位置可使用合适的传感器例如角度发送器、距离传感器等来检测，或可从下述数据确定，所述数据从未示出的驱动装置获得，所述驱动装置用于使得输送装置枢转，例如通过活塞/汽缸装置的升降位置使得输送装置枢转。
位置检测装置15具有计算单元15B，其从传感器15A接收数据，该计算单元配置为使得在输送装置10的纵向轴线和机械框架2的纵向轴线之间在水平平面中的角度通过例如来自角度发送器15A的数据来确定(枢转位置)。位置检测装置15也可检测在输送装置10的纵向轴线和机械框架2的纵向轴线之间在垂直平面内的角度(高度)。
此外，建筑机械具有图像显示装置17，用于显示建筑机械周围环境的鸟瞰视图图像，该图像显示装置具有摄像机系统18和图像处理系统19。图像在机械操作人员的视域内显示在控制台7上的显示单元9的显示器9A上。
图像显示装置17的结构和功能将在下文进行详细描述。图4和图5示出第一实施例，以及图8和图9示出建筑机械的第二实施例，其中只是在关于摄像机中的摄像机系统的数目方面彼此不同。
建筑机械的图像显示装置17具有摄像机系统18，其在第一实施例中具有多个摄像机18A、18B、18C、18D或在第二实施例中具有多个摄像机18A、18B、18C、18D’、18D”，用于从不同的图像记录位置记录所述建筑机械周围环境的各个图像区域。在每种情况下摄像机记录地面B的特定图像区域。由摄像机记录的图像区域的位置和大小取决于摄像机和摄像机镜头系统的布置和取向，特别是摄像机镜头的焦距。摄像机布置和配置为使得由摄像机记录的图像区域重叠。
在当前实施例中，横向左手侧摄像机18A优选居中位于机械框架2的左手侧前部拐角区域和左手侧后部拐角区域之间，横向右手侧摄像机18B优选居中位于机械框架2的右手侧前部拐角区域和右手侧后部拐角区域之间，以及后部摄像机18C优选居中位于机械框架的后部拐角区域之间。没有摄像机位于所述机械框架的前部拐角区域处。
如果摄像机的观看方向(摄像机轴线)垂直于地面，则假设每个摄像机18A、18B、18C将记录地面B的大致矩形的图像细节。但是因为设定角度，地面的梯形图像区域由摄像机记录，即位于梯形区域之外的现场区域不由摄像机检测到。
摄像机18A、18B、18C布置在机械框架2上以使得摄像机29的观看方向远离机械框架指向。横向摄像机18A和18B以及后部摄像机18C的摄像机轴线29(观看方向)优选正交于机械框架2的纵向侧或窄侧，横向摄像机18A、18B记录梯形的横向图像区域20A、20B，以及后部摄像机18C记录梯形的后部图像区域20C。但是摄像机轴线29也可向前或向后指向，以便检测较大的前部现场区域或后部现场区域。但是当存在机械框架相对于地面的平行取向时，则图像区域可不由等腰梯形描述。图6示出在机械框架2上的摄像机18A、18B、18C的观看方向(摄像机轴线29)，其远离机械框架2指向。
第一实施例的摄像机系统18具有前部摄像机18D，其布置在输送装置10的吊臂11的下侧，而不是在机械框架的前部拐角区域处的两个摄像机。摄像机18D被紧固到在吊臂11的纵向轴线上的点，其位于在吊臂的两端之间的中间三分之一区域内。但是该紧固点也可位于吊臂的前部或后部三分之一区域内。然而，紧固点不应位于吊臂的自由端的区域内，因为在建筑机械的操作期间吊臂的自由端暂时位于输送车辆的装载区域上方。然而，如果摄像机被紧固到吊臂的自由端，则仅可预期到暂时受限的视野，该暂时受限的视野发生在装载过程中，但不在建筑机械正在移动时。
前部摄像机18D布置在输送装置10的下侧，以使得摄像机轴线位于输送装置的纵向轴线上，并且所述摄像机的观看方向指向所述机械框架2的方向。因此前部摄像机18D是向后观看的摄像机。图7示出在输送装置10上的摄像机18D的观看方向(摄像机轴线29)，其指向机械框架2的方向。
在前部摄像机18D的摄像机轴线29和机械框架2的平面之间的角度优选设置为使得摄像机记录在作业方向上的前部图像区域，其延伸到机械框架2下方的部分内(图7)。前部摄像机18D从而记录现场部分21和部分22，如果该区域不由输送装置10覆盖，则所述现场部分21可完全从鸟瞰视图检测，而部分22不能从位于机械框架2上方的观察点的视图中检测到。因为输送装置10的高度可调，摄像机轴线29和机械框架2的平面之间的角度也发生变化。前部摄像机18D的设定角度因此使得在输送装置10的预定位置，其对应于通常的操作位置，两个图像部分21、22包括所需的区域(图7)。
图4示出建筑机械，其中输送装置10的纵向轴线位于所述机械框架2的纵向轴线上，而图5示出建筑机械，其中输送装置10枢转到操作位置，例如枢转到左手侧。图4和图5示出，通过输送装置的枢转位置，由前部摄像机18D记录的图像区域20D的位置也发生变化。
前部摄像机18D的图像区域20D与横向左手侧摄像机18A的图像区域20A和横向右手侧摄像机18B的图像区域20B重叠，以及左手侧摄像机18A的图像区域20A和右手侧摄像机18B的图像区域20B与后部摄像机18C的图像区域20C重叠。产生左手侧摄像机18A的图像区域20A和前部摄像机18D的图像区域20D的前部左手侧重叠区域23A以及右手侧摄像机18B的图像区域20B和前部摄像机18D的图像区域20D的前部右手侧重叠区域23B。此外，产生左手侧摄像机18A的图像区域20A和后部摄像机18C的图像区域20C的后部左手侧重叠区域24A以及右手侧摄像机18B的图像区域20B和后部摄像机18C的图像区域20C的后部右手侧重叠区域24B。
图像处理系统19优选是数据处理单元(CPU)，数据处理程序(软件)在其上运行。位置检测装置15通过数据线25连接到图像处理系统19，以便使得图像处理系统19可接收到位置检测装置的位置数据。
机械框架2以平行于地面的取向定位或机械框架相对于现场表面的倾斜度可忽略不计的话则可被简化。
图像处理系统19根据输送装置10的枢转位置确定前部摄像机18D的图像区域20D的由虚线示出的轮廓的位置，在输送装置枢转移动时，所述轮廓的位置发生变化。此外，图像处理系统19确定左手侧摄像机18A的图像区域20A和右手侧摄像机18B的图像区域20B以及后部摄像机18C的图像区域20C的由虚线示出的轮廓的位置。直线轮廓的位置可以位于地面B上的笛卡尔X/Y坐标系通过其起点和终点进行描述。这些点的坐标根据算法在图像处理系统19中进行计算，该算法将输送装置的枢转位置考虑在内。
一旦图像区域20A、20B、20C、20D的由轮廓的起点和终点的坐标描述的位置已知，则图像处理系统19确定相邻的图像区域20A、20B、20C、20D的重叠区域23A、23B、24A、24B的位置。例如，重叠区域23A、23B、24A、24B可通过计算相邻的图像区域20A、20B、20C、20D的交集来确定。
图像处理系统19配置为使得图像细节在各个图像区域20A、20B内确定，即合适的细节来自地面B的所记录的图像区域20A、20B、20C、20D，它们可完全结合在一起以形成鸟瞰视图的总体图像27。当图像细节结合在一起时，产生拼接，即在图像细节之间的边界线或图像区域的交叉线。拼接路线取决于重叠的梯形图像细节的位置。
图像处理系统在X/Y坐标系中确定前部左手侧重叠区域23A、前部右手侧重叠区域23B、后部左手侧重叠区域24A和后部右手侧重叠区域24B的轮廓的起点和终点的坐标。重叠区域由图4和图5的阴影区域示出。图像处理系统19于是确定拼接路线，以下条件被考虑在内。
在作业方向上的后部拼接路线由图像处理系统19确定为使得在左手侧图像区域20A和右手侧图像区域20B与后部图像区域20C之间的拼接在后部左手侧重叠区域24A和后部右手侧重叠区域24B内延伸。图像处理系统19确定拼接路线以使得拼接从机械框架2的后部左手侧拐角点和后部右手侧拐角点向上延伸到相邻图像区域20A、20C或20B、20C的轮廓的交点。产生如图5中所示的后部左手侧拼接25A和后部右手侧拼接25B。
针对前部图像区域20D和左手侧图像区域20A和右手侧图像区域20B，图像处理系统19取决于输送装置20的枢转位置来确定在前部左手侧重叠区域23A内延伸的前部左手侧拼接25C和前部右手侧重叠区域23B内延伸的前部右手侧拼接25D。
前部左手侧拼接25C在前部图像区域20D和左手侧图像区域20A的轮廓的交点S1和S2之间延伸，以及前部右手侧拼接25D在前部图像区域20D和右手侧图像区域20B的轮廓的交点S3和S4之间延伸。前部图像区域20D的图像细节26C位于两个拼接25C和25D之间，其与左手侧图像区域20A的相关联的图像细节26A和右手侧图像区域20B的相关联的图像细节26B结合在一起。为此目的，前部图像区域20D的外部部分沿着拼接25C和25D切除，以及左手侧图像区域20A和右手侧图像区域20B的内部部分沿着拼接25C和25D切除。
拼接的起点和终点的位置在X/Y坐标系中由拼接的起点和终点的坐标来确定。
图像处理系统19通过将所有的图像细节结合在一起而产生鸟瞰视图的总体图像27。其示出总体图像27包括位于机械框架2的左手纵向侧的部分27A和位于机械框架2的右手纵向侧的部分27B。此外，总体图像27包括位于机械框架2下方的部分27C、位于机械框架2前面的部分20D和位于机械框架2后面的部分20E。
前部图像区域20D以及左手侧图像区域20A和右手侧图像区域20B的拼接也可确定为使得各个拼接或所有的拼接不在轮廓或重叠区域内延伸，而是沿着它们延伸。例如，代替在重叠区域25C内的左手侧前部拼接25C，可以确定沿着前部图像区域20D的外部轮廓在交点S1和S2之间延伸的拼接25C’。例如，代替在重叠区域25D内的右手侧前部拼接25D，可以确定沿着右手侧图像区域20B的外部轮廓在交点S3和S4之间延伸的拼接25D’。还可考虑到其它条件来确定后部图像区域以及左手侧图像区域和右手侧图像区域的拼接。
图8和图9示出替代实施例，其与参照图4和图5所述的实施例的不同之处在于摄像机系统18具有布置在输送装置10上的两个前部摄像机18D’和18D”。因此相互对应的部分具有相同的附图标记。左手侧前部摄像机18D’紧固到吊臂11的左手纵向侧的下侧，以及右手侧前部摄像机18D”紧固到吊臂11的右手纵向侧的下侧，以使得当输送装置10的纵向轴线位于机械框架2的纵向轴线上时(图8)，左手侧摄像机18D’的观看方向指向机械框架2的左手侧的方向，以及右手侧摄像机18D”的观看方向指向机械框架2的右手侧的方向。两个摄像机18D’、18D”紧固到吊臂11的部分，其定位在吊臂的中间三分之一内。前部左手侧摄像机18D’的图像区域20D’和右手侧摄像机18D”的图像区域20D”在前部中央重叠区域28内重叠。在只有一个摄像机的实施例中，图像处理系统19确定前部左手侧重叠区域23A、前部右手侧重叠区域23B、后部左手侧重叠区域24A和后部右手侧重叠区域24B的轮廓。此外，图像处理系统19确定前部中央重叠区域28的轮廓。于是，在只有一个摄像机的实施例中，确定后部左手侧拼接24A和右手侧拼接24B。根据相同的条件确定两个摄像机18D’、18D”的前部图像区域20D’、20D”以及左手侧图像区域20A和右手侧图像区域20B的拼接，以使得各个图像区域可结合在一起以形成完整的总体图像。
图像处理系统19可确定拼接路线，因此可以确定结合在一起以形成总体图像的图像细节的位置和大小，以使得用所有的摄像机完全地捕捉尽可能大的区域。例如，可以以向后的视图为代价而扩展向前的视图，或反之亦然。然而，可以以向右手侧的视图为代价而扩展向左手侧的视图，或反之亦然。
于是总体图像可以全尺寸显示在显示单元8的显示器9上。然而，也可以只显示总体图像的一个细节，例如矩形的图像细节。

Claims (12)

1.机动建筑机械，其包括：
机械框架(2)，其由底盘(1)承载，所述底盘(1)具有前部行走机构(11A，11B)和后部行走机构(12A，12B)；
布置在所述机械框架(2)上用于移除地面材料的作业装置(3)；
输送装置(10)，其在作业方向(A)上向前或向后延伸超出机械框架(2)以便输送被移除的材料；以及
用于显示建筑机械周围环境图像的图像显示装置(17)；
其特征在于：
图像显示装置(17)构造成用于显示建筑机械周围环境的鸟瞰视图图像的图像显示装置，该图像显示装置具有摄像机系统(18)以及图像处理系统(19)，所述摄像机系统(18)具有用于记录建筑机械周围环境的各个重叠图像区域(20A，20B，20C，20D)的多个摄像机(18A，18B，18C，18D)，图像处理系统(19)构造成使得各个图像区域(20A，20B，20C，20D)的图像细节结合在一起以便形成鸟瞰视图的总体图像(27)；
其中：
所述摄像机系统(18)具有布置在所述输送装置(10)上的至少一个摄像机(18D；18D’，18D”)，其布置在输送装置(10)上以使得摄像机的观看方向指向机械框架(2)的方向；以及
摄像机系统(18)具有布置在机械框架(2)上的至少一个摄像机(18A，18B，18C)，其布置在机械框架(2)上以使得摄像机的观看方向基本上远离机械框架(2)指向。
2.根据权利要求1所述的机动建筑机械，其特征在于，布置在输送装置(10)上的至少一个摄像机(18D；18D’，18D”)布置在输送装置(10)上以便由至少一个摄像机记录的图像区域的一部分位于所述机械框架的下方。
3.根据权利要求2所述的机动建筑机械，其特征在于，布置在输送装置(10)上的至少一个摄像机(18D；18D’，18D”)布置在输送装置(10) 上以便由至少一个摄像机记录的图像区域的一部分位于至少一个前部行走机构(11A，11B)的区域内。
4.根据权利要求1所述的机动建筑机械，其特征在于，输送装置(10)具有吊臂(11)，其中传送带(12)布置在吊臂(11)上，以及布置在输送装置(10)上的至少一个摄像机(18D；18D’，18D”)布置在所述吊臂(11)的下侧。
5.根据权利要求4所述的机动建筑机械，其特征在于，摄像机系统(18)具有布置在输送装置(10)的吊臂(11)下侧的摄像机(18D)，并且摄像机轴线在延伸的吊臂的纵向方向上延伸。
6.根据权利要求4所述的机动建筑机械，其特征在于，摄像机系统(18)具有布置在输送装置(10)的吊臂(11)下侧的两个摄像机(18D’，18D”)，并且摄像机轴线相对于吊臂(11)的纵向方向以倾斜的方式延伸，其中当输送装置(10)的纵向轴线位于机械框架(2)的纵向轴线上时，一个摄像机(18D’)的观看方向指向机械框架(2)一侧的方向以及另一摄像机(18D”)的观看方向指向机械框架(2)另一侧的方向。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的机动建筑机械，其特征在于，摄像机系统(18)具有用于记录左手侧图像区域(20A)和右手侧图像区域(20B)的、在作业方向(A)上位于所述机械框架(2)的左手纵向侧的左手侧摄像机(18A)和在作业方向(A)上位于所述机械框架(2)的右手纵向侧的右手侧摄像机(18B)，并且具有用于记录后部图像区域(20C)的、在作业方向(A)上的后部摄像机(18C)。
8.根据权利要求7所述的机动建筑机械，其特征在于，左手侧摄像机(18A)和右手侧摄像机(18B)和布置在输送装置(10)上的至少一个摄像机(18D；18D’，18D”)布置在机械框架(2)或输送装置(10)上，以使得左手侧摄像机(18A)的图像区域(20A)和右手侧摄像机(18B)的图像区域(20B)在机械框架(2)的左手纵向侧和右手纵向侧的区域内与布置在输送装置(10)上的至少一个摄像机(18D；18D’，18D”)的至少一个图像区域(20D；20D’，20D”)重叠。
9.根据权利要求8所述的机动建筑机械，其特征在于，图像处理系统 (19)构造成使得在左手侧摄像机(18A)的图像区域(20A)内、在右手侧摄像机(18B)的图像区域(20B)内和在布置在所述输送装置(10)上的至少一个摄像机(18D；18D’，18D”)的图像区域(20D；20D’，20D”)内，确定图像细节，所述图像细节结合在一起以便形成鸟瞰视图的总体图像(27)，其包括位于机械框架(2)的左手纵向侧的部分(27A)和位于机械框架(2)的右手纵向侧的部分(27B)、位于机械框架(2)下方的部分(27E)和位于机械框架前面的部分(27D)。
10.根据权利要求1至6中的任一项所述的机动建筑机械，其特征在于，输送装置(10)围绕垂直于机械框架(2)的平面延伸的轴线可枢转地布置在机械框架(2)上，并且提供用于检测输送装置的枢转位置的位置检测装置(15)，图像处理系统(19)构造成使得图像细节之间的拼接(25A，25B，25C，25D)路线基于输送装置(10)的枢转位置来确定。
11.根据权利要求10所述的机动建筑机械，其特征在于，所述位置检测装置(15)构造成使得产生描述枢转位置的位置数据，以及图像处理系统(19)构造成使得基于位置数据确定图像细节之间的拼接(25A，25B，25C，25D)路线，以使得拼接位于重叠区域(24A，24B，23A，23B)内。
12.根据权利要求11所述的机动建筑机械，其特征在于，图像处理系统(19)构造成使得摄像机(18A，18B，18C，18D)的各个图像区域(20A，20B，20C，20D)的轮廓基于用于确定图像细节之间的拼接(25A，25B，25C，25D)路线的位置数据来确定，以及基于所述轮廓来确定图像区域(20A，20B，20C，20D)的重叠区域(24A，24B，23A，23B)。
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