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Gebiet der Offenbarung
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Warnzonensysteme für Arbeitsfahrzeuge und insbesondere auf ein System und Verfahren zum Konfigurieren von Warnzonen an Arbeitsstätten.
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Hintergrund der Offenbarung
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Die Verbesserung der Bedienersicherheit an industriellen Arbeitsstätten, wie z. B. Baustellen, ist von großer Bedeutung. Um die Sicherheit der Bediener zu verbessern, haben die Besitzer von Arbeitsstätten eine Vielzahl von Sicherheitssystemen implementiert, um die Gefahren auf der Arbeitsstätte zu verringern und die Sicherheit der Bediener innerhalb des Fahrzeugs sowie außerhalb des Fahrzeugs und in der Umgebung der Arbeitsstätte zu erhöhen.
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Zum Beispiel verwenden einige herkömmliche Ansätze und Techniken Radarsensoren, um Sicherheitsrisiken zu mindern. Zu den Nachteilen solcher Systeme gehören ungenaue und eingeschränkte Erfassungsmöglichkeiten sowie falsche Erkennungswarnungen, die zur Abschaltung oder Deaktivierung des Systems durch einen Bediener führen können. Eine Möglichkeit, diese Systeme zu verbessern, besteht darin, es dem Bediener zu ermöglichen, Warnzonen für die Maschine zu definieren. Um die Nachteile zu überwinden, besteht daher ein Bedarf an einem robusten und verbesserten Warnzonensystem, das eine erhöhte Genauigkeit der Erfassung und eine im Wesentlichen in Echtzeit erfolgende Überwachung und Warnzonenkonfiguration bietet.
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Zusammenfassung der Offenbarung
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Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Warnzonensystem für ein Arbeitsfahrzeug offenbart. Das Warnzonensystem umfasst ein Objekterkennungssystem, das auf einem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist, wobei das Objekterkennungssystem so konfiguriert ist, dass es an einer Baustelle befindliche Objekthindernisse erfasst und klassifiziert; ein Zonenkonfigurationssystem, wobei das Zonenkonfigurationssystem so konfiguriert ist, dass es den Objekthindernissen Positionsdaten zuordnet und auf der Grundlage der zugeordneten Positionsdaten Objektmodelle der Objekthindernisse erzeugt; und einen elektronischen Datenprozessor, der kommunikativ mit dem Objekterkennungssystem und dem Zonenkonfigurationssystem gekoppelt ist, wobei der elektronische Datenprozessor so konfiguriert ist, dass er Warnzonen erzeugt und den Objektmodellen zur Anzeige auf einem Benutzerdisplay nahezu in Echtzeit zuordnet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren offenbart. Das Verfahren umfasst das Erfassen von mindestens einem Bild eines auf einer Arbeitsstätte angeordneten Objekthindernisses; das Klassifizieren des Objekthindernisses auf der Grundlage einer Vielzahl von Objekteigenschaften; das Zuordnen von Positionsdaten zu dem Objekthindernis; das Erzeugen eines Modells des Objekthindernisses; das Erzeugen und Zuordnen einer oder mehrerer Warnzonen zu den Objekthindernissen; und das Anzeigen der Warnzonen auf einem Benutzerdisplay nahezu in Echtzeit.
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Weitere Merkmale und Aspekte werden unter Berücksichtigung der detaillierten Beschreibung sowie aus den dazugehörigen Zeichnungen ersichtlich.
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Figurenliste
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Die folgende ausführliche Beschreibung der Zeichnungen bezieht sich auf die beigefügten Figuren, in denen:
- 1 eine Darstellung eines Arbeitsfahrzeugs ist, das ein Warnzonensystem zum Konfigurieren von Warnzonen für Arbeitsstätten gemäß einer Ausführungsform beinhaltet;
- 2 ein Blockdiagramm eines Warnzonensystems zur Konfiguration von Warnzonen für Arbeitsstätten gemäß einer Ausführungsform darstellt;
- 3 ein Blockdiagramm einer Fahrzeugelektronikeinheit gemäß einer Ausführungsform ist;
- 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Konfigurieren von Warnzonen für Arbeitsstätten ist; und
- 5 eine beispielhafte Darstellungsform einer Karte ist, die Warnzonen veranschaulicht, die durch das Warnzonensystem von 2 konfiguriert werden.
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Gleiche Bezugszahlen werden verwendet, um gleiche Elemente in den einzelnen Figuren zu bezeichnen.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
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Bezugnehmend auf FIG. Unter Bezugnahme auf 1 ,wird ein Arbeitsfahrzeug 100 mit einem Warnzonensystem 150 zur Konfiguration der Warnzonen auf der Arbeitsstätte 501 (5) einer Ausführungsform entsprechend dargestellt. Obwohl das Arbeitsfahrzeug 100 als ein Baufahrzeug 100 (z. B. ein Motorgrader) in 1 dargestellt wird, ist zu beachten, dass das Arbeitsfahrzeug 100 in anderen Ausführungsformen je nach Anwendung und Spezifikationsanforderungen variieren kann. Beispielsweise kann das Arbeitsfahrzeug 100 in anderen Ausführungsformen Forst-, Landwirtschafts-, Rasenpflege- oder Straßenfahrzeuge umfassen, wobei die hier besprochenen Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind, um das Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern.
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Das Arbeitsfahrzeug 100 kann aus einer Rahmenbaugruppe bestehen, die einen ersten Rahmen 102 (z. B. einen vorderen Rahmen) und einen zweiten Rahmen 104 (z. Bn einem hinteren Rahmen) umfasst, die konstruktiv von den Rädern 106, 108 getragen werden. An den ersten Rahmen 102 kann eine Fahrerkabine 110 montiert werden, die eine Vielzahl von Steuerungsmechanismen enthält, die für einen Bediener des Fahrzeugs zugänglich sind. Ein Motor 112 kann an den zweiten Rahmen 104 montiert und so angeordnet werden, dass die Räder 108, die an ein Antriebsgetriebe gekoppelt sind, mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben werden können (nicht abgebildet). Wie in 1 gezeigt, kann eine Scharbaugruppe 116 an den ersten Rahmen 102 gekoppelt und so angeordnet werden, dass sie eine Vielzahl von Bodenarbeiten wie Schieben, Nivellieren oder Ausbringen von Boden auf der Arbeitsstätte 10 ausführt. Die Scharbaugruppe 116 kann eine oder mehrere Scharen 118 mit allgemein konkaver Form umfassen, die über ein ringförmiges Zahnrad 120 gekoppelt sind. Zum Beispiel können sich die Scharen 118 parallel zu einem ringförmigen Zahnrad 120 erstrecken und so angeordnet werden, dass die Rotation des ringförmigen Zahnrads 120 die Bewegung der Scharen 118 relativ zum ersten Rahmen 102 erleichtert.
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Unter Bezugnahme auf 2 kann das Warnzonensystem 150 in einigen Ausführungsformen ein Objekterkennungssystem 152 und ein Zonenkonfigurationssystem 154 umfassen, die jeweils kommunikativ mit einem elektronischen Datenprozessor 202 gekoppelt sind, um grafische Darstellungen von Arbeitsstättenzonen und Warnsignale für einen Benutzer über ein Benutzerdisplay 210 nahezu in Echtzeit zu liefern ( 3). In einigen Ausführungsformen kann das Objekterkennungssystem 152 ein oder mehrere Bildgebungsgeräte 153 umfassen, wie z. B. eine Kamera 155, ein Infrarot-Bildgebungsgerät 156, einen Videorecorder 157, einen Lidar-Sensor 158, einen Radarsensor 159, einen Ultraschallsensor 160, eine Stereokamera 161 oder ein sonstiges geeignetes Gerät, das in der Lage ist, Bilder oder Videos von Objekteigenschaften 126 nahezu in Echtzeit zu erfassen ( 3).
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Wie von Fachleuten geschätzt wird, dienen 1 und 2 lediglich illustrativen und exemplarischen Zwecken und beabsichtigen in keiner Weise, die vorliegende Offenbarung oder ihre Anwendungen einzuschränken. Die Anordnung und/oder der strukturelle Aufbau des Systems 150 kann/können in anderen Ausführungsformen variieren. So kann beispielsweise das Warnzonensystem 150 in einigen Ausführungsformen zusätzliche Erfassungsvorrichtungen umfassen. Darüber hinaus kann das Warnzonensystem 150 in anderen Ausführungsformen ein Netzwerk verteilter Systeme umfassen, die auf mehreren Arbeitsfahrzeugen 100 angeordnet sind, die sich an einer einzigen Arbeitsstätte (d. h. Arbeitsstätte 10) oder mehreren entfernten Arbeitsstätten befinden.
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Bezugnehmend auf 5 können die Bildgebungsgeräte 153 an einer Vielzahl von Stellen rund um das Arbeitsfahrzeug 100 montiert werden. Zum Beispiel können sich die Bildgebungsgeräte 153 an einer vorderen, hinteren, seitlichen und/oder oberen Platte des Arbeitsfahrzeugs 100 befinden, um ein breites und ausgedehntes Sichtfeld zu ermöglichen. In weiteren Ausführungsformen können die Bildgebungsgeräte 153 gemeinsam mit anderen Sensorvorrichtungen arbeiten, die auf dem Arbeitsfahrzeug 100 oder Hilfsarbeitsfahrzeugen angeordnet sind.
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Wie in 2 dargestellt, kann das Zonenkonfigurationssystem 154 über einen Kommunikationsbus 162 kommunikativ mit dem Objekterkennungssystem 152 gekoppelt werden. Das Zonenkonfigurationssystem 154 kann einen oder mehrere Koordinaten- oder Georeferenzierungssensoren oder -systeme umfassen, die durch das Objekterkennungssystem 152 empfangene Bilddaten räumlichen oder geografischen Koordinaten zuordnen. Der Kommunikationsbus 162 kann einen Fahrzeugdatenbus 220, einen Datenbus 208 und eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 216 beinhalten, um eine Kommunikation zu ermöglichen.
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Zum Beispiel kann in Bezug auf 3 das Zonenkonfigurationssystem 154 die von einem standortbestimmenden Empfänger 218 empfangenen Standort- und Positionsdaten 122 dazu verwenden, 2D- oder 3D-Karten oder Objektmodelle 124 der vom Objekterkennungssystem 152 erfassten Bilder zu erzeugen. Daher ist das Zonenkonfigurationssystem 154 so konfiguriert, dass es die Positionsdaten 122 mit einem oder mehreren Objekthindernissen 114 verknüpft und Objektmodelle 124 der Objekthindernisse 114 auf der Grundlage der verknüpften Positionsdaten 122 und Objekteigenschaften 126 erzeugt.
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Der elektronische Datenprozessor 202 kann als Teil einer Fahrzeugelektronikeinheit 200 des Arbeitsfahrzeugs 100 lokal oder in einem entfernten Verarbeitungszentrum (nicht abgebildet) angeordnet werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann der elektronische Datenprozessor 202 aus einem Mikroprozessor, einem Mikrocontroller, einer Zentraleinheit, einem programmierbaren Logikfeld, einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder einer sonstigen geeigneten programmierbaren Schaltung bestehen, die zur Durchführung eines Datenverarbeitungs- und/oder Systemsteuerungsvorgangs geeignet ist. Zum Beispiel kann der elektronische Datenprozessor 202 so konfiguriert werden, dass er mehrere Warnzonen 501 (5) und/oder Warnmeldungen 503 (5) mit dem einen oder mehreren Bildern, die vom Objekterkennungssystem 152 erfasst wurden, zur Anzeige auf dem Benutzerdisplay 210 verbindet.
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Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 3 ist ein Blockdiagramm einer Fahrzeugelektronikeinheit 200 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Die Fahrzeugelektronikeinheit 200 kann den elektronischen Datenprozessor 202, eine Datenspeicherungsvorrichtung 204, ein elektronisches Gerät 206, ein drahtloses Kommunikationsgerät 216, das Benutzerdisplay 210, einen standortbestimmenden Empfänger 218 und einen Fahrzeugdatenbus 220 umfassen, die jeweils über eine Kommunikationsschnittstelle mit einem Datenbus 208 verbunden sind. Wie dargestellt, können die verschiedenen Geräte (d. h. Datenspeicherungsvorrichtung 204, drahtloses Kommunikationsgerät 216, Benutzerdisplay 210 und Fahrzeugdatenbus 220) Informationen, z. B. Sensorsignale, über den Datenbus 208 an den elektronischen Datenprozessor 202 übermitteln.
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Die Datenspeicherungsvorrichtung 204 speichert Informationen und Daten (z. B. Geokoordinaten oder Kartierungsdaten) für den Zugriff durch den elektronischen Datenprozessor 202 oder den Fahrzeugdatenbus 220. Die Datenspeicherungsvorrichtung 204 kann in ähnlicher Weise einen elektronischen Speicher, einen nichtflüchtigen Direktzugriffsspeicher, ein optisches Speichergerät, ein magnetisches Speichergerät oder ein sonstiges Gerät zur Speicherung und zum Zugriff auf elektronische Daten auf jedem beschreibbaren, wiederbeschreibbaren oder lesbaren elektronischen, optischen oder magnetischen Speichermedium umfassen.
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Der standortbestimmende Empfänger 218 kann aus einem Empfänger bestehen, der Satellitensignale, terrestrische Signale oder beides verwendet, um den Standort oder die Position eines Objekts oder des Fahrzeugs zu bestimmen. In einer Ausführung besteht der standortbestimmende Empfänger 218 aus einem GPS-Empfänger (Global Positioning System) mit einem Differential-Korrekturempfänger zur präzisen Messung der geographischen Koordinaten oder der Position des Arbeitsfahrzeugs 100. Der differentielle Korrekturempfänger kann satellitengestützte oder terrestrische Signalübertragungen von Korrekturinformationen von einer oder mehreren Referenzstationen mit allgemein bekannten geographischen Koordinaten empfangen, um eine verbesserte Genauigkeit bei der Bestimmung eines Standortes für den GPS-Empfänger zu ermöglichen. In weiteren Ausführungsformen können Lokalisierungs- und Kartierungstechniken wie etwa simultane Lokalisierung und Kartierung (SLAM) verwendet werden. Beispielsweise können in Bereichen mit geringer Aufnahmefähigkeit und/oder in Innenbereichen, wie z. B. in Höhlen, Minen oder städtischen Baustellen, SLAM-Techniken zur Verbesserung der Positionierungsgenauigkeit innerhalb dieser Bereiche eingesetzt werden. Zusätzlich können in weiteren alternativen Ausführungsformen Sensoren, wie z. B. Gyroskope und Beschleunigungsmesser, gemeinsam mit oder unabhängig von dem standortbestimmenden Empfänger 218 verwendet werden, um Entfernungen und Winkel zu den vom Objekterkennungssystem 152 erfassten Bildern abzubilden.
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Der elektronische Datenprozessor 202 verwaltet den Datentransfer zwischen den verschiedenen Fahrzeugsystemen und -komponenten, was in einigen Ausführungsformen auch den Datentransfer zu und von einem entfernten Verarbeitungssystem (nicht abgebildet) umfassen kann. Beispielsweise erfasst und verarbeitet der elektronische Datenprozessor 202 Daten (z. B. Objekteigenschaftsdaten und Kartierungsdaten) vom Datenbus 208 zur Übertragung entweder in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung.
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Das elektronische Gerät 206 kann einen elektronischen Speicher, einen nichtflüchtigen Direktzugriffsspeicher, Flipflops, ein computerbeschreibbares oder computerlesbares Speichermedium oder ein sonstiges elektronisches Gerät zum Speichern, Abrufen, Lesen oder Schreiben von Daten enthalten. Das elektronische Gerät 206 kann ein oder mehrere Softwaremodule enthalten, die Daten aufzeichnen und speichern, die vom Objekterkennungssystem 152, dem Zonenkonfigurationssystem 154 oder sonstigen Netzwerkgeräten, die an den Fahrzeugdatenbus 220 gekoppelt sind oder mit diesem kommunizieren können, oder einem weiteren Sensor oder Messgerät zum Senden oder Messen von Parametern, Bedingungen oder Status der Fahrzeugelektronik Einheit 200, Fahrzeugsystemen oder Fahrzeugkomponenten erfasst werden. Jedes der Module kann ausführbare Software-Anweisungen oder Datenstrukturen zur Verarbeitung durch den elektronischen Datenprozessor 202 enthalten. Wie in 3 dargestellt, können ein oder mehrere Softwaremodule beispielsweise ein Objekterkennungsmodul 230, ein Kartierungsmodul 232, ein Zonenkonfigurationsmodul 234 und optional ein Planiersteuermodul 236 enthalten.
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Der Begriff Modul, wie hierin verwendet, kann ein Hardware- und/oder Softwaresystem beinhalten, das betrieben wird, um eine oder mehrere Funktionen durchzuführen. Jedes Modul kann in einer Vielzahl von geeigneten Konfigurationen realisiert werden und darf nicht auf eine bestimmte, hier beispielhaft dargestellte Implementierung beschränkt werden, es sei denn, es wird ausdrücklich auf eine solche Beschränkung hingewiesen. Darüber hinaus entspricht in den verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen jedes Modul einer definierten Funktionalität; in anderen Ausführungsformen kann jede Funktionalität jedoch auf mehr als ein Modul verteilt sein. Ebenso können in anderen Ausführungsformen mehrere definierte Funktionalitäten durch ein einzelnes Modul implementiert werden, das diese Funktionen möglicherweise neben anderen Funktionen, oder anders auf einen Satz von Modulen verteilt als in den hierin konkret veranschaulichten Beispielen ausführt.
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Das Objekterkennungsmodul 230 erfasst und speichert die vom Objekterkennungssystem 152 gesammelten Bilddaten nahezu in Echtzeit. Beispielsweise kann das Objekterkennungsmodul 230 ein oder mehrere Objekteigenschaften 126 wie Abmessungen, Farben oder geometrische Konfigurationen bestimmen und mit den erfassten Bildern verknüpfen. In einigen Ausführungsformen kann das Objekterkennungsmodul 230 das Objekt durch Vergleichen und Zuordnen des erfassten Bildes zu gespeicherten Daten, wie etwa Metadaten 135, Bilddaten oder Videodaten, bestimmen.
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Ein Kartierungsmodul 232 kann auf das Objekterkennungsmodul 230 zugreifen und die identifizierten Objekthindernisse 114 mit einer oder mehreren Koordinaten oder geografischen Standorten verknüpfen. Beispielsweise kann das Kartierungsmodul 232 in einigen Ausführungsformen zweidimensionale (2D) oder dreidimensionale (3D) Objektmodelle 124 von erkannten Objekthindernissen 114 durch die Verwendung von Bilddaten, wie z. B. Netzdaten, Ortsdaten, Koordinatendaten oder sonstige Daten, erzeugen. In weiteren Ausführungsformen kann das Kartierungsmodul 232 die gesamte Arbeitsstätte 10 im 2D- oder 3D-Format abbilden, einschließlich der generierten 2D- oder 3D-Objektmodelle 124 der ermittelten Objekthindernisse 114.
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Das Zonenkonfigurationsmodul 234 kann die erzeugten 2D- und 3D-Objektmodelle 124 Warnzonen 501 zuordnen. Beispielsweise kann das Zonenkonfigurationsmodul 234 in einer Ausführungsform erkannte Objekthindernisse 114 als aktive Warnzonen 501 oder Bedienerzonen kennzeichnen, die einen oder mehrere Standortbediener oder Fußgänger innerhalb der Zonen umfassen. Dies wiederum kann den Bediener eines Fahrzeugs alarmieren, den Kurs zu ändern oder den Betrieb des Arbeitsfahrzeugs 100 zu stoppen. In weiteren Ausführungsformen kann das Zonenkonfigurationsmodul 234 Objekthindernisse 114 als gefährlich oder unpassierbar bestimmen und Warnhinweise 503 erzeugen, die den Bediener eines Fahrzeugs darauf hinweisen, dass diese Zone während des Betriebs des Arbeitsfahrzeugs 100 nicht durchfahren werden darf.
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In weiteren Ausführungsformen kann das Planiersteuermodul 236 die Ausrichtung der Scharbaugruppe 116 steuern. Zum Beispiel kann das Planiersteuermodul 236 GPS-Daten verwenden, um die Position und Ausrichtung der Scharen 118 der Scharbaugruppe 116 anzupassen und entsprechende Koordinatendaten an das Kartierungsmodul 232 auszugeben.
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Der Fahrzeugdatenbus 220 unterstützt die Kommunikation zwischen einer oder mehreren der folgenden Komponenten: einer Fahrzeugsteuerung 222, dem Objekterkennungssystem 152, dem Zonenkonfigurationssystem 154, einem Planiersteuersystem 226 und dem elektronischen Datenprozessor 202 über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 216.
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Die Fahrzeugsteuerung 222 kann eine Vorrichtung zum Lenken oder Navigieren des Arbeitsfahrzeugs 100 umfassen, die mit dem Planiersteuersystem 226 oder anderen Anweisungen übereinstimmt, die vom Bediener des Fahrzeugs auf der Grundlage von Rückmeldungen des Objekterkennungssystems 152 oder des Zonenkonfigurationssystems 154 bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann das Planiersteuersystem 226 ein oder mehrere Positionssignale vom standortbestimmenden Empfänger 218 empfangen, der auf dem Arbeitsfahrzeug 100 angeordnet ist (z. B. in der Fahrerkabine 110). Zusätzlich kann das Planiersteuersystem 226 eine Position der Scharen 118 bestimmen und Befehlssignale erzeugen, die an die Fahrzeugsteuerung 222 übermittelt werden, um eine Position der Scharen 118 auf der Grundlage von Signalen zu ändern, die durch den/von dem standortbestimmenden Empfänger 218 empfangen werden. Sobald die Daten empfangen wurden, kann der elektronische Datenprozessor 202 die im Planiersteuermodul 236 gespeicherte Software ausführen, um die Positionsdaten 122 auf die erfassten Bilder abzubilden oder mit gespeicherten Karten oder Modellen abzugleichen. Es ist beispielsweise zu beachten, dass das Planiersteuersystem 226 in einigen Ausführungsformen eine Sammlung von gespeicherten Karten und Modellen umfassen kann.
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Bezugnehmend nun auf 4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 zum Konfigurieren von Arbeitsstättenwarnzonen dargestellt. Bei 302 können bei Empfang einer Eingabe über das Benutzerdisplay 210 oder bei der Inbetriebnahme des Arbeitsfahrzeugs 100 ein oder mehrere im Objekterkennungssystem 152 angeordnete bildgebende Geräte 153 aktiviert werden. Während sich das Arbeitsfahrzeug 100 über eine Arbeitsstätte 10 bewegt, kann das Objekterkennungssystem 152 auf der Grundlage der von den Bildgebungsgeräten 153 aufgenommenen Bilder Informationen über die Umgebung der Arbeitsstätte 10 empfangen. Beispielsweise können Bilder aller stationären Objekthindernisse 114, wie z. B. Standortbetreiber, Teiche, Erdhügel, Gebäude, Versorgungsmasten usw., die sich um die Baustelle 10 herum befinden, erfasst und in der Datenspeicherungsvorrichtung 204 gespeichert werden.
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Bei 304 kann das Objekterkennungsmodul 230 die Bilder auf der Grundlage einer Vielzahl von Objekteigenschaften 126, wie z. B. Objekttyp 128 (z. B. Person, Pfahl usw.), Objektgröße 130, Objektstandort 132, Kombinationen davon oder andere geeignete objektidentifizierende Merkmale, in verschiedene Kategorien einordnen. In anderen Ausführungsformen können verschiedene Techniken der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens eingesetzt werden, um die klassifizierten Daten z. B. auf der Grundlage eines oder mehrerer neuronaler Netzwerke zu erzeugen. Darüber hinaus kann ein Bediener in anderen alternativen Ausführungsformen die Bilder über eine Benutzeroberfläche klassifizieren, die auf einem tragbaren Gerät wie einem Mobiltelefon oder Tablet angeordnet ist.
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Als nächstes kann bei 306 der elektronische Datenprozessor 202 auf das Kartierungsmodul 232 zugreifen und 2D- oder 3D-Modelle der erfassten Bilder erzeugen, indem er die identifizierten Objekthindernisse 114 mit einer oder mehreren Koordinaten oder geografischen Standorten verknüpft, wie oben unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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Bei 308 werden 2D- oder 3D-Modelle der erkannten Objekthindernisse 114 unter Verwendung von Bilddaten, wie z. B. Netzdaten, Standortdaten, Koordinatendaten oder anderen, erzeugt. Das Kartierungsmodul 232 kann auch Positionsdaten eingeben, die direkt vom standortbestimmenden Empfänger 218 oder vom Planiersteuersystem 226 empfangen werden.
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In einigen Ausführungsformen kann der elektronische Datenprozessor 202 Informationen zu und von anderen Prozessoren oder Datenverarbeitungsgeräten empfangen oder übertragen. Beispielsweise können die vom elektronischen Datenprozessor 202 gespeicherten Karteninformationen von anderen Computern empfangen oder übertragen werden und oder Daten, die von den auf den Arbeitsfahrzeugen 100 angeordneten Bildgebungsgeräten 153 erfasst werden, können auf einen Prozessor auf einem anderen Arbeitsfahrzeug 100 übertragen werden. In einigen Ausführungsformen können die Informationen/Daten über ein Netzwerk an einen zentralen Verarbeitungsrechner zur weiteren Verarbeitung übertragen werden. Ein erstes Fahrzeug kann beispielsweise ein computergestütztes Modell einer Arbeitsstätte (d. h. eine Karte der Arbeitsstätte) und die von den Arbeitsgeräten auf der Arbeitsstätte auszuführenden Arbeiten speichern.
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Sobald eine gewünschte Anzahl von Objekthindernissen 114 erkannt und kartiert wurde, kann der elektronische Datenprozessor 202 diese Informationen verwenden, um über das Zonenkonfigurationsmodul 234 eine oder mehrere Warnzonen 501 für die Arbeitsstätte zu definieren. Das Zonenkonfigurationsmodul 234 kann mit dem Kartierungsmodul 232 kommunizieren, um Warnsignale zu klassifizieren und den 2D- und/oder 3D-Modellen zuzuordnen (d. h. Warnzonen für die Arbeitsstätte zu generieren). In einigen Ausführungsformen können die Warnzonen 501 für die Arbeitsstätte als aktiv (mobil) oder inaktiv (stationär) klassifiziert werden, je nach den Merkmalen oder den Funktionen der auf der Arbeitsstätte 10 festgestellten Objekthindernisse 114. So können z. B. Objekthindernisse 114, wie z. B. Standortbetreiber oder Fußgänger, die innerhalb der Arbeitsstätte 10 erkannt werden, als aktiv charakterisiert werden, während Objekthindernisse 114, wie z. B. Teiche, Gebäude oder Strommasten, als inaktiv charakterisiert werden können. Weiterhin kann jedes der Objekthindernisse 114 auf der Grundlage der zugehörigen Daten ferner als gefährlich oder nicht gefährlich eingestuft werden.
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In einigen Ausführungsformen kann der elektronische Datenprozessor 202 die auf der Datenspeicherungsvorrichtung 206 gespeicherten detaillierten Karteninformationen abfragen, um festzustellen, ob es eine Warnzone 501 gibt, die dem Standort des identifizierten ersten Objekts zugeordnet werden kann. Wie bereits unter Bezugnahme auf 3 erörtert, kann das Planiersteuersystem 226 eine Position der an dem Arbeitsfahrzeug 100 angeordneten Scharbaugruppe 116 bestimmen und diese Daten als Bezugspunkt für die Bestimmung der geographischen Positionen der Objekthindernisse 114 oder der aufgenommenen Bilder verwenden. In einigen Ausführungsformen könnte ein Bediener, anstatt Warnzonen 501 nahezu in Echtzeit generieren zu lassen, Warnzonen 501 über das Benutzerdisplay 210 definieren, indem er gespeicherte Daten, wie z. B. eine mit einem Arbeitswerkzeug verbundene Zip-Datei, verwendet. In einer solchen Ausführungsform könnte der Fahrzeugführer die Warnzonen 501 erzeugen, indem er drei oder „n“ Punkte 133 auswählt, um eine Ebene um komplexe 3D-Objekt-Hindernisse mit Hilfe des Benutzerdisplays 210 zu erzeugen. In weiteren Ausführungsformen könnte eine Warnzone 501 dadurch geschaffen werden, dass man das Arbeitsfahrzeug 100 entlang einer Straße oder eines Weges fahren lässt und einen Versatz von der Kante der Scharbaugruppe 116 oder anderer am Arbeitsfahrzeug 100 befestigter Arbeitswerkzeuge erzeugt. Beispielsweise kann in einem Steinbruch oder Bergwerk eine hochwandige Berme als Bezugspunkt für die Erstellung des Versatzes verwendet werden. In noch weiteren Ausführungsformen kann ein Bediener, wie z. B. ein Bauingenieur oder Arbeitsstättenleiter, Metadaten 135 oder Modell-/Bildebenen 136 zu Karten und/oder Modellen hinzufügen, die in einer Datenbank gespeichert sind. Beispielsweise können die Modellebenen vom Arbeitsstättenleiter unter Verwendung einer oder mehrerer Entwurfsdateien, die vorgegebene Karten und/oder Modelle der Arbeitsstätte 10 enthalten, generiert werden.
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Sobald die 2D- und/oder 3D-Modelle und die entsprechenden Warnzonen 501 generiert sind, kann der elektronische Datenprozessor 202 bei 310 erneut das Zonenkonfigurationsmodul 234 ausführen, um eine oder mehrere den Warnzonen zugeordnete Warnmeldungen 503 zu generieren. Bei 312 können in einigen Ausführungsformen die Warnmeldungen auf dem Benutzerdisplay 210 angezeigt werden, sobald sich das Arbeitsfahrzeug 100 in der Nähe oder innerhalb eines vorgegebenen Bereichs der Warnzonen befindet. Beispielsweise kann, wie in 5 gezeigt, eine beispielhafte Darstellung wie die Karte 500 auf dem Benutzerdisplay 210 dargestellt werden. Die Karte 500 kann Bilder der Warnzonen 501 und der zugehörigen Warnmeldungen 503 enthalten. Dazu können Standortinformationen gehören, welche die Grenzen von Hindernissen 114 oder Sperrbereichen innerhalb der Arbeitsstätte 10 definieren. Die Warnzonen 501 können Beschreibungen wie z. B. Wasserhindernis, Gebäudehindernis, aktiver Arbeitsbereich, Gefahrenzone oder sonstige Beschreibungen enthalten. In einigen Ausführungsformen kann die Karte 500 mehrere Karten umfassen, von denen jede nahezu in Echtzeit generiert wird. In weiteren Ausführungsformen können die Karten 500 unter Verwendung zuvor erstellter Karten, die in einer oder mehreren Datenbanken 134 gespeichert sind, generiert werden. Zusätzlich ist in noch weiteren Ausführungsformen der elektronische Datenprozessor 202 so konfiguriert, dass er ein Steuersignal 203 erzeugt, um einen Betrieb oder eine Arbeitsfunktion des Arbeitsfahrzeugs 100 auf der Grundlage der Warnmeldungen 503 zu ändern oder zu unterbinden, wie zuvor unter Bezugnahme auf die 2 und 3 erörtert.
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Ohne den Geltungsbereich, die Auslegung oder die Anwendung der nachstehend aufgeführten Ansprüche in irgendeiner Weise einzuschränken, handelt es sich bei einer technischen Wirkung einer oder mehrerer der hier offenbarten beispielhaften Ausführungsformen um ein System zur Konfiguration von Warnzonen auf Arbeitsstätten. Das Zonenkonfigurationssystem ist besonders vorteilhaft, da es die Konfiguration von Warnzonen auf der Arbeitsstätte nahezu in Echtzeit ermöglicht, basierend auf der Erkennung eines oder mehrerer Objekthindernisse.
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Während das Obenstehende beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschreibt, dürfen diese Beschreibungen nicht in einem einschränkenden Sinne betrachtet werden. Vielmehr können andere Abweichungen und Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang und Geist der vorliegenden Offenbarung, wie in den beigefügten Ansprüchen festgelegt, abzuweichen.
