DE102021210907A1 - Führungsanzeigesystem für arbeitsfahrzeuge und arbeitsanbaugeräte - Google Patents

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Jeffery R. KREILING
Juan Daniel González
Ignacio Alonso Martinez
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Deere and Co
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Abstract

Arbeitsfahrzeug-Führungsanzeigesystem, umfassend: mindestens ein Bildgebungsgerät, das an einem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist; eine Anzeige, die in dem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist, die konfiguriert ist, um Bilder von dem Bildgebungsgerät anzuzeigen; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um: ein Sichtfeld des Bildgebungsgeräts auszuwählen, das angezeigt werden soll; eine statische Dimension, die mit dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, zu empfangen; eine dynamische Dimension, die mit dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, zu empfangen; und eine Feldansicht mit einem ersten Maschinenfahrweg basierend auf der statischen Dimension und einem zweiten Maschinenfahrweg basierend auf der dynamischen Dimension auf der Anzeige anzuzeigen.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Dieses Patent ist eine Teilfortsetzung der am 29. Mai 2019 eingereichten US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 16/424,772. Die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 16/424.772 wird hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen.
  • ANGABE ÜBER STAATLICH GEFÖRDERTE FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
  • Nicht zutreffend.
  • BEREICH DER OFFENBARUNG
  • Diese Offenbarung bezieht sich auf Führungsanzeigesysteme zur Verwendung an Bord von Arbeitsfahrzeugen und/oder Arbeitsfahrzeugen, die mit Arbeitsanbaugeräten ausgestattet sind.
  • ABKÜRZUNGEN
  • Abkürzungen, die in diesem Dokument relativ selten vorkommen, werden bei ihrer ersten Verwendung definiert, während Abkürzungen, die in diesem Dokument häufiger vorkommen, im Folgenden definiert werden:
    • HDD—Head-down-Anzeige;
    • HUD—Head-up-Anzeige;
    • FL—Frontlader; und
    • FOV—Sichtfeld.
  • HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
  • Arbeitsfahrzeuge sind üblicherweise mit spezialisierten Werkzeugen oder Arbeitsanbaugeräten ausgestattet, die bei der Ausführung von Aufgaben in der Land-, Forst-, Bau- und Bergbauindustrie nützlich sind. Bestimmte Arbeitsfahrzeuge sind mit einem einzigen Arbeitsanbaugerät ausgestattet, das entweder am vorderen Ende oder am hinteren Ende eines Arbeitsfahrzeugs montiert sein kann. Andere Arbeitsfahrzeuge können sowohl mit vorderen als auch mit hinteren Arbeitsanbaugeräten ausgestattet sein. Je nach Ausführung kann ein Arbeitsanbaugerät an einem Arbeitsfahrzeug in einer Weise befestigt werden, die nicht für den Abbau im Feld bestimmt ist, wie im Fall von spezialisierten Arbeitsfahrzeugen, die in der Forst- und Bauindustrie eingesetzt werden. In anderen Fällen kann ein Arbeitsanbaugerät auf modulare Weise an einem Arbeitsfahrzeug montiert werden, sodass das Arbeitsanbaugerät leicht mit anderen Arbeitsanbaugeräten ausgetauscht werden kann, die für unterschiedliche Arbeitsaufgaben geeignet sind. Derartige modulare Arbeitsanbaugeräte werden üblicherweise in Verbindung mit Traktoren verwendet, die in der Lage sein können, sowohl vordere als auch hintere Arbeitsanbaugeräte gleichzeitig zu tragen.
  • In vielen Fällen kann ein Arbeitsanbaugerät über eine Auslegeranordnung an einem bestimmten Ende eines Arbeitsfahrzeugs montiert sein, was eine Bewegung des Arbeitsanbaugeräts in mehreren Freiheitsgraden relativ zu dem Arbeitsfahrzeugfahrgestell ermöglicht. Unter Bezugnahme auf einen Traktor als ein Beispiel kann eine Laderschaufel, ein Ballenspießanbaugerät, ein Ballenpresser, eine Greifergabel oder ein anderes Arbeitsanbaugerät durch eine hydraulisch betätigte Auslegerbaugruppe abnehmbar am vorderen Ende des Traktors angebracht sein. Die Auslegerbaugruppe kann eine Bewegung des Arbeitsanbaugeräts relativ zum Traktorfahrgestell über einen relativ breiten Bewegungsbereich und durch Positionen ermöglichen, die die Sicht des Bedieners auf das Arbeitsanbaugerät und seine umgebende Umgebung begrenzen. Gleichzeitig kann der Traktor über Felder oder andere Arbeitsbereiche mit Hindernissen und unebenem Gelände navigiert werden. Derartige Faktoren können es einem Bediener erschweren, eine Bewegung eines Arbeitsanbaugeräts in einer beabsichtigten Weise (z. B. entlang eines optimalen Pfads im dreidimensionalen Raum) konsequent zu befehlen, wenn er Materialhandhabungsvorgänge und andere Aufgaben ausführt, die eine relativ präzise Navigation des Arbeitsanbaugeräts erfordern. Dadurch kann das Gesamtproduktivitätsniveau reduziert werden, während dem Bediener des Arbeitsfahrzeugs unerwünscht hohe mentale Arbeitsbelastungen auferlegt werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • Es werden Anzeigesysteme zur Verwendung an Bord eines Arbeitsfahrzeugs offenbart. Ausführungsformen eines Arbeitsfahrzeug-Anzeigesystems, umfassend: mindestens ein Bildgebungsgerät, das an einem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist; eine Anzeige, die in dem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist, die konfiguriert ist, um Bilder von dem Bildgebungsgerät anzuzeigen; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um: ein Sichtfeld des Bildgebungsgeräts auszuwählen, um es anzuzeigen; eine statische Dimension, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, zu empfangen; eine dynamische Dimension, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, zu empfangen; und auf der Anzeige ein Sichtfeld mit einem ersten Maschinenfahrweg auf Grundlage der statischen Dimension und einem zweiten Maschinenfahrweg auf Grundlage der dynamischen Dimension anzuzeigen.
  • In weiteren Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zum Anzeigen von Fahrwegen des Arbeitsfahrzeugs Folgendes: Auswählen eines Sichtfelds aus einer Vielzahl von Bildgebungsgeräten, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet sind, mit einer Steuerung auf dem Arbeitsfahrzeug; Erzeugen eines ersten Maschinenfahrwegs auf Grundlage einer statischen Dimension, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, mit der Steuerung; Erzeugen eines zweiten Maschinenfahrwegs auf Grundlage einer dynamischen Dimension, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, mit der Steuerung; und Anzeigen des Sichtfelds mit dem ersten Maschinenfahrweg und dem zweiten Maschinenfahrweg auf einer Anzeige innerhalb des Arbeitsfahrzeugs.
  • In weiteren Ausführungsformen umfasst ein Arbeitsfahrzeug-Anzeigesystem: mindestens ein Bildgebungsgerät, das an einem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist; eine Anzeige, die in dem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist, die konfiguriert ist, um Bilder von dem Bildgebungsgerät anzuzeigen; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um: ein Sichtfeld des Bildgebungsgeräts auszuwählen, das angezeigt werden soll; eine statische Dimension, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, zu empfangen; eine dynamische Dimension, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, zu empfangen; einen ersten Maschinenfahrweg auf Grundlage der statischen Dimension und einen zweiten Maschinenfahrweg auf Grundlage der dynamischen Dimension zu erzeugen; und den größeren von dem ersten Maschinenfahrweg oder dem zweiten Maschinenfahrweg an die Anzeige zu übertragen.
  • Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen sind in den beiliegenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargestellt. Andere Eigenschaften und Vorteile werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen ersichtlich.
  • Figurenliste
  • Mindestens ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben:
    • 1 ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Arbeitsfahrzeugs (hier eines Traktors), das mit einer Ausführungsform eines Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems gemäß dieser Offenbarung ausgestattet ist;
    • 2 ist eine schematische Darstellung verschiedener Komponenten, von denen alle oder einige in geeigneter Weise in dem in 1 gezeigten beispielhaften Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem enthalten sind;
    • Die 3-5 veranschaulichen eine vordere Anbaugeräte-Führungsanzeige, wie sie auf einem HUD-Gerät (Mitte) und einem HDD-Gerät oder einem Monitor (unten rechts) präsentiert wird, von denen eine oder beide in dem beispielhaften Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem von 2 enthalten sein können,
    • 6 veranschaulicht eine hintere Anbaugeräte-Führungsanzeige, wie sie auf dem in 5 gezeigten Monitor dargestellt ist, die durch das beispielhafte Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem zusätzlich oder anstelle der in den 3-5 gezeigten vorderen Anbaugeräte-Führungsanzeige selektiv erzeugt werden kann;
    • Die 7 und 8 veranschaulichen Draufsicht- bzw. isometrische Anbaugeräte-Führungsanzeigen, die durch das beispielhafte Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem zusätzlich oder anstelle der in 3-6 gezeigten Anbaugeräte-Führungsanzeigen erzeugt werden können; und
    • 9 veranschaulicht eine vordere Anbaugeräte-Führungsanzeige, wie sie auf dem in 3-5 gezeigten Monitor in einem Beispielszenario erzeugt wird, in dem die Anbaugeräte-Führungssymbolik vorübergehend unterdrückt oder ausgeblendet wird, während sich das betrachtete Arbeitsanbaugerät (hier ein FL-Ballenspießanbaugerät) in einem belasteten Zustand befindet.
    • 10 ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Arbeitsfahrzeugs (hier eines Baggers), das mit einer Ausführungsform eines Führungsanzeigesystems gemäß dieser Offenbarung ausgestattet ist;
    • 11 ist eine schematische Darstellung verschiedener Komponenten, von denen alle oder einige in geeigneter Weise in dem in 1 gezeigten beispielhaften Anzeigesystem enthalten sind;
    • Die 12A-12B veranschaulichen eine Draufsicht eines Arbeitsfahrzeugs mit einer statischen Dimension in einer Fahrtrichtung (12A) und einer Anzeige, die die statische Dimension des Arbeitsfahrzeugs in der Fahrtrichtung (12B) zeigt, von denen eines oder beide in dem beispielhaften Anzeigesystem von 2 enthalten sein können;
    • Die 13A-13B veranschaulichen eine Draufsicht eines Arbeitsfahrzeugs mit statischen und dynamischen Dimensionen in einer Fahrtrichtung (13A) und eine Anzeige, die die statischen und dynamischen Dimensionen des Arbeitsfahrzeugs in der Fahrtrichtung (13B) zeigt, von denen eines oder beide in dem beispielhaften Anzeigesystem von 2 enthalten sein können;
    • 14A-14B veranschaulichen eine Draufsicht auf ein Arbeitsfahrzeug mit einer dynamischen Dimension in einer Fahrtrichtung (14A) und eine Anzeige, die die dynamische Dimension des Arbeitsfahrzeugs in der Fahrtrichtung (14B) zeigt, von denen eines oder beide in dem beispielhaften Anzeigesystem von 2 enthalten sein können;
  • Aus Gründen der Einfachheit und Klarheit der Darstellung können Beschreibungen und Details bekannter Merkmale und Techniken weggelassen werden, um unnötiges Verdecken der in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beschriebenen beispielhaften und nicht einschränkenden Ausführungsformen der Erfindung zu vermeiden. Es versteht sich ferner, dass Merkmale oder Elemente, die in den begleitenden Figuren erscheinen, nicht zwangsläufig maßstabsgetreu gezeichnet sind, sofern nicht anders vermerkt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind in den beigefügten Figuren der vorstehend kurz beschriebenen Zeichnungen dargestellt. Verschiedene Abwandlungen der beispielhaften Ausführungsformen können von Fachleuten in Betracht gezogen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen festgelegt.
  • ÜBERSICHT
  • Bestimmte Arbeitsfahrzeuge können mit Onbord- oder Kabinenanzeigen ausgestattet sein, die eine Symbolik oder Grafik des Arbeitsfahrzeugs (z. B. Bild, Echtzeitbild) mit einer oder mehreren Führungslinien zeigen, die der Darstellung überlagert sind und einer Fahrtrichtung des Arbeitsfahrzeugs entsprechen. Wenn das Arbeitsfahrzeug eine statische Dimension aufweist, wie etwa ein Arbeitsfahrzeug mit einer festen Breite, sind die Führungslinien auf der Anzeige im Allgemeinen einfach zu erzeugen und erfordern keine kontinuierliche Anpassung. Jedoch können Arbeitsfahrzeuge, die schwenken, drehen oder anlenken (z. B. Raupenbunker, Bagger oder knickgelenkte Muldenkipper), eine oder mehrere dynamische Dimensionen aufweisen, im Gegensatz zu einer statischen Dimension, wobei die angezeigten Führungslinien sich ändern sollten, wenn der Winkel der Drehung, des Schwenkens oder des Anlenkens des Arbeitsfahrzeugs geändert wird. Diese Offenbarung stellt ein Anzeigesystem und -verfahren zum Anzeigen von Führungslinien bereit, die sowohl eine statische Dimension als auch eine dynamische Dimension darstellen, um den wahren Pfad der Maschine auf der Anzeige anzuzeigen.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen von Anbaugeräte-Führungsanzeigesystemen zur Verwendung an Bord von Arbeitsfahrzeugen beschrieben, die eine oder mehrere statische und dynamische Dimensionen aufweisen (z. B. aufgrund der Komponenten des Arbeitsfahrzeugs oder aufgrund von an dem Arbeitsfahrzeug angebrachten Arbeitsanbaugeräten). Während des Betriebs erzeugt das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem eine bestimmte einzigartige Symbolik oder Grafiken (hier „Anbaugeräte-Führungssymbolik“), die einem Bediener des Arbeitsfahrzeugs dabei helfen, die Bewegung des Arbeitsanbaugeräts in einer beabsichtigten, vorhersehbaren und präzisen Weise zu steuern. Die Anbaugeräte-Führungssymbolik kann verschiedene Formen annehmen und wichtige Informationselemente, die sich auf die prognostizierte Bewegung eines oder mehrerer Arbeitsanbaugeräte beziehen, visuell übertragen, sei es aufgrund einer unabhängigen Bewegung des Arbeitsanbaugeräts relativ zu einem Fahrgestell eines Arbeitsfahrzeugs, aufgrund einer Bewegung des Fahrgestells des Arbeitsfahrzeugs selbst oder einer Kombination davon. Durch das Bereitstellen einer solchen visuellen Führung oder von Hinweisen in Form der nachstehend beschriebenen Anbaugeräte-Führungssymbolik verbessern Ausführungsformen des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems das Bewusstsein und die Effizienz des Bedieners, um die auf den Bediener ausgeübte mentale Arbeitsbelastung zu verringern und das Gesamtproduktivitätsniveau bei der Ausführung von Aufgaben, wie etwa Materialhandhabungsvorgängen, zu verbessern, was eine relativ präzise und/oder sich wiederholende Bewegung des Arbeitsanbaugeräts erfordert.
  • Das Anbaugeräte-Führungssystem kann verwendet werden, um einem Bediener eines Arbeitsfahrzeugs eine grafische Darstellung eines projizierten Bahnverlaufs des Anbaugeräts relativ zu einem Ziel bereitzustellen, auf das das Anbaugerät angewendet werden soll. Beispielsweise kann das Anbaugerät die Schaufel eines Frontladers sein, die auf einen Kieshaufen gerichtet ist. In einem solchen Fall kann die Schaufel durch Ausleger- oder Laderarme angehoben und abgesenkt sowie um eine Querachse (senkrecht zum Kurs oder zur Fahrtrichtung des Arbeitsfahrzeugs) geschwenkt werden, an der die Schaufel an den Laderarmen befestigt ist. In anderen Beispielen kann das Arbeitsanbaugerät einen oder mehrere zusätzliche Freiheitsgrade aufweisen, wie etwa um eine vertikale oder andere aufrechte Achse und/oder eine Längsachse, die mit der Fahrtrichtung ausgerichtet ist, schwenkbar sein. Ferner kann das Arbeitsanbaugerät durch ein knickgelenktes oder gelenkiges Auslegergestänge am Arbeitsfahrzeug angebracht sein, das es ermöglicht, das Arbeitsanbaugerät in drei Dimensionen relativ zum Arbeitsfahrzeug zu bewegen und das Arbeitsanbaugerät in verschiedenen Stellungen relativ zum Arbeitsfahrzeug auszurichten. Der Fäll- oder Sägekopf eines Fäller-Bündlers ist ein solches Beispiel, bei dem der Sägekopf durch eine gelenkige Anlenkung an einem am Arbeitsfahrzeug angebrachten Auslegergestänge montiert ist, sodass die Position und Stellung des Sägekopfes relativ zum Arbeitsfahrzeug im Wesentlichen unbegrenzt bewegt werden kann.
  • Die Projektion des Bahnverlaufs des Arbeitsanbaugeräts kann somit nur durch eine Bewertung seiner Bewegung (in Bezug auf eine oder beide ihrer räumlichen Position und Orientierungslage) relativ zum Arbeitsfahrzeugfahrgestell oder in Kombination mit einer Bewertung des Kurses des Arbeitsfahrzeugs erfolgen. Die Bewegung des Arbeitsanbaugeräts kann eine einzelne Freiheitsgradbewegung sein, wie etwa eine Änderung nur seiner räumlichen Position oder seiner Position relativ zum Arbeitsfahrzeugfahrgestell (z. B. nur eine Schwenkbewegung, wie etwa eine Schaufelneigung), oder es kann ein mehrfacher Freiheitsgrad sein, wobei eine zusammengesetzte Bewegung sowohl seine räumliche Position als auch seine Position beeinflusst (z. B. Anheben/Absenken an Ladearmen und Kippen einer Schaufel oder Ausfahren/Einfahren, Schwenken und Neigen einer Schaufel an einem Auslegergestänge). In anderen Kontexten kann eine solche zusammengesetzte Bewegung zusätzliche Freiheitsgrade beinhalten. Dies könnte beispielsweise im Falle des Sägekopfes eines Fäller-Bündlers eine Drehung um eine Längsachse in der Regel in Fahrtrichtung des Arbeitsfahrzeuges umfassen.
  • In Ausführungsformen kann die Anbaugeräte-Führungssymbolik Grafiken beinhalten, die einen Pfad visuell identifizieren, entlang dem das Arbeitsanbaugerät projiziert wird, um sich zu bewegen; z. B., wie auf Grundlage der gegenwärtigen Ausrichtung (z. B. räumliche Position und Lage) des Arbeitsanbaugeräts bestimmt, Bedienereingabebefehle, die die Bewegung des Arbeitsfahrzeugfahrgestells oder des Arbeitsanbaugeräts selbst steuern (wiederum, wenn unabhängig relativ zu dem Fahrgestell beweglich), und/oder Sensordaten, die einen aktuellen Bewegungszustand des Arbeitsanbaugeräts beschreiben. Solche Grafiken (hier die „projizierte Anbaugerätepfadgrafik“) können mit der aktuellen Ausrichtung des Arbeitsanbaugeräts ausgerichtet sein, wie sie auf einer Anzeige erzeugt wird, die die Anbaugeräte-Führungssymbolik (hier eine „Anbaugeräte-Führungsanzeige“) enthält. Die projizierte Anbaugerätepfadgrafik kann auch andere nützliche Informationen in Bezug auf das Arbeitsanbaugerät vermitteln, wie etwa kritische Dimensionen (z. B. eine maximale Breite) des Arbeitsanbaugeräts. In Ausführungsformen kann zumindest in einigen Fällen eine Standard-, Basis- oder „Nullabweichungs“-Anbaugerätepfadgrafik selektiv in Verbindung mit der projizierten Anbaugerätepfadgrafik auf der Anbaugeräte-Führungsanzeige erzeugt werden. Wenn die Nullabweichungs-Anbaugerätepfadgrafik erzeugt wird, stellt sie zweckmäßigerweise einen visuellen Kontrast zu der projizierten Anbaugerätepfadgrafik bereit, insbesondere wenn sie erheblich von einem Nullabweichungspfad abweicht; d. h. der Pfad, den das Anbaugerät zurücklegt, wenn es sich in einer vorbestimmten vertikalen Position befindet (z. B. einer abgesenkten oder bodennahen Position) und wenn das Arbeitsfahrzeugfahrgestell entlang einer geraden Linie entweder in einer Vorwärtsrichtung (wenn die Anbaugeräte-Führungssymbolik ein vorderes Arbeitsanbaugerät betrifft) oder einer Rückwärtsrichtung (wenn die Anbaugeräte-Führungssymbolik ein hinteres Arbeitsanbaugerät betrifft) fährt.
  • Die Nullabweichungs-Anbaugerätepfadgrafik kann in einigen Fällen dem Kurs des Arbeitsfahrzeugfahrgestells entsprechen, beispielsweise wenn das Arbeitsanbaugerät in einer Weise an dem Arbeitsfahrzeug angebracht ist, dass seine räumliche Position relativ zu dem Fahrgestell festgelegt ist. In solchen Fällen kann die Nullabweichungs-Anbaugerätepfadgrafik als projizierter Bahnverlauf des Arbeitsfahrzeugs betrachtet werden. In anderen Fällen weicht der Nullabweichungs-Anbaugerätepfad von der Fahrtrichtung des Arbeitsfahrzeugs ab, sodass er nicht den projizierten Bahnverlauf des Arbeitsfahrzeugs angibt. In solchen Fällen oder sogar wenn nicht, kann eine Arbeitsfahrzeugpfadgrafik erzeugt und dem Bediener zusammen mit der Anbaugerät-Bahnverlaufsgrafik visuell angezeigt werden. Ein solcher Bahnverlaufspfad des Arbeitsfahrzeugs kann sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsfahrtrichtung bereitgestellt werden, oder wenn das Arbeitsfahrzeug steht und eine Lenkeingabe durch den Bediener oder andere Onboard- oder Remote-Lenksteuerungen bereitgestellt wird.
  • In einigen Fällen können die Grafiken für die Anbaugeräte-Bahnverlaufsprojektion und die Arbeitsfahrzeug-Bahnverlaufsprojektion (und der Nullabweichungs-Anbaugerätepfad) gleich sein oder sich vollständig überlappen, wenn sie gleichzeitig auf dem gleichen Bildschirm angezeigt werden. Typischerweise werden die Grafiken jedoch als die unterschiedlichen Projektionen angezeigt, die sie repräsentieren. Es kann zum Beispiel sein, dass die Arbeitsfahrzeug-Bahnverlaufsprojektion eine im Allgemeinen zweidimensionale ebene Form annimmt (wie zum Beispiel, wenn sich das Arbeitsfahrzeug auf ebenem Boden und/oder im Stillstand befindet), oder sie kann eine im Allgemeinen dreidimensionale Form annehmen, die entlang oder innerhalb eines Kontinuums von aufeinanderfolgenden, benachbarten oder sich überlappenden Referenzebenen folgt (wie zum Beispiel, wenn sich das Arbeitsfahrzeug auf unebenem Gelände befindet oder dieses durchquert). Die Arbeitsanbaugeräte-Bahnverlaufsprojektion kann ebenso die Form einer im Allgemeinen zweidimensionalen planaren Grafik annehmen oder einem im Allgemeinen dreidimensionalen Kontinuum von Ebenen folgen oder innerhalb dieses liegen. In allen Fällen, in denen der Arbeitsfahrzeug-Bahnverlauf von der Arbeitsanbaugeräte-Bahnverlaufsprojektion abweicht, werden die Grafiken in verschiedenen Ebenen oder ebenen Kontinua dargestellt, sodass eine entweder vertikal, aber parallel zu der anderen oder in einem Winkel dazu angeordnet ist, wie etwa einem Winkel innerhalb einer schrägen Ebene oder Ebenen, die aufrechte und Vorwärts/Rückwärts-Fahrrichtungskomponenten oder aufrechte und seitliche/Seite-an-Seite-Komponenten (senkrecht zur Fahrt) relativ zu der Ebene oder den Ebenen der Arbeitsfahrzeug-Bahnverlaufsprojektion enthalten.
  • Darüber hinaus kann der Kurs- oder Fahrtrichtungsaspekt der Arbeitsanbaugeräte-Bahnverlaufsprojektion je nach Art des Arbeitsanbaugeräts und den Freiheitsgraden seiner Bewegung mit dem des Arbeitsfahrzeugs übereinstimmen oder nicht. Beispielsweise folgt ein Arbeitsanbaugerät, das in seiner räumlichen Position relativ zu dem Arbeitsfahrzeugfahrgestell fixiert ist und nur um eine Achse schwenken kann, um seine Position in einer Dimension zu ändern, im Allgemeinen dem Kurs des Arbeitsfahrzeugs. Der Kurs des Arbeitsfahrzeugs kann sich jedoch oft von dem von Arbeitsanbaugeräten mit größeren Freiheitsgraden unterscheiden, wie sie durch Ausleger, Anlenkungen oder verschiedene Drehgelenke oder multidirektionale Gelenke angebracht sind.
  • Eine andere Anbaugeräte-Führungssymbolik, die möglicherweise durch das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem erzeugt wird, beinhaltet grafische Elemente (z. B. Markierungen oder Symbole), die die projizierte(n) zukünftige(n) Ausrichtung(en) von Schlüsselmerkmal(en) des Arbeitsanbaugeräts identifizieren, wie etwa die führende(n) Ballenspießspitze(n) eines Ballenspießanbaugerät, wenn das Arbeitsanbaugerät das andere Ende oder die distale Kante des projizierten Arbeitsanbaugeräts erreicht; wobei die Begriffe „andere“, „distal“, „nahe“ und „proximal“, wie sie hierin erscheinen, auf Grundlage der Nähe zum Fahrgestell des Arbeitsfahrzeugs definiert sind. Ausführungsformen des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems können auch andere Grafiken oder Symboliken in Bezug auf die Bewegung und Positionierung des Arbeitsanbaugeräts erzeugen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: (i) grafische Darstellungen des Arbeitsanbaugeräts, das derzeit an dem Arbeitsfahrzeug montiert ist (wie zweckmäßigerweise dargestellt, wenn die Anbaugeräte-Führungsanzeige als eine HDD erzeugt wird, in der das tatsächliche Arbeitsanbaugerät nicht zu sehen ist), (ii) Grafiken, die einen aktuellen Neigungswinkel des Arbeitsanbaugeräts angeben (wenn es in der Lage ist, relativ zu dem Arbeitsfahrzeugfahrgestell zu neigen), und/oder (iii) Grafiken, die einen projizierten Pfad des Arbeitsfahrzeugfahrgestells visuell bezeichnen (hierin eine „projizierte Fahrzeugpfadgrafik“).
  • In verschiedenen Implementierungen kann die Anbaugeräte-Führungssymbolik in einem dreidimensionalen, perspektivischen Format erzeugt und visuell in eine reale Welt-Ansicht der Umgebung eines Arbeitsanbaugeräts integriert (z. B. überdeckt oder überlagert) werden. Als ein Beispiel kann die Anbaugeräte-Führungssymbolik auf einem HUD-Gerät erzeugt werden, die einen transparenten Bildschirm aufweist, durch den die Umgebung des Arbeitsanbaugeräts von einem Bediener betrachtet wird, wenn er in der Bedienerstation oder Kabine eines Arbeitsfahrzeugs sitzt. Zusätzlich oder alternativ kann eine Live-Videoübertragung auf einem HDD-Gerät (z. B. einem Monitor), das sich innerhalb der Bedienerstation befindet, präsentiert werden, wobei die Anbaugeräte-Führungssymbolik über der Live-Videoübertragung überlagert oder anderweitig visuell in diese integriert und auf die aktuelle vertikale Position des Arbeitsanbaugeräts ausgerichtet ist (wenn es relativ zu dem Arbeitsfahrzeugfahrgestell beweglich ist). In anderen Fällen kann die Anbaugeräte-Führungssymbolik im Kontext einer virtuellen Darstellung der Umgebung des Arbeitsfahrzeugs dargestellt werden; z. B. wie es der Fall sein kann, wenn die Anbaugeräte-Führungsanzeige in einem dreidimensionalen (z. B. perspektivischen oder isometrischen) Format dargestellt wird, wie es von einem Blickwinkel aus gesehen wird, der um einen gewissen Abstand von dem Arbeitsfahrzeug versetzt ist. In noch weiteren Fällen kann die Anbaugeräte-Führungsanzeige in einem zweidimensionalen Format erzeugt werden, wie z.B. horizontale Situationsanzeige (Draufsicht) oder vertikale Situationsanzeige. Insbesondere bei der Erzeugung als horizontale Situation oder Draufsicht-Anzeige kann die Anbaugeräte-Führungssymbolik wiederum in eine Live-Videoübertragung der Umgebung des Arbeitsfahrzeugs integriert werden, der von mehreren Bildgebungsgeräten (z. B. Kameras) erfasst wird, die um das Arbeitsfahrzeug positioniert sind, wobei die Kameraübertragungen entsprechend kombiniert werden.
  • Das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem kann eine beliebige praktische Anzahl von Anbaugeräte-Führungsanzeigen auf mindestens einem Anzeigegerät erzeugen, das sich innerhalb der Bedienstation des Arbeitsfahrzeugs befindet; oder möglicherweise von einem Bediener des Arbeitsfahrzeugs in die Bedienstation getragen werden. Zum Beispiel kann das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem in bestimmten Fällen selektiv Folgendes erzeugen: (i) eine nach vorne gerichtete Anzeige (hier „eine vordere Anbaugeräte-Führungsanzeige“), die die Anbaugeräte-Führungssymbolik darstellt, die einem an einem vorderen Ende eines Traktors oder eines anderen Arbeitsfahrzeugs montierten Arbeitsanbaugerät entspricht, und (ii) eine nach hinten gerichtete Anzeige (hier „eine hintere Anbaugeräte-Führungsanzeige“), die die Anbaugeräte-Führungssymbolik darstellt, die einem an einem hinteren Ende des Arbeitsfahrzeugs montierten Arbeitsanbaugerät entspricht. In solchen Fällen können die vordere Anbaugeräte-Führungsanzeige und die hintere Anbaugeräte-Führungsanzeige gleichzeitig auf einem einzelnen Anzeigegerät (z. B. in einem Seite-an-Seite- oder Bild-in-Bild-Format), gleichzeitig auf verschiedenen Anzeigegeräten und/oder auf gegenseitig ausschließende Weise auf einem einzelnen Anzeigegerät erzeugt werden. In letzterer Hinsicht kann ein Bediener zwischen der Darstellung der vorderen Anbaugeräte-Führungsanzeige oder der hinteren Anbaugeräte-Führungsanzeige auf dem Anzeigegerät über eine Interaktion mit dem Anzeigegerät (z. B. über eine Berührungseingabe, wenn das Anzeigegerät fähig dazu ist) oder die Verwendung eines anderen Bedienereingabegeräts wechseln.
  • Ein Beispiel eines Arbeitsfahrzeugs, das mit dem Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem ausgestattet ist, wird nun unter Bezugnahme auf die 1-9 beschrieben. Im unten beschriebenen Beispiel nimmt das Arbeitsfahrzeug die Form eines Traktors an, der mit zwei Arbeitsanbaugeräten ausgestattet ist: einem FL-Ballenspießanbaugerät und einem hinteren Ballenspießanbaugerät. Ungeachtet dessen wird betont, dass Ausführungsformen des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems nicht auf die Verwendung in Verbindung mit einem bestimmten Typ von Arbeitsfahrzeug beschränkt sind, vorausgesetzt, das Arbeitsfahrzeug ist mit mindestens einem Arbeitsanbaugerät ausgestattet (oder kann damit ausgestattet werden), unabhängig davon, ob das Arbeitsanbaugerät relativ zu der Karosserie oder dem Fahrgestell des Arbeitsfahrzeugs beweglich ist. Im Allgemeinen können dann Ausführungsformen des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems in eine Vielzahl von Arbeitsfahrzeugen integriert werden, die mit zahlreichen Arten von Arbeitsanbaugeräten ausgestattet sind. Um nur einige zusätzliche Beispiele bereitzustellen, beinhaltet eine nicht erschöpfende Liste von anderen Arbeitsanbaugeräten und Arbeitsfahrzeugen, für die die Ausführungsformen des Anzeigesystems nützlich eine Anbaugeräte-Führungssymbolik erzeugen können, den Fällkopf eines Fäller-Bündlers, die Schaufel (oder einen anderen Endeffektor) eines Baggers, die Schar einer Planierraupe und verschiedene andere Anbaugeräte (z. B. einen Ballenpresser, einen Gabelstapler, eine FL-Schaufel oder dergleichen), die am vorderen oder hinteren Ende eines Traktors montiert sind.
  • Für die Zwecke dieser Offenbarung bezieht sich der Begriff „Arbeitsanbaugerät“ und seine Ableitungen auf eine Komponente eines Arbeitsfahrzeugs, wie sie in der Land-, Bau-, Forst-, Bergbau- oder anderen Branchen verwendet werden kann, die an einem Arbeitsfahrzeug angebracht ist oder anderweitig von diesem getragen wird und eingesetzt wird, um eine Arbeitsaktion auf etwas zu übertragen, das exogen zu dem Arbeitsfahrzeug selbst ist. Dazu gehören die oben genannten Anbaugeräte sowie zahlreiche andere Anbaugeräte und Endeffektoren, und es sind verschiedene andere Komponenten der Maschine ausgeschlossen, die als Teil des Arbeitsfahrzeugs zum Zwecke des Betriebs des Arbeitsfahrzeugs selbst dienen. Beispiele für solche Arbeitsfahrzeugkomponenten, die hier als relevant von der Rubrik von Arbeitsanbaugeräten ausgenommen sind, sind unter anderem verschiedene Antriebe, Motoren, Stellglieder und Lenkmechanismen (einschließlich lenkbarer und nicht lenkbarer (Differentialkraft-) Räder).
  • BEISPIEL FÜR EIN ARBEITSFAHRZEUG, DAS MIT EINEM ARBEITSANBAUGERÄT UND EINEM ANBAUGERÄTE-FÜHRUNGSANZEIGESYSTEM AUSGESTATTET IST
  • 1 ist eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs (hier eines Laders 20), das mit einer Ausführungsform des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems ausgestattet ist, wie es allgemein durch den Kasten 22 dargestellt und nachstehend in Verbindung mit den 2 bis 9 ausführlicher erörtert wird. Zusätzlich zu dem Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 weist der Lader 20 einen Radkörper oder Fahrgestell 24 und eine Bedienstation oder Kabine 26 auf. Am vorderen Ende und am hinteren Ende des Traktorfahrgestells 24 sind jeweils ein FL-Ballenspießanbaugerät 28 und ein hinteres Ballenspießanbaugerät 30 (hier ein Dreipunktkupplungsanbaugerät) montiert. Das FL-Ballenspießanbaugerät 28 ist insbesondere am vorderen Ende des Traktorfahrgestells 24 durch eine hydraulisch betätigte Auslegerbaugruppe 32 montiert, die eine Bewegung des FL-Ballenspießanbaugerät 28 relativ zum Traktorfahrgestell 24 in mehreren Freiheitsgraden ermöglicht. Vergleichsweise ist das hintere Ballenspießanbaugerät 30 an dem hinteren Ende des Traktorfahrgestells 24 in einer festen Beziehung montiert, sodass sich das Anbaugerät 30 nicht relativ zu dem Fahrgestell 24 bewegen kann. In weiteren Ausführungsformen kann das hintere Ballenspießanbaugerät 30 (oder ein anderes hinten montiertes Anbaugerät) jedoch an der Rückseite des Traktorfahrgestells 24 durch eine Auslegerbaugruppe oder möglicherweise auf eine andere Weise montiert sein, die eine Bewegung des Anbaugeräts 30 relativ zum Traktorfahrgestell 24 in einem oder mehreren Freiheitsgraden ermöglicht.
  • In dem Beispiel aus 1 beinhaltet die hydraulisch betätigte Auslegerbaugruppe 32 eine hintere Halterung 34, die am Traktorfahrgestell 24 befestigt ist, eine vordere Halterung 36, an der das FL-Ballenspießanbaugerät 28 schwenkbar befestigt ist, und eine Zwischen- oder mittlere Halterung 38, die zwischen den Halterungen 34, 36 angeordnet ist. Zwei obere Laderarme 40 (von denen einer in 1 erkennbar ist) befestigen die hintere Halterung 34 schwenkbar an der mittleren Halterung 38, die ihrerseits mit zwei unteren Laderarmen 42 (von denen wiederum nur einer erkennbar ist) an der vorderen Halterung 36 befestigt ist. Zwischen der hinteren Halterung 34 und der mittleren Halterung 38 sind außerdem doppelte hydraulische Hubzylinder 44 montiert, während zwischen der mittleren Halterung 38 und der vorderen Halterung 36 hydraulische Doppelschaufelzylinder 46 montiert sind. Nicht dargestellte Hydraulikleitungen der Auslegerbaugruppe 32 sind ferner vorhanden und so mit einer druckbeaufschlagten Hydraulikfluidversorgung am Lader 20 fluidisch verbunden, dass ein Bediener, der in der Bedienerstation 26 sitzt, die Hydraulikzylinder 44, 46 betätigen kann.
  • Ein Bediener kann der Auslegerbaugruppe 32 befehlen, das FL-Ballenspießanbaugerät 28 aus der veranschaulichten Ausgangsposition (d. h. der nicht geneigten, abgesenkten Position) anzuheben, indem er die hydraulischen Hubzylinder 44 so steuert, dass sie in einer gewünschten Weise ausfahren. Beim Ausfahren der hydraulischen Hubzylinder 44 hebt sich das FL-Ballenspießanbaugerät 28 aus der in 1 gezeigten abgesenkten Ausgangsposition an, durchfährt eine Zwischen- oder Mastposition und wird schließlich in eine maximale Höhenposition angehoben, die sich über der Bedienstation 26 befindet. Ebenso kippt die Auslegerbaugruppe 32 beim Einfahren der hydraulischen Schaufelzylinder 46 als Reaktion auf Bedienerbefehle das FL-Ballenspießanbaugerät 28 aus der in 1 gezeigten nach vorn gerichteten Winkelausrichtung in eine zunehmend aufrechte Ausrichtung; das heißt, die in dem FL-Ballenspießanbaugerät 28 enthaltenen Ballenspieße drehen sich nach oben in Richtung der vorderen Motorhaube oder Windschutzscheibe des Laders 20. Umgekehrt kann der Bediener von der maximalen Höhenposition aus die Auslegerbaugruppe 32 steuern, um die Hydraulikzylinder 44, 46 in einer entgegengesetzten Position zu betätigen, um das FL-Ballenspießanbaugerät 28 in die in 1 gezeigte abgesenkte, nicht geneigte, abgesenkte Position zurückzubringen. Der Bediener kann die Zylinder 44, 46 durch die Bewegung einer geeigneten Steuerschnittstelle (z. B. eines Joysticks), die sich in der Bedienerstation 26 des Laders 20 befindet, aus- und einfahren.
  • In Bezug auf 2 sind mehrere Komponenten, die in geeigneter Weise in dem Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 (1) enthalten sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Wie schematisch gezeigt, kann das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 die folgenden Komponenten oder Teilsysteme beinhalten, von denen jedes die Form einer einzelnen Vorrichtung oder mehrerer miteinander verbundener Vorrichtungen annehmen kann: (i) eine Steuerung 48, (ii) mindestens ein Anzeigegerät 50, (iii) computerlesbare Speichermedien oder Speicher 52, (iv) eine oder mehrere Anbaugerätedatenquellen 54 und (v) eine oder mehrere zusätzliche Datenquellen 56. Die vorstehenden Komponenten können mithilfe einer beliebigen geeigneten Kombination von drahtlosen oder drahtgebundenen (z. B. Bus-) Verbindungen 58 betriebsfähig gekoppelt sein. Ferner kann das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 in Implementierungen, in denen die nachfolgend beschriebene Anbaugeräte-Führungssymbolik einer Live-Videoübertragung (oder mehreren Videoübertragungen) der Umgebung des/der mit dem Lader 20 verbundenen Arbeitsanbaugeräts/Anbaugeräte überlagert oder anderweitig visuell integriert ist, ferner eine oder mehrere Bildgebungsgeräte 60, 62, 64 beinhalten.
  • Wie hier dargestellt, bezieht sich der Begriff „Anbaugerätedatenquelle“ allgemein auf ein beliebiges Gerät, ein System oder einen Sensor, die Daten in Bezug auf ein an einem Arbeitsfahrzeug montierten Arbeitsanbaugerät bereitstellen. Die AnbaugeräteVerfolgungsdaten können zum Beispiel Informationen beinhalten, die sich auf die gegenwärtige oder vorhergesagte Bewegung eines Arbeitsfahrzeugfahrgestells sowie die gegenwärtige oder vorhergesagte Bewegung eines Arbeitsanbaugeräts beziehen, wenn es relativ zu einem Arbeitsfahrzeugfahrgestell beweglich ist. Somit können die Anbaugerätedatenquellen 54 mithilfe des am Lader 20 (1) montierten FL-Ballenspießanbaugeräts 28 als ein Beispiel die Bedienereingabesteuerungen 66 beinhalten, die verwendet werden, um die Bewegung des Traktorfahrgestells 24 zu steuern, wie etwa mit dem nachfolgend beschriebenen Lenkrad 88 (siehe 3-5). Zusätzlich können die Anbaugerätedatenquellen 54 Bedienereingabesteuerungen 66 beinhalten, die verwendet werden, um die Bewegung der Auslegerbaugruppe 32 zu steuern, wie etwa mit dem nachfolgend beschriebenen Joystick 90 (siehe erneut 3-5).
  • Die Anbaugerätedatenquellen 54 können ferner einen oder mehrere Anbaugeräte-Verfolgungssensoren 68 zum Überwachen der aktuellen Ausrichtung, einschließlich der räumlichen Position und Lage, des Arbeitsanbaugeräts relativ zu dem Arbeitsfahrzeugfahrgestell beinhalten, wenn das Arbeitsanbaugerät relativ dazu unabhängig beweglich ist; z. B. wie im Fall des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 (1), das an dem vorderen Ende des Laders 20 durch die hydraulisch betätigte Auslegerbaugruppe 32 angebracht ist. Die Sensoren 68 können die Näherungssensoren, Verschiebungssensoren (z. B. zum Messen des hydraulischen Kolbenhubs) oder beliebige andere Vorrichtungen annehmen, die in der Lage sind, Daten bereitzustellen, aus denen die aktuelle Ausrichtung eines Arbeitsanbaugeräts relativ zu dem Arbeitsfahrzeugfahrgestell (z. B. dem Traktorfahrgestell 24) ermittelt werden kann. Ferner kann in bestimmten Ausführungsformen das Sichtfeld eines oder mehrerer Bildgebungsgeräte, die an dem Lader 20 montiert sind, den Bewegungsbereich eines Arbeitsanbaugeräts umfassen, wie etwa das in 1 gezeigte FL-Ballenspießanbaugerät 28.
  • In solchen Fällen kann die Steuerung 48 ferner zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Bildanalyse von Videoübertragung(en) durchführen, die von solchen Bildgebungsgeräten bereitgestellt werden, um die aktuelle Ausrichtung eines Arbeitsanbaugeräts (z. B. des FL-Ballenspießanbaugeräts 28) zu erreichen. Informationen über vergangene und gegenwärtige Ausrichtungen des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 (oder eines anderen unabhängig beweglichen Arbeitsanbaugeräts) können ebenfalls verfolgt, im Speicher 52 gespeichert und dann von der Steuerung 48 wie gewünscht aus dem Speicher 52 abgerufen werden.
  • In komplexeren Ausführungsformen kann die Steuerung 48 den aktuellen Bewegungszustand des Arbeitsanbaugeräts beim Festlegen des projizierten Bahnverlaufs des Arbeitsfahrzeuganbaugeräts berücksichtigen. In solchen Ausführungsformen können die Anbaugeräte-Verfolgungssensoren 68 ferner Sensoren zum Überwachen nicht nur der Ausrichtung des Arbeitsanbaugeräts beinhalten, sondern Sensoren zum direkten Überwachen des Bewegungszustands des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 (oder eines anderen Arbeitsanbaugeräts). In dieser Hinsicht können ein oder mehrere Beschleunigungsmesser oder Gyroskope an dem FL-Ballenspießanbaugerät 28 und/oder an Bereichen der Auslegerbaugruppe 32 in Ausführungsformen montiert sein. Wenn vorhanden, können solche Sensoren auch verwendet werden, um den Neigungswinkel des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 zu bestimmen, wenn diese Informationen von dem Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 verwendet werden, um die unten beschriebene Anbaugeräte-Führungssymbolik zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen können ein Mehrachs-Beschleunigungsmesser und ein Mehrachs-Gyroskop verwendet werden, die als Mikroelektromechanisches System (MEMS)-Vorrichtungen implementiert und beispielsweise als eine Trägheitsmesseinheit (Inertial Measurement Unit - IMU) verpackt sind; z. B. an dem FL-Ballenspießanbaugerät 28 oder dem distalen Ende der Auslegerbaugruppe 32 befestigt, um solche Daten zu erfassen. Verschiebungsmessungen können ferner über einen vorbestimmten Zeitraum betrachtet werden, um den Bewegungszustand eines Arbeitsanbaugeräts relativ zu dem Arbeitsfahrzeugfahrgestell zu bestimmen, indem eine Änderung der Positionierung über die Zeit überwacht wird. Beliebige oder alle derartigen Daten können auf einer Echtzeit- oder nahezu Echtzeitbasis an die Steuerung 48 zurückgeführt werden und in Kombination mit (oder anstelle von) den Bedienereingabebefehlen, die von den Eingabesteuerungen 66 empfangen werden, verwendet werden, um die aktuelle Ausrichtung und den Bewegungszustand des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 zu bestimmen, um den Bahnverlauf des Anbaugeräts 28 zu projizieren. In noch anderen Fällen kann dem Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem solche Sensoren fehlen, vorausgesetzt, dass die gegenwärtige Ausrichtung von beliebigen unabhängig beweglichen Arbeitsanbaugeräten (z. B. dem FL-Ballenspießanbaugerät 28) bei Bedarf durch die Steuerung 48 bestimmt werden kann.
  • Andere Arten von Sensoren 70, die zusätzliche Daten oder Messungen in Bezug auf ein gegebenes Arbeitsanbaugerät übertragen, können ferner in den Anbaugerätedatenquellen 54 in zumindest einigen Implementierungen des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 enthalten sein. Derartige zusätzliche Anbaugerätesensoren 70 können Sensoren beinhalten, die Daten bereitstellen, aus denen der Lastzustand eines Arbeitsanbaugeräts bestimmt werden kann, d. h. ob das Arbeitsanbaugerät vollständig beladen, entladen oder möglicherweise teilweise beladen präsentiert wird. Zu diesem Zweck können verschiedene Arten von Anbaugerätesensoren 70 verwendet werden, darunter beispielsweise Kraftsensoren, die die von einem Anbaugerät zu einem bestimmten Zeitpunkt getragene Last messen, eine Abstandsmessvorrichtung zum Bestimmen, wann ein Objekt von einem Anbaugerät ergriffen wird, und/oder Bildgebungsgeräte, die Videoübertragungen bereitstellen, von denen der Lastzustand eines Arbeitsanbaugeräts von der Steuerung 48 durch Bildanalyse bestimmt werden kann. In anderen Fällen können solche zusätzlichen Anbaugerätesensoren 70 im Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 weggelassen werden.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 2 kann die Steuerung 48 des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 jede Form annehmen, die geeignet ist, um die in diesem Dokument beschriebenen Funktionen zu erfüllen. Ferner wird der Begriff „Steuerung“, wie er hierin erscheint, in einem nicht einschränkenden Sinne verwendet, um sich allgemein auf die Verarbeitungsarchitektur des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 zu beziehen. Die Steuerung 48 kann einen oder mehrere Prozessoren, Steuercomputer, Navigationsausrüstungsteile, computerlesbare Speicher (einschließlich oder zusätzlich zum Speicher 52), Leistungsversorgungen, Speichergeräte, Schnittstellenkarten und andere standardisierte Komponenten beinhalten oder damit verbunden sein. Die Steuerung 48 kann auch eine beliebige Anzahl von Firmware- und Softwareprogrammen oder computerlesbaren Anweisungen enthalten oder mit diesen zusammenarbeiten, die zur Ausführung der verschiedenen hier beschriebenen Prozessaufgaben, Berechnungen und Steuer-/Anzeigefunktionen dienen.
  • Der Speicher 52 kann eine beliebige Anzahl und Art von Speichermedien umfassen, die sich zur Speicherung eines computerlesbaren Codes oder von Anweisungen eignen, sowie andere Daten, die zur Unterstützung des Betriebs des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 verwendet werden. Ferner kann der Speicher 52, obwohl in 2 als separater Block veranschaulicht, in Ausführungsformen wie beispielsweise einem System-in-Package, einem System-on-a-Chip oder einer anderen Art von mikroelektronischem Gehäuse oder Modul in die Steuerung 48 integriert sein. In Ausführungsformen kann der Speicher 52 mindestens eine lokale Datenbank 72, 74 speichern, die beim Erzeugen der nachfolgend beschriebenen Anbaugeräte-Führungssymbolik verwendet wird. Beispielsweise kann der Speicher 52 in bestimmten Implementierungen eine Anbaugeräte-Attributdatenbank 72 speichern, die Informationen enthält, die sich auf unterschiedliche Anbaugerätetypen beziehen, wie etwa kritische Dimensionen, wichtige physische Attribute und/oder Dateien, die unterschiedliche grafische Darstellungen unterschiedlicher Typen von Arbeitsanbaugeräten enthalten. Als ein spezifischeres Beispiel kann die Steuerung 48 in Ausführungsformen, in denen unterschiedliche Typen von Arbeitsanbaugeräten an einem Arbeitsfahrzeug angebracht werden können, wie im Fall des in 1 gezeigten Laders 20, konfiguriert sein, um den Typ des Arbeitsanbaugeräts zu bestimmen, das derzeit an dem Arbeitsfahrzeug angebracht ist, und dann bestimmte anbaugerätespezifische Grafiken zu erzeugen, die dem bestimmten Typ des Arbeitsanbaugeräts entsprechen, wie aus der Datenbank 72 abgerufen, wenn eine oder mehrere Anbaugeräte-Führungsanzeigen erzeugt werden. Weitere Erörterungen dazu werden nachfolgend bereitgestellt. Schließlich kann der Speicher 52 in bestimmten Fällen auch andere Arten von Datenbanken 74 enthalten, wie etwa eine Geländedatenbank, die Informationen in Bezug auf die Topologie, wichtige geografische Merkmale und/oder Geländetyp von Landstreifen speichert, über die sich der Lader 20 bewegen kann. In noch weiteren Ausführungsformen kann dem Anzeigesystem 22 eine oder beide der Datenbank(en) 72, 74 fehlen.
  • In Ausführungsformen des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 kann das Anzeigegerät 50 an der statischen Struktur der Bedienerstation 26 befestigt und entweder in HDD- oder HUD-Konfiguration realisiert sein. Alternativ kann das Anzeigegerät 50 relativ zu der statischen Struktur der Bedienerstation 26 frei beweglich sein; und kann beispielsweise die Form eines augennahen Anzeigegeräts oder einem anderen vom Bediener getragenen Anzeigegerät annehmen. Wenn die Form eines vom Bediener getragenen Anzeigegeräts angenommen wird oder wenn die Form eines HUD-Geräts angenommen wird, das an der Arbeitsfahrzeug-Bedienstation 26 befestigt ist, kann der Bildschirm des Anzeigegeräts 50 vollständig oder teilweise transparent sein, und die unten beschriebene Anbaugeräte-Führungssymbolik kann der „Realansicht“ der Umgebung, die ein Arbeitsanbaugerät umgibt, überlagert werden, wie durch den transparenten Anzeigebildschirm gesehen. Der Begriff „reale Welt“ bezieht sich auf die tatsächliche Ansicht der umgebenden Umgebung oder des Arbeitsbereichs eines Arbeitsanbaugeräts im Gegensatz zu einer virtuellen oder synthetischen Nachbildung davon. In noch weiteren Ausführungsformen kann das Anzeigegerät 50 die Form eines tragbaren elektronischen Anzeigegeräts, wie etwa eines Tablet-Computers oder Laptops, annehmen, das von einem Bediener in die Bedienerstation des Arbeitsfahrzeugs (z. B. die Bedienerstation 26 des Laders 20) getragen wird und das mit den verschiedenen anderen Komponenten des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 über eine physische oder drahtlose Verbindung kommuniziert, um die nachstehend beschriebenen Anzeigefunktionalitäten auszuführen.
  • Während des Betriebs erzeugt das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 eine oder mehrere Anbaugeräte-Führungsanzeigen 76, 78, die jeweils die Anbaugeräte-Führungssymbolik 80, 82 an des/die Anzeigegerät(e) 50 beinhalten. Wie beispielsweise schematisch in 2 angegeben, kann das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 eine vordere Anbaugeräte-Führungsanzeige 76 und/oder eine hintere Anbaugeräte-Führungsanzeige auf dem/den Anzeigegerät(en) 50 erzeugen. In einigen Fällen kann das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 die Anzeigen 76, 78 gleichzeitig erzeugen. Beispielsweise können die Anbaugeräte-Führungsanzeigen 76, 78 in diesem Fall auf getrennten Bildschirmen mehrerer Anzeigegeräte 50 oder stattdessen auf einem einzelnen Bildschirm eines Anzeigegeräts 50 in einem Bild-in-Bild- oder Seite-an-Seite-Format dargestellt werden. Häufiger jedoch kann das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 die Anbaugeräte-Führungsanzeigen 76, 78 auf eine sich gegenseitig ausschließende Weise erzeugen; das heißt, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt nur eine der vorderen Anbaugeräte-Führungsanzeige 76 und der hinteren Anbaugeräte-Führungsanzeige 78 auf dem/den Anzeigegerät(en) angezeigt wird. In letzterer Hinsicht kann der Bediener mithilfe geeigneter Bedienelemente, die sich an oder in der Nähe des Anzeigegeräts 50 befinden können, zwischen einer gewünschten Anbaugeräte-Führungsanzeige 76, 78 wechseln. Alternativ kann die Steuerung 48 automatisch die geeignete Führungsanzeige 76, 78 auf Grundlage der bestimmten Richtung, in der das Arbeitsfahrzeug 20 gegenwärtig fährt, und/oder des bestimmten Arbeitsanbaugeräts, das gegenwärtig vom Bediener gesteuert wird, auswählen. Noch andere Arten von Anbaugeräte-Führungsanzeigen können auf dem (den) Anzeigegerät(en) 50 während des Betriebs des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 erzeugt werden, wie weiter unten in Verbindung mit den 7 und 8 erörtert.
  • Fortschreitend wird neben 3 wird eine beispielhafte Vorwärtsansicht von der Bedienerstation 26 des Laders 20 gezeigt, wenn dieser mit einer Ausführungsform des Anzeigesystems 22 ausgestattet ist. Hier ist zu sehen, dass der Lader 20 einen vorderen Windschutz oder Windschutzscheibe 84 beinhaltet, durch die die Umgebung, die das FL-Ballenspießanbaugerät 28 umgibt (versteckt vor der Ansicht), zu sehen ist. Ein Bedienersitz 86 (teilweise gezeigt) befindet sich innerhalb der Bedienerstation 26, positioniert hinter einem Lenkrad 88 und benachbart zu einem Joystick 90. Ein HDD-Gerät oder ein Monitor 92, wie weiter unten rechts in 3 gezeigt, kann sich auch innerhalb der Bedienerstation 26 des Laders 20 zusammen mit verschiedenen anderen Bedienereingabesteuerungen befinden, wie etwa einer Tastengruppe 94, die sich unmittelbar unter dem Monitor 92 befindet. Im veranschaulichten Beispiel ist das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 so dargestellt, dass es zwei verschiedene Arten oder Formate von Anbaugeräte-Führungsanzeigen erzeugt, von denen jede eine ähnliche Anbaugeräte-Führungssymbolik beinhaltet. Die erste beispielhafte Anbaugeräte-Führungsanzeige ist eine HUD 96, die auf einem HUD-Gerät erzeugt wird, das durch die gestrichelte Box 98 (im Folgenden „HUD-Gerät 98“) dargestellt ist und eine Anbaugeräte-Führungssymbolik 100 beinhaltet. Die zweite beispielhafte Anbaugeräte-Führungsanzeige ist eine HDD 102, die auf dem Monitor 92 (ein HDD-Gerät) erzeugt wird und die ebenfalls die Anbaugeräte-Führungssymbolik 104 beinhaltet.
  • Während zwei verschiedene Anbaugeräte-Führungsanzeigen (die HUD 96 und die HDD 102) in dem Beispiel von 3 (und weiter unten in den 4 und 5) als gleichzeitig erzeugt dargestellt sind, kann das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 in Ausführungsformen nur eine von der HUD 96 und der HDD 102 erzeugen (und wird dies häufig tun). Die HUD 96 und die HDD 102 sind in 3 aus zwei Gründen gezeigt. Erstens enthalten die HUD 96 und die HDD 102 eine ähnliche Symbolik und werden daher bequemerweise zusammen beschrieben. Zweitens betont das veranschaulichte Beispiel des Laders 20, das eine Anbaugeräte-Führungsanzeige beinhaltet, die sowohl als HUD (die HUD 96) als auch als HDD (die HDD 102) realisiert ist, ferner, dass die hierin beschriebenen Anbaugeräte-Führungsanzeigen in verschiedenen Formaten und Weisen erzeugt werden können; und in vielen Fällen durch einen Bediener des Laders 20 (oder des Traktorlieferanten) auswählbar oder anpassbar sein können. Die HUD 96 und die HDD 102 sind beide vordere Anbaugeräte-Führungsanzeigen in dem veranschaulichten Beispiel und entsprechen daher im Allgemeinen jeweils der vorderen Anbaugeräte-Führungsanzeige 76 in 2.
  • Das HUD-Gerät 98 kann einen transparenten Bildschirm beinhalten, der mindestens den in 3 gezeigten gestrichelten Kastenbereich (die HUD 96) umgibt, wie von einem Bediener des Laders 20 wahrgenommen, wenn er in dem Bedienersitz 86 sitzt. Der transparente Bildschirm kann an der statischen Infrastruktur innerhalb der Bedienerstation 26 befestigt sein oder stattdessen in irgendeiner Weise vom Bediener getragen werden. In beiden Fällen kann die Anbaugeräte-Führungssymbolik 100 in einem dreidimensionalen perspektivischen Format erzeugt werden, das der Realansicht durch den transparenten Bildschirm des HUD-Geräts 98 entspricht. Zusätzliche Techniken können gegebenenfalls verwendet werden, um die Anbaugeräte-Führungssymbolik 100 besser in die durch das HUD-Gerät 98 betrachtete Realansicht zu integrieren oder zu mischen. Solche Techniken können das Maskieren bestimmter Regionen der Anbaugeräte-Führungssymbolik 100 beim Überschneiden von Hindernissen oder geografischen Merkmalen vor dem Lader 20 beinhalten, wenn solche Hindernisse oder geografischen Merkmale dem Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 bekannt sind; z. B. aufgrund der Einbeziehung von Entfernungsmessgeräten in das Anzeigesystem 22, der Einbeziehung der Geländetopologie-Datenbank 74 oder dergleichen.
  • Die Symbolik, die in der Anbaugeräte-Führungssymbolik 100 enthalten ist, die auf der HUD 96 präsentiert wird, variiert zwischen den Ausführungsformen und kann möglicherweise in einer einzelnen Ausführungsform im Laufe der Zeit variieren, zum Beispiel abhängig von Benutzeranpassung und/oder bestimmten dynamischen Faktoren, wie nachfolgend erörtert. Die folgende Erörterung konzentriert sich nun auf die Vorwärtsansicht von dem Lader 20, der in den 3-5 gezeigt ist, und daher auf die Bewegung des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 ( 1), das an dem vorderen Traktorende durch die Auslegerbaugruppe 32 befestigt ist. Die folgende Erörterung betrifft gleichermaßen andere Typen von Arbeitsanbaugeräten, die an der Auslegerbaugruppe 32 montiert sind, wie etwa eine FL-Schaufel, eine Ballenpresse, einen Gabelstapleraufsatz oder dergleichen, wobei in diesem Fall bestimmte Grafiken und Aspekte von Grafiken, die in der Anbaugeräte-Führungssymbolik enthalten sind (z. B. die nachfolgend beschriebenen Spießspitzenmarkierungen und die Breite der unten beschriebenen projizierten Anbaugerätepfadgrafik) entsprechend variieren.
  • In dem Beispiel aus 3 beinhaltet die auf der beispielhaften HUD 96 erzeugte Anbaugeräte-Führungssymbolik 100 mindestens zwei primäre grafische Merkmale oder Elemente: (i) eine projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 und (ii) eine führende Spießspitzenmarkierung 112. Die Grafik 110 und die Markierung 112 können hierin allgemeiner als „Anbaugeräte-Bahnverlaufssymbolik“ bezeichnet werden, da jedes dieser visuellen Elemente oder Grafiken einen projizierten Bahnverlauf oder einen projizierten Pfad zusammen mit dem betrachteten Anbaugerät anzeigt (hier das FL-Ballenspießanbaugerät 28) prognostiziert wird, um sich zu bewegen, wie durch die Steuerung 48 des Anzeigesystems 22 auf Grundlage der daran bereitgestellten Anbaugerät-Verfolgungsdaten bestimmt wird. In anderen Fällen können auf der Anbaugeräte-Führungsanzeige zusätzlich oder anstelle der projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 und der führenden Spießspitzenmarkierung 112 verschiedene Arten von Anbaugeräte-Bahnverlaufssymboliken erzeugt werden. Beispielsweise kann in bestimmten Fällen ein Symbol oder eine Grafik, die das betrachtete Anbaugerät repräsentiert und in einer nicht hindernden Weise dargestellt (z. B. als teilweise transparent dargestellt) ist, auf der HUD 96 (oder einer anderen Anbaugeräte-Führungsanzeige) erzeugt werden, um eine projizierte zukünftige Ausrichtung des Anbaugeräts visuell anzuzeigen.
  • Unter Bezugnahme auf die Grafik 110, die auf der HUD 96 ausführlicher erscheint, stellt die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 eine visuelle Darstellung eines Pfads bereit, entlang dessen sich das betrachtete Anbaugerät (hier das FL-Ballenspießanbaugerät 28) durch die Steuerung 48 prognostiziert bewegen wird. Als nicht einschränkendes Beispiel wird der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 110 in der veranschaulichten Ausführungsform ein spurähnliches oder pfadähnliches Erscheinungsbild verliehen. Insbesondere wird die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 erzeugt, um einer Spur oder einem Pfad zu ähneln, der zwei sich nach vorne erstreckende Segmente 114 aufweist, die sich in der Abstand in Vorwärtsrichtung weg vom vorderen Ende des Laders 20 erstrecken; und eine Anzahl von sich horizontal erstreckenden oder seitlich erstreckenden Sprossen 116, die sich zwischen sich nach vorne erstreckenden Segmenten 114 erstrecken. Die Bereitstellung der Sprossen 116 vermittelt dem Betrachter ein Gefühl der Distanz, da die wahrgenommene Breite der Sprossen 116 mit zunehmendem Abstand von der Bedienerstation 26 kürzer wird, wobei wiederum zu beachten ist, dass die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 in diesem Beispiel in einem perspektivischen (im Gegensatz zu einem isometrischen) Format erzeugt wird. Die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 vermittelt somit visuell einen projizierten oder prognostizierten Pfad, der durch das FL-Ballenspießanbaugerät 28 für einen vorbestimmten Abstand vor dem Lader 20 zurückgelegt wird.
  • In Ausführungsformen erzeugt die Steuerung 48 des Anzeigesystems 22 zweckmäßigerweise die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110, um sich an der gegenwärtigen Ausrichtung des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 auszurichten, um eine schnelle visuelle Zuordnung zu ermöglichen. In dieser Hinsicht kann die Steuerung 48 wiederholt eine aktuelle vertikale Position des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 (oder eines anderen Arbeitsanbaugeräts) relativ zu dem Traktorfahrgestell 24 bestimmen und dann die HUD 96 erzeugen oder aktualisieren, um die Anbaugeräte-Bahnverlaufssymbolik (insbesondere die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110) mit der aktuellen vertikalen Position des Anbaugeräts 28 auszurichten. Zusätzlich kann die tatsächliche Breite der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 110 (in 3 durch den Doppelpfeil 118 identifiziert) in Ausführungsformen im Wesentlichen gleich einer maximalen Breite des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 sein; wobei der Begriff „im Wesentlichen gleich“, wie er hierin erscheint, eine Disparität von weniger als 10 % bezeichnet. Hier kann die tatsächliche Breite der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 110 über ihre Länge konstant sein (in einer Vorwärtsrichtung betrachtet), kann jedoch mit zunehmendem Abstand von dem Lader 20 kleiner zu werden scheinen, wenn die Pfadgrafik 110 in einem perspektivischen Format erzeugt wird. Ein Bediener kann somit die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 an einem beliebigen Punkt entlang ihrer Länge betrachten und im Allgemeinen die Position der Außenkanten des Anbaugeräts 28 bestimmen, wie in einen zukünftigen Zeitrahmen projiziert. Dies kann nützlich sein, um das Bewusstsein des Bedieners hinsichtlich der wahrscheinlichen Position des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 zu erhöhen, wenn sich das Anbaugerät 28 entlang des Pfads bewegt, der durch die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 identifiziert wird, um zu bestimmen, ob zum Beispiel eine Außenkante des Anbaugeräts 28 wahrscheinlich in unmittelbare Nähe eines nahen Hindernisses kommt oder möglicherweise darauf auftrifft.
  • Wie in 3 gezeigt, kann eine Grafik 106, die für den projizierte Bahnverlauf oder den projizierten Pfad des Traktorfahrgestells 24 (hier die „projizierte Fahrzeugpfadgrafik 106“) repräsentativ ist, zusätzlich zu der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 110 und/oder der führenden Spießspitzenmarkierung 112 auf der HUD 96 erzeugt werden. Im veranschaulichten Beispiel nimmt die projizierte Fahrzeugpfadgrafik 106 die Form einer gestrichelten Mittellinie an; in anderen Implementierungen kann die projizierte Fahrzeugpfadgrafik 106 jedoch alternative Erscheinungen aufweisen, wie etwa die von zwei parallelen Spuren, die ähnlich oder identisch zu der in 8 gezeigten sind. In Ausführungsformen können die prognostizierte Fahrzeugpfadgrafik 106 und die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 grafisch auf dieselbe Ebene projiziert oder abgebildet werden, wie aus der Perspektive der Bedienerstation 26 gesehen. Es versteht sich jedoch, dass die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 grafisch auf eine separate Ebene projiziert werden kann, die in Bezug auf die Ebene geneigt oder abgewinkelt sein kann, auf die die projizierte Fahrzeugpfadgrafik 106 abgebildet wird, wenn prognostiziert wird, dass sich das FL-Ballenspießanbaugerät 28 vertikal bewegen wird. Alternativ kann die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 grafisch auf eine Ebene projiziert oder abgebildet werden, die sich parallel zu der Ebene erstreckt, auf die die projizierte Fahrzeugpfadgrafik 106 abgebildet wird, wenn das FL-Ballenspießanbaugerät 28 sich an einer anderen (z. B. angehobenen) vertikalen Position befindet, aber nicht prognostiziert wird, dass es sich vertikal durch die Steuerung 48 des Anzeigesystems 22 bewegt. In weiteren Ausführungsformen kann die projizierte Fahrzeugpfadgrafik 106 auf andere Weise visuell in die HUD 96 integriert werden (z. B. durch Abbilden auf die Topologie des Geländes, falls bekannt) oder vollständig von der HUD 96 weggelassen werden.
  • Unter Erörterung der nächsten Markierung 112 zeigt die führende Spießspitzenmarkierung 112 visuell die projizierte Position der führenden Spitze des längsten Spießes oder der längsten Spieße (hier der zentrale Spieß) an, der/die in dem FL-Ballenspießanbaugerät 28 enthalten ist/sind, wenn das FL-Ballenspießanbaugerät 28 das entfernte Abschlussende (das distale Ende) des Pfads erreicht, der durch die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 dargestellt ist. In weiteren Ausführungsformen können zusätzliche Spießspitzenmarkierungen (die möglicherweise ein abwechslungsreiches, weniger ausgeprägtes Aussehen aufweisen) durch das Anzeigesystem 22 erzeugt werden, um die projizierten zukünftigen Positionen der anderen Spießspitzen, die in dem FL-Ballenspießanbaugerät 28 enthalten sind, abzurufen. Im Allgemeinen kann die Bereitstellung der führenden Spießspitzenmarkierung 112 die Aufmerksamkeit des Bedieners auf die mittlere Position des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 lenken, wenn das Ende des projizierten Fahrwegs erreicht wird; und noch wichtiger kann sie den Bediener bei der besseren Visualisierung der zukünftigen Position unterstützen, an der dieses wichtige physische Merkmal des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 voraussichtlich ankommen wird, angesichts des vorliegenden Satzes von Bedingungen, die die Navigation des Anbaugeräts regeln. Auch hier können solche Bedingungen die aktuelle vertikale Position des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 relativ zu dem Traktorfahrgestell 24, beliebige Bedienereingabebefehle, die derzeit empfangen werden, um die Bewegung des Traktorfahrgestells 24 oder der Auslegerbaugruppe 32 zu steuern, und/oder (in mindestens einigen Ausführungsformen) beliebige Daten, die von der Steuerung 48 empfangen werden und den aktuellen Bewegungszustand des Anbaugeräts 28 und/oder des Traktorfahrgestells 24 beschreiben, beinhalten. Wenn ferner die Topologie des umgebenden Geländes bekannt ist (z. B. aus Daten, die in der Datenbank 74 gespeichert sind) oder durch Sensoren an Bord des Laders 20 gemessen werden kann, können diese Informationen auch beim Festlegen des vorhergesagten Bahnverlaufs des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 und daher beim Positionieren der führenden Spießspitzenmarkierung 112 (und beim Erzeugen der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 110) auf der HUD 96 berücksichtigt werden.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann eine vertikale Verschiebung zwischen der führenden Spießspitzenmarkierung 112 und der distalen Endkante der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 110 (d. h. der Kante der Grafik 110, die in der Perspektive am weitesten vom Betrachter entfernt ist) Änderungen des Neigungswinkels des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 angeben. Wenn zum Beispiel der Neigungswinkel des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 in einer Aufwärtsrichtung geneigt ist, sodass sich die Spitze des führenden Ballenspießes, der in dem Anbaugerät 28 enthalten ist, in eine aufrechte Stellung (in 1 entgegen dem Uhrzeigersinn) dreht, kann sich die Markierung 112 der führenden Spießspitze relativ zu der distalen Endkante der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 110 aufwärts bewegen, möglicherweise proportional zu der Änderung des Neigungswinkels. In weiteren Ausführungsformen kann eine numerische Anzeige oder eine andere Grafik präsentiert werden, die den Neigungswinkel des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 (oder einer anderen Arbeitsanbaugerätebefestigung an dem Lader 20) angibt. Als noch weitere Möglichkeit kann das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 die führende Spießspitzenmarkierung 112 oder eine beliebige andere Grafik, die den Neigungswinkel des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 angibt, weglassen.
  • Ungeachtet des vorliegenden Beispiels variieren die Symbole oder Grafiken, die die Arbeitsanbaugeräte-Führungssymbolik 100 bilden, von Ausführungsform zu Ausführungsform. Dementsprechend kann sich das allgemeine Aussehen der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 110 und der führenden Spießspitzenmarkierung 112 (falls vorhanden) in alternativen Ausführungsformen unterscheiden; und in bestimmten Fällen kann das Aussehen dieser Grafiken durch den Bediener (oder den Traktorlieferanten) mithilfe einer geeigneten Steuer- oder Programmierschnittstelle anpassbar sein. Jedes oder alle grafischen Merkmale, aus denen sich die Arbeitsanbaugeräte-Führungssymbolik 100 zusammensetzt, können in Ausführungsformen auch in einem teilweise transparenten Format (weniger als 100 % Deckkraft) erzeugt werden, um zu vermeiden, dass die Ansicht des Arbeitsbereichs, der das FL-Ballenspießanbaugerät 28 umgibt, visuell behindert wird. Verschiedene Farbcodierungsschemata und Animationseffekte können auch auf die Anbaugeräte-Führungssymbolik 100 angewendet werden, wie gewünscht. In bestimmten Ausführungsformen kann es einem Bediener auch erlaubt sein, die Anbaugeräte-Führungssymbolik 100 abzuschalten oder zu deaktivieren.
  • Als Nächstes wird die HDD 102 erörtert, die in 3 unten rechts gezeigt ist. Die veranschaulichte HDD 102 beinhaltet verschiedene Anbaugeräte-Führungssymbole 104, die der Anbaugeräte-Führungssymbolik 100 entspricht, die in der oben beschriebenen HUD 96 gezeigt ist, die auf der HUD 98 erzeugt wurde. A übernimmt die HUD die Anbaugeräte-Führungssymbolik 100, und die HDD-Anbaugeräte-Führungssymbolik 104 beinhaltet eine projizierte Anbaugerätepfadgrafik 120 und eine Spießspitzenmarkierung 122 (allgemeiner „Anbaugeräte-Bahnverlaufssymbolik 120, 122“). Wie zuvor bezeichnet die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 visuell einen projizierten oder prognostizierten Pfad, der von dem FL-Ballenspießanbaugerät 28 (oder einem anderen am vorderen Ende des Laders 20 angebrachten Anbaugerät) zurückgelegt wird, wenn sich der Lader 20 bewegt oder sich weiter in Vorwärtsrichtung bewegt. In ähnlicher Weise kann die führende Spießspitzenmarkierung 112 die Stelle identifizieren, an der die führende Spitze des längsten, zentralen Spießes, der von dem FL-Ballenspießanbaugerät 28 vorsteht, projiziert wird, um anzukommen, wenn das FL-Ballenspießanbaugerät 28 das Ende des prognostizierten Pfads erreicht, der durch die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 120 dargestellt ist. Die andere Beschreibung, die weiter oben in Bezug auf die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 110 und die vordere Spießspitzenmarkierung 112 festgelegt ist, gilt ferner gleichermaßen für die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 120 bzw. die vordere Spießspitzenmarkierung 122 der HDD 102. Außerdem kann, falls gewünscht, eine projizierte Fahrzeugpfadgrafik 108 (analog zur projizierten Fahrzeugpfadgrafik 108, die auf der HUD 96 erscheint) auf der HDD 102 zusätzlich oder anstelle der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 120 und der führenden Spießspitzenmarkierung 112 erzeugt werden.
  • Eine Live-Übertragung des Bildgebungsgeräts wird auf dem Bildschirm der HDD 102 dargestellt, wie er von einem nach vorne gerichteten Bildgebungsgerät erfasst wird, das an dem Lader 20 angebracht ist; z. B. das in 2 identifizierte vordere Bildgebungsgerät 64. Die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 120 und die führende Spießspitzenmarkierung 122 werden somit über diese Live-Videoübertragung gelegt oder überlagern diese, während sie in einem dreidimensionalen perspektivischen Format dargestellt werden, das der realen Umgebung entspricht, die von der Videoübertragung erfasst wird. In dem Beispiel von 3, in dem das FL-Ballenspießanbaugerät 28 nicht von Sichtfeld des Bildgebungsgeräts erfasst wird, das auf der HDD 102 präsentiert wird, wird ferner eine grafische Darstellung oder des Anbaugeräts (im Folgenden „Anbaugerätegrafik 124“) auf einem unteren Abschnitt der HDD 102 dargestellt, um das FL-Ballenspießanbaugerät 28 darzustellen. Die Anbaugerätegrafik 124 kann vertikal entlang der HDD 102 bewegt werden, möglicherweise während sie in einem teilweise transparenten Format erzeugt wird oder als eine kleinere, weniger störende Grafik erzeugt wird, wenn das FL-Ballenspießanbaugerät 28 angehoben oder abgesenkt wird, um die aktuelle Position des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 relativ zum Traktorfahrgestell 24 anzuzeigen. Die nahe oder proximale Kante der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 110 kann sich ebenfalls entsprechend mit der Anbaugerätegrafik 124 bewegen. In anderen Ausführungsformen bewegt sich die Anbaugerätegrafik 124 möglicherweise nicht, um visuell zu verhindern, dass die Anbaugeräteführungs-HDD 102 blockiert wird, während sich nur die proximale Kante der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 110 vertikal gemäß der aktuellen Höhe des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 relativ zum Traktorfahrgestell 24 (oder zum Boden) bewegt. Schließlich kann eine Textansage oder -auslesung 126 ferner bereitgestellt sein, um die Art der Anzeige zu identifizieren, die derzeit auf der HDD 102 dargestellt wird, was nützlich sein kann, wenn es dem Bediener erlaubt ist, zwischen der Darstellung verschiedener Arten von Anbaugeräte-Führungsanzeigen auf der HDD 102 in der nachstehend beschriebenen Weise zu wechseln.
  • In dem in 3 gezeigten Beispielszenario befindet sich das FL-Ballenspießanbaugerät 28 derzeit in der in 1 gezeigten Ausgangsposition (der nicht geneigten, abgesenkten Position). Ferner wurden zu diesem Zeitpunkt keine Bedienereingabebefehle empfangen, die eine Varianz in der Ausrichtung des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 relativ zum Traktorfahrgestell 24 anfordern oder versuchen, den Lader 20 von einem geraden Pfad zu drehen. Folglich bewegt sich der Lader 20 entweder gegenwärtig in einer reinen Vorwärtsrichtung entlang eines geraden Pfads; oder er ist derzeit stationär, bewegt sich jedoch entlang eines geraden Pfads, wenn befohlen wird oder erlaubt wird, in einer Vorwärtsrichtung zu beschleunigen. Im Beispiel von 3 ist ferner zu erkennen, dass sich der Lader 20 auf einem Feld 128 befindet, auf dem eine Anzahl von Heuballen 130, 132 verteilt sind. Für die Zwecke der folgenden Erörterung wird davon ausgegangen, dass der Bediener des Laders 20 den Heuballen 132 für den Transport mithilfe des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 sichern möchte.
  • Durch einen Blick auf die Anbaugeräte-Führungssymbolik 110 auf der HUD 96 oder die Anbaugeräte-Führungssymbolik auf der HDD 102, wie in 3 gezeigt, kann der Bediener leicht bestimmen, dass der Lader 20 um einen gewissen Betrag nach rechts gedreht werden sollte, wenn er sich vorwärts zu dem Heuballen 132 bewegt, um das FL-Ballenspießanbaugerät 28 ordnungsgemäß in den Zielballen 132 einzubringen. Somit kann der Bediener das Lenkrad 88 drehen, um das FL-Ballenspießanbaugerät 28 auf einem Bahnverlauf zu platzieren, der den Zielheuballen 132 schneidet. Wie in 4 gezeigt (wobei ein Pfeil 134 das Drehen des Lenkrads 88 angibt), führt dies zu einer entsprechenden Biegung der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 110 auf der HUD 96 und der projizierten Anbaugerätepfadgrafik 120 auf der HDD 102. Unter Bezugnahme auf eine oder beide der Grafiken 110, 120 kann der Bediener schnell bestimmen, ob die Lenkwinkeleingabe geeignet ist, um das FL-Ballenspießanbaugerät 28 auf einer Bahn zu platzieren, die den Zielheuballen 132 schneidet, wobei der Lenkradwinkel nach Bedarf iterativ eingestellt wird. Ferner kann der Bediener eine oder beide der vorderen Spießspitzenmarkierungen 112, 122 visuell referenzieren, um zu bestimmen, ob der mittlere Spieß des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 ordnungsgemäß mit der Mitte oder Mittellinie des Zielheuballen 132 ausgerichtet ist, sodass dieser Spieß in einen zentralen Abschnitt des Heuballen 132 eingreifen kann, wenn sich der Lader 20 vorwärts bewegt. Auf diese Weise stellt die Anbaugeräte-Führungssymbolik 100, 104 ein intuitives Führungssignal bereit, das es einem Bediener ermöglicht, das FL-Ballenspießanbaugerät 28 auf zuverlässige und präzise Weise zu navigieren, um in den Zielheuballen 132 einzugreifen.
  • In dem in 4 dargestellten Beispiel erzeugt die Steuerung 48 des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 ferner eine Basis- oder „Nullabweichungs“-Anbaugerätepfadgrafik 136 auf der HUD 96 sowie eine Nullabweichungs-Anbaugerätepfadgrafik 138 auf der HDD 102. Die Nullabweichungs-Anbaugerätepfadgrafiken 136, 138 zeigen jeweils den Bahnverlauf des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 an, wenn es sich in einer vorbestimmten Ausgangsposition (der abgesenkten, bodennahen Position) befindet und einen geraden Pfad (Nullabweichung) in einer Vorwärtsrichtung fährt. Somit wird ein visueller Kontrast zwischen den Nullabweichungs-Anbaugerätepfadgrafiken 136, 138 und den projizierten Anbaugerätepfadgrafiken 110, 120 erzeugt, um das Ausmaß, in dem die projizierten Anbaugerätepfadgrafiken 110, 120 von dem Nullabweichungspfad abweichen, visuell zu betonen oder hervorzuheben, sei es durch Drehen des Laders 20 (wie in 4 gezeigt) oder durch vertikale Bewegung des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 (wie nachstehend in Verbindung mit 5 gezeigt und erörtert). Wenn auf einer oder beiden der HDD 102 und HUD 96 erzeugt, können die Nullabweichungs-Anbaugerätepfadgrafiken 136, 138 in einer anderen Farbe als die projizierten Anbaugerätepfadgrafiken 110, 120 erzeugt werden, teilweise transparent gemacht werden (z. B. um einem Schatten- oder Geisterbild zu ähneln) oder anderweitig mit einem abwechslungsreichen Erscheinungsbild vermittelt werden, um Kontrast mit den Grafiken 110, 120 bereitzustellen und visuelles Überlagern der abgebildeten Anbaugeräte-Führungsanzeigen zu vermeiden.
  • Unter Bezugnahme auf 5 ist ein weiteres beispielhaftes Szenario veranschaulicht, in dem der Bediener des Laders 20 wünscht, dass das FL-Ballenspießanbaugerät 28 in den obersten Heuballen 139 eingreift, der in einem Stapel von Heuballen enthalten ist, die auf dem Feld 128 vorhanden sind. Dementsprechend kann der Bediener der Auslegerbaugruppe 32 befehlen, das FL-Ballenspießanbaugerät 28 auf eine Höhe anzuheben, die im Allgemeinen mit der des obersten Heuballens 139 übereinstimmt; z. B. durch Bewegen des Joysticks 90 in Richtung des Körpers des Bedieners in der durch Pfeil 138 in 5 angegebenen Weise. Nach Erhalt dieses Bedienereingabebefehls variiert die Steuerung 48 die projizierten Anbaugerätepfadgrafiken 110, 120 entsprechend, sodass das entfernte Ende oder distale Ende des Pfads, der durch die Grafiken 110, 120 dargestellt ist, im Vergleich zu dem nahen Ende oder proximalen Ende des Pfads, der durch die Grafiken 110, 120 dargestellt ist, auf eine erhöhte Höhe angehoben wird. Der Grad, bis zu dem das distale Ende des Pfades durch die Grafiken 110, 120 dargestellt wird, kann von der Verschiebung des Joysticks 90 abhängen; der Länge des projizierten Pfads, dargestellt durch die Grafiken 110, 120; und möglicherweise andere Faktoren (z. B. der Neigung der Topologie des Geländes vor dem Lader 20, falls dem Anzeigesystem 22 bekannt). Zusätzlich sind die führenden Spießspitzenmarkierungen 112, 122 auch positioniert, um die entsprechende vertikale Änderung der vorhergesagten Position des zentralen Spießes des FL-Ballenspießanbaugeräts 28 anzuzeigen, wenn sie am Anschlussende des Pfads ankommen, der durch die Grafiken 110, 120 dargestellt ist. Ein Bediener kann somit die auf der HUD 96 erzeugte Anbaugeräte-Führungssymbolik 100 und/oder die auf der HDD 102 erzeugte Anbaugeräte-Führungssymbolik visuell referenzieren, um das FL-Ballenspießanbaugerät 28 zuverlässig und präzise in Eingriff mit dem Zielheuballen 132 zu führen.
  • Auf diese Weise wurde eine Art und Weise beschrieben, in der das beispielhafte Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 eine einzigartige Symbolik auf einer Anbaugeräte-Führungsanzeige erzeugen kann, unabhängig davon, ob diese als HUD oder als HDD generiert wird, um einen Bediener des Arbeitsfahrzeugs beim Navigieren eines Arbeitsanbaugeräts in einer beabsichtigten Weise zu unterstützen. In dem oben beschriebenen Beispiel werden die Anbaugeräte-Führungsanzeigen in einem vorausschauenden, dreidimensionalen perspektivischen Format erzeugt; jedoch kann das Anzeigesystem 22 in weiteren Ausführungsformen andere Arten von Anbaugeräte-Führungsanzeigen zusätzlich oder anstelle solcher vorausschauenden, dreidimensionalen Anzeigen erzeugen. Beispielsweise kann das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 in bestimmten Fällen ferner eine hintere Anbaugeräte-Führungsanzeige erzeugen, wie nachfolgend in Verbindung mit 6 beschrieben.
  • Unter Bezugnahme auf 6 kann eine hintere Anbaugeräte-Führungsanzeige 140 in Ausführungsformen durch das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 auf dem Monitor 92 erzeugt werden. Hier wird eine Live-Videoübertragung des Bereichs nach hinten oder hinter dem Lader 20 von einem oder mehreren Bildgebungsgeräten (z. B. von der Rückfahrkamera 60 in 2) erfasst und auf dem Monitor 92 dargestellt. Eine Textansage oder -auslesung 142, wie sie im oberen linken Bereich der hinteren Anbaugeräte-Führungsanzeige 140 erscheint, zeigt an, dass derzeit eine Traktorrückansicht auf dem Monitor 92 angezeigt wird. Wiederum wird eine anbaugerätespezifische Grafik 144 erzeugt, die für eine Darstellung des betrachteten Arbeitsanbaugerätes repräsentativ ist, hier das in 1 gezeigte hintere Ballenspießanbaugerät 30. Die Anbaugeräte-Führungssymbolik 146 wird ferner auf der hinteren Anbaugeräte-Führungsanzeige 140 erzeugt und beinhaltet: (i) eine projizierte Anbaugerätepfadgrafik 148 (einschließlich sich nach vorne erstreckender Segmente 150 und sich seitlich erstreckender Sprossen 152, wie zuvor beschrieben) und (ii) eine Anzahl von Spießspitzenmarkierungen 154. In diesem Beispiel werden drei Spießspitzenmarkierungen 154 auf der Anbaugeräteführungs-HDD 140 erzeugt, da das hintere Ballenspießanbaugerät 30 drei führende Ballenspieße beinhaltet, wobei die Markierungen 154 erzeugt werden, um eine geeignete Positionierung und einen Abstand entsprechend dem realen Arbeitsanbaugerät aufzuweisen. Die Spießspitzenmarkierungen 154 identifizieren somit die projizierten zukünftigen Ausrichtungen der Ballenspieße des Spießanbaugeräts 30, wenn die durch die Grafik 148 dargestellte distale Kante des projizierten Anbaugerätepfads erreicht wird. In weiteren Ausführungsformen können die projizierte Anbaugerätepfadgrafik 148 oder die Spießspitzenmarkierungen 154 in der hinteren Anbaugeräte-Führungsanzeige 140 weggelassen werden. Erneut kann ein Bediener durch einen Blick auf die hintere Anbaugeräte-Führungsanzeige 140 bestimmen, ob sich der projizierte Pfad des hinteren Anbaugeräts (des hinteren Spießanbaugeräts 30) auf einem geeigneten Bahnverlauf befindet, um mit dem ausgewählten Ziel in Eingriff zu treten, wie etwa dem Heuballen 156, der in 6 hinter dem Lader 20 gezeigt ist.
  • Während des Betriebs ermöglichen es Ausführungsformen des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 einem Bediener des Laders 20 zweckmäßigerweise, zwischen der Präsentation der vorderen Anbaugeräte-Führungsanzeige (z. B. der in den 3-5 gezeigten HDD 102) oder der hinteren Anbaugeräte-Führungsanzeige (z. B. der in 6 gezeigten HDD 140) auf dem Monitor 92 zu wechseln. Das Umschalten der Bedienereingaben zwischen diesen (und möglicherweise anderen) Anbaugeräte-Führungsanzeigen kann auf verschiedene Arten empfangen werden. Beispielsweise kann eine solche Bedienereingabe über eine Berührungseingabe mit dem Monitor 92 (wenn sie Touchscreen-Fähigkeiten aufweist), durch Interaktion mit der Tastengruppe 94 unter dem Monitor 92 oder durch Interaktion mit einer anderen Bedienereingabevorrichtung empfangen werden, die sich innerhalb der Bedienerstation 26 des Laders 20 befindet (allgemein durch Eingabesteuerungen 66 in 2 dargestellt). In anderen Fällen kann die Steuerung 48 des Anzeigesystems 22 automatisch die geeignete Führungsanzeige 76, 78 auswählen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt auf dem Monitor 92 angezeigt wird, basierend auf der bestimmten Richtung, in der das Arbeitsfahrzeug 20 gegenwärtig fährt, und/oder dem bestimmten Arbeitsanbaugerät, das gegenwärtig von dem Bediener gesteuert wird.
  • Noch andere Arten von Anbaugeräte-Führungsanzeigen können auf dem/den Anzeigegerät(en) 50 während des Betriebs des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 erzeugt werden. Beispielsweise und nun unter Bezugnahme auf 7 kann das Anbaugeräte-Führungsanzeigesystem 22 ferner eine horizontale Situation oder eine Draufsicht-Anbaugeräte-Führungsanzeige 158 erzeugen, die in zumindest einigen Ausführungsformen die Anbaugeräte-Führungssymbolik 160 beinhaltet. Wenn sie erzeugt wird, kann eine solche Draufsicht-Anbaugeräte-Führungsanzeige 158 die Umgebung des Laders 20 (oder eines anderen Arbeitsfahrzeugs) darstellen. Die Umgebung des Laders 20 kann in Ausführungsformen virtuell auf einem Monitor oder einem Anzeigegerät dargestellt werden, möglicherweise während bestimmte Geländemerkmale (z. B. Geländeart und geografische Merkmale) in Übereinstimmung mit Daten, die in der Geländedatenbank 74 (falls vorhanden) gespeichert sind, gerendert werden. Alternativ kann, wenn der Traktor mit mehreren Bildgebungsgeräte 60, 62, 64 ausgestattet ist, die mehrere Bildgebungsgeräteübertragungen bereitstellen, die eine 360-Grad-Ansicht der Umgebung des Laders 20 kombiniert oder „zusammengenäht“ werden können, eine Draufsicht-Anbaugeräte-Führungsanzeige 158 erzeugt werden, um eine Live-Videoübertragung der Umgebung zu beinhalten. Zur Übereinstimmung mit den vorhergehenden Beispielen wird die Anbaugeräte-Führungssymbolik 160 erneut erzeugt, um eine projizierte Anbaugerätepfadgrafik 162 und eine Spießspitzenmarkierung 164 der Art, die zuvor in Verbindung mit den 3-6 beschrieben wurde, zu beinhalten. Ferner entspricht das Beispiel in 7 im Allgemeinen dem Beispiel in 4, in dem der Lader 20 durch einen Bediener gelenkt wird, um sich in Richtung des Zielheuballen 132 zu drehen. Somit kann der Bediener wiederum die in 7 gezeigte Anbaugeräte-Führungssymbolik 160 visuell referenzieren, um sicherzustellen, dass das FL-Ballenspießanbaugerät 28 ordnungsgemäß in den Heuballen 132 eingreift, wenn der Lader 20 vorwärts fährt.
  • Ein Bediener kann mithilfe einer beliebigen geeigneten Benutzerschnittstelle zwischen der Präsentation der Draufsicht-Anbaugeräte-Führungsanzeige 158 und einer anderen verfügbaren Anbaugeräte-Führungsanzeige wechseln. Wie ferner in 7 angegeben, können beispielsweise drei virtuelle Schaltflächen 166, 168, 170 durch einen Bediener dargestellt und ausgewählt werden, wenn dies gewünscht wird, beispielsweise mithilfe eines Cursorgeräts oder über eine Berührungseingabe (dargestellt durch das Berührungssymbol 172). In einem weiteren beispielhaften Szenario kann ein Bediener die Anzeige einer isometrischen Ansicht durch Auswählen der Schaltfläche 170 auswählen, die in der unteren rechten Ecke der Anbaugeräte-Führungsanzeige 158 gezeigt ist. Eine solche Eingabe ruft somit eine isometrische Anbaugeräte-Führungsanzeige auf, wie etwa die in 8 gezeigte isometrische Anbaugeräte-Führungsanzeige 174. Hier beinhaltet die Anbaugeräte-Führungsanzeige 174 eine Anbaugeräte-Führungssymbolik 176, die sich in einer virtuellen oder synthetischen dreidimensionalen Umgebung befindet, die eine grafische Darstellung des Laders 20 umgibt. Das Gelände 178 innerhalb der syntenischen Umgebung kann so erzeugt werden, dass es eine flache Topologie aufweist, wie gezeigt; oder stattdessen kann es so erzeugt werden, dass es der Topologie des realen Geländes, das den Lader 20 umgibt, entspricht, wenn eine solche Topologie dem Anzeigesystem 22 aus Informationen, die in der Datenbank 74 gespeichert sind, oder auf andere Weise bekannt ist. Die Anbaugeräte-Führungssymbolik 176 wird erneut erzeugt, um eine projizierte Anbaugerätepfadgrafik 180 zu beinhalten, wie zuvor beschrieben. Zusätzlich wird in dem Beispiel von 8 eine projizierte Fahrzeugpfadgrafik 182 erzeugt, um den projizierten Bahnverlauf des Traktorfahrgestells 24 visuell zu bezeichnen. In diesem Beispiel wird die projizierte Fahrzeugpfadgrafik 182 so erzeugt, dass sie als zwei parallele Spuren (z. B. dargestellt durch gestrichelte Linien) mit einem vorbestimmten seitlichen Abstand erscheint, der einer maximalen Breite des Laders 20 entsprechen kann oder nicht. Ein Bediener kann somit auf die Anbaugeräte-Führungssymbolik 176 verweisen, um die Bewegung des Traktorfahrgestells 24 und der Auslegerbaugruppe 32 zu steuern, um sicherzustellen, dass das FL-Ballenspießanbaugerät 28 ordnungsgemäß in den Zielheuballen 139 (entsprechend dem Beispiel aus 5) eingreift, während sich der Lader 20 nach vorne in Richtung des veranschaulichten Heuballenstapels bewegt.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung 48 des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 konfiguriert sein, um zu bestimmen, wann sich ein Arbeitsanbaugerät in einem belasteten Zustand befindet; und, wenn dies bestimmt wird, die Anzeige mindestens eines Teils der Anbaugeräte-Bahnverlaufssymbolik zu unterdrücken. Es kann zum Beispiel das in 9 gezeigte Beispielszenario betrachtet werden, in dem das FL-Ballenspießanbaugerät 28 jetzt einen Heuballen 184 trägt. Hier hat die Steuerung 48 bestimmt, dass das FL-Ballenspießanbaugerät 28 zum Beispiel auf Grundlage von Daten geladen wird, die von den in 2 gezeigten Anbaugerätesensoren 70 bereitgestellt werden. Als Reaktion auf diese Bestimmung unterdrückt die Steuerung 48 vorübergehend die Anzeige der Anbaugeräte-Führungssymbolik auf der/den entsprechenden Anbaugeräte-Führungsanzeige(n). Im Beispiel von 9 unterdrückt die Steuerung 48 insbesondere die Anzeige der Anbaugeräte-Führungssymbolik 104, die auf dem in 3-5 gezeigten HDD-Gerät oder dem Monitor 92 erzeugt wird. In ähnlicher Hinsicht kann die Steuerung 48 die Anzeige der Anbaugeräte-Führungssymbolik 100 unterdrücken, die normalerweise auf der HUD 96 dargestellt wird, wenn bestimmt wird, dass sich das FL-Ballenspießanbaugerät 28 in einem belasteten Zustand befindet. Dies kann dazu beitragen, den Bildschirm zu entlasten, wenn eine solche Anbaugeräte-Führungssymbolik nicht benötigt wird oder weniger hilfreich ist. In weiteren Ausführungsformen kann die Steuerung 48 die Anzeige der Anbaugeräte-Führungssymbolik nicht unterdrücken (und kann möglicherweise anderweitig das Aussehen der Anbaugeräte-Führungssymbolik ändern), wenn bestimmt wird, dass sich das betreffende Anbaugerät in einem belasteten oder teilweise belasteten Zustand befindet.
  • Schließlich kann die Steuerung 48 des Anbaugeräte-Führungsanzeigesystems 22 in bestimmten Ausführungsformen konfiguriert sein, um einen dem Arbeitsanbaugerät entsprechenden Anbaugerätetyp zu identifizieren; und dann auf dem Anzeigegerät 50 ferner Grafiken zu erzeugen, die den identifizierten Anbaugerätetyp darstellen. Solche Grafiken können durch die Steuerung 48 auf Grundlage des identifizierten Anbaugerätetyps aus der Anbaugeräte-Attributdatenbank 72 abgerufen werden, wobei die Datenbank 72 möglicherweise solche anbaugerätespezifischen Informationen mithilfe einer mehrdimensionalen Nachschlagetabelle oder einer beliebigen anderen geeigneten Datenstruktur korreliert. Unter Berücksichtigung der grafischen Darstellungen 124, 144, die auf dem HDD-Monitor 92 ( 3-5) als ein Beispiel gezeigt sind, kann die Steuerung 48 die grafischen Darstellungen 124, 144 mithilfe der in der Datenbank 72 gespeicherten Daten ändern, wenn ein anderes Arbeitsanbaugerät an dem Lader 20 angebracht ist. Die Steuerung 48 kann den bestimmten Anbaugerätetyp bestimmen, der aktuell an dem Lader 20 angebracht ist, indem sie ein Etikett (z. B. ein Radiofrequenzidentifikationsetikett) erfasst oder andere identifizierende Informationen ausliest, die an dem Anbaugerät vorhanden sind, durch visuelle Analyse einer Übertragung des Bildgebungsgeräts, die das Anbaugerät erfasst, aus einer Bedienereingabe, die den Anbaugerätetyp spezifiziert, der aktuell an dem Lader 20 angebracht ist (z. B. wie aus einem Dropdownmenü oder einem anderen grafischen Benutzerschnittstellenelement ausgewählt), oder mithilfe einer beliebigen anderen Technik. Die Steuerung 48 kann auch die Informationen verwenden, die in der Datenbank 72 gespeichert sind, um andere Symbole oder Grafiken zu erzeugen, die in den Ausführungsformen in der Anbaugeräte-Führungssymbolik enthalten sind. Beispielsweise kann die Steuerung 48 auf die Datenbank verweisen, um die geeignete Breite zu bestimmen, um die projizierte Anbaugerätepfadgrafik auf Grundlage einer maximalen Breite des Anbaugeräts zuzuweisen, wie sie in der Datenbank 72 gespeichert ist. In ähnlicher Weise kann die Steuerung 48, wenn Markierungen, die die vorhergesagte zukünftige Position der wichtigsten physischen Merkmale eines Anbaugeräts (z. B. die oben beschriebenen Spießspitzenmarkierungen) bezeichnen, auf der Anbaugeräte-Führungsanzeige angezeigt werden, ferner Informationen abrufen, die die Grafiken und geeignete Positionen für die Verwendung beim Erzeugen solcher Markierungen definieren, wie zuvor in Verbindung mit den 3-6 beschrieben.
  • BEISPIEL FÜR EIN ARBEITSFAHRZEUG MIT EINER ODER MEHREREN STATISCHEN UND DYNAMISCHEN DIMENSIONEN UND MIT EINEM FÜHRUNGSANZEIGESYSTEM
  • 10 ist eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs 202 (hier eines Baggers) in einer Arbeitsstelle 200, die mit einer Ausführungsform des Führungsanzeigesystems ausgestattet ist, wie allgemein durch das Anzeigesystem 22a dargestellt und im Folgenden in Verbindung mit den 10-14B ausführlicher erörtert. Das Arbeitsfahrzeug 202 beinhaltet Bodeneingriffselemente 203 (z. B. Ketten), den Ausleger 204, den Oberwagen (oder das Fahrgestell) 205, den Schaft 206 und die Schaufel 208. Die Bodeneingriffselemente 203 greifen an einer Oberfläche der Arbeitsstelle 200 ein, um das Arbeitsfahrzeug 202 anzutreiben und über die Arbeitsstelle 200 zu bewegen. Der Oberwagen 205 ist drehbar an die Bodeneingriffselemente 203 gekoppelt und umgibt typischerweise den Rahmen, einen Motor, ein Getriebe, Hydraulikpumpen, eine Bedienerstation 26a, Steuerungen zum Steuern des Arbeitsfahrzeugs 202 usw. Der Ausleger 204 ist mit dem Oberwagen 205 an einem Anlenkpunkt gekoppelt, der eine Bewegung des Auslegers 204 in Bezug auf den Oberwagen 205 ermöglicht. Der Ausleger 204 wird durch ein Stellglied 214 betätigt. Der Schaft 206 ist mit dem Ausleger 204 an einem Anlenkpunkt gekoppelt, der eine Bewegung des Schafts 206 in Bezug auf den Ausleger 204 durch ein Stellglied 216 ermöglicht. Die Schaufel 208 ist mit dem Schaft 206 an einem Anlenkpunkt gekoppelt, der eine Bewegung der Schaufel 208 in Bezug auf den Schaft 206 durch ein Stellglied 218 ermöglicht. Ein Bediener kann dem Oberwagen 205 befehlen, sich um eine vertikale Achse relativ zu den Ketten 203 zu drehen und somit auch den Ausleger 204 in einem Kreis um die gleiche vertikale Achse zu bewegen. Der Bediener kann die Stellglieder 214, 216, 218 durch die Bewegung einer geeigneten Steuerschnittstelle (z. B. eines Joysticks), die sich im Bedienerstand 26a am Oberwagen 205 des Arbeitsfahrzeugs 202 befindet, aus- und einfahren.
  • In Bezug auf 11 sind mehrere Komponenten, die in geeigneter Weise in dem Anzeigesystem 22a (10) enthalten sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Wie schematisch gezeigt, kann das Anzeigesystem 22a die folgenden Komponenten oder Teilsysteme beinhalten, von denen jedes die Form eines einzelnen Geräts oder mehrerer miteinander verbundener Geräte annehmen kann: (i) eine Steuerung 48a, (ii) mindestens ein Anzeigegerät 50a, (iii) computerlesbare Speichermedien oder Speicher 52a, (iv) eine oder mehrere Arbeitsfahrzeugdatenquellen 54a und (v) eine oder mehrere zusätzliche Datenquellen 56a. Die vorstehenden Komponenten können unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Kombination von drahtlosen oder drahtgebundenen (z. B. Bus-) Verbindungen 58a betriebsfähig gekoppelt sein. Ferner kann das Anzeigesystem 22a in Implementierungen, in denen die nachfolgend beschriebene Anzeigesymbolik einer Live-Videoübertragung (oder mehreren Videoübertragungen) der Umgebung der mit dem Arbeitsfahrzeug 202 verbundenen Geräte überlagert oder anderweitig visuell integriert ist, ferner ein oder mehrere Bildgebungsgeräte 60a, 62a, 64a beinhalten.
  • Wie hier dargestellt, bezieht sich der Begriff „Datenquelle des Arbeitsfahrzeugs“ allgemein auf ein beliebiges Gerät, ein System oder einen Sensor, die Daten in Bezug auf das Arbeitsfahrzeug oder die Anbaugeräte des Arbeitsfahrzeugs bereitstellen. Die Arbeitsfahrzeugverfolgungsdaten können zum Beispiel Informationen beinhalten, die sich auf die gegenwärtige oder vorhergesagte Bewegung des Arbeitsfahrzeugs sowie die gegenwärtige oder vorhergesagte Bewegung des Arbeitsfahrzeugs 202 beziehen. Somit können die Datenquellen 54a des Arbeitsfahrzeugs unter Verwendung von 10 als Beispiel die Bedienereingabesteuerungen 66a beinhalten, die verwendet werden, um die Bewegung oder das Lenken des Arbeitsfahrzeugs 202 (z. B. Lenkrad, Fußpedale, Handsteuerungen oder einen Joystick) zu steuern. Zusätzlich können die Datenquellen 54a des Arbeitsfahrzeugs Bedienereingabesteuerungen 66a beinhalten, die verwendet werden, um die Bewegung eines Anbaugeräts wie etwa des Auslegers 204 (z. B. Lenkrad, Fußpedale, Handsteuerungen oder einen Joystick) zu steuern.
  • Die Arbeitsfahrzeugdatenquellen 54a können ferner einen oder mehrere Arbeitsfahrzeugverfolgungssensoren 68a zum Überwachen der aktuellen Ausrichtung, einschließlich der räumlichen Position und Lage, des Arbeitsfahrzeugfahrgestells allein oder in Verbindung mit der aktuellen Ausrichtung der Schienen 203 beinhalten. Die Arbeitsfahrzeugdaten können auch die aktuelle Ausrichtung eines Anbaugeräts überwachen, wenn das Anbaugerät relativ dazu unabhängig beweglich ist; z. B. wie im Fall des Auslegers 204 des Baggers 202. Die Sensoren 68a können die Näherungssensoren, die Trägheitsmesseinheit, die Verschiebungssensoren (z. B. einen Sensor zum Messen des hydraulischen Kolbenhubs), einen Drehungssensor zum Messen der Winkeldrehung des Oberwagens 205 oder beliebige andere Geräte, die in der Lage sind, Daten bereitzustellen, aus denen die aktuelle Ausrichtung eines Anbaugeräts relativ zu dem Arbeitsfahrzeug (z. B. die Bedienerstation 26a, der Oberwagen 205 oder die Ketten 203) ermittelt werden kann, annehmen. Ferner kann in bestimmten Ausführungsformen das Sichtfeld eines oder mehrerer Bildgebungsgeräte (z. B. Kamera), die an dem Arbeitsfahrzeug 202 angebracht sind, den Bewegungsbereich des Arbeitsfahrzeugs und/oder seiner Anbaugeräte umfassen, wie etwa den in 10 gezeigten Ausleger 204. In solchen Fällen kann die Steuerung 48a ferner zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Bildanalyse von Videoübertragung(en) durchführen, die durch solche Bildgebungsgeräte bereitgestellt werden, um die aktuelle Ausrichtung des Anbaugeräts (z. B. des Auslegers 204) zu erreichen. Informationen über vergangene und gegenwärtige Ausrichtungen des Auslegers 204 (oder eines anderen unabhängig beweglichen Anbaugeräts) können ebenfalls verfolgt, im Speicher 52a gespeichert und dann von der Steuerung 48a wie gewünscht aus dem Speicher 52a abgerufen werden.
  • In komplexeren Ausführungsformen kann die Steuerung 48a den aktuellen Bewegungszustand von einer oder mehreren Komponenten des Arbeitsfahrzeugs und/oder der Anbaugeräte des Arbeitsfahrzeugs beim Festlegen des projizierten Bahnverlaufs des Arbeitsfahrzeugs berücksichtigen. In solchen Ausführungsformen können die Arbeitsfahrzeugverfolgungssensoren 68a ferner Sensoren zum Überwachen nicht nur der Ausrichtung des Arbeitsfahrzeugs und der Anbaugeräte, sondern auch Sensoren zum direkten Überwachen des Bewegungszustands des Oberwagens 205, der Bedienerstation 26a und/oder des Auslegers 204 relativ zu den Ketten 203 beinhalten. In dieser Hinsicht können ein oder mehrere Beschleunigungsmesser oder Gyroskope in Ausführungsformen an der Bedienerstation 26a, den Ketten 203, dem Ausleger 204 und dem Oberwagen montiert werden. Wenn vorhanden, können solche Sensoren auch für die Drehung und/oder einen Neigungswinkel jeder Komponente verwendet werden, wenn diese Informationen von dem Anzeigesystem 22a beim Erzeugen der nachfolgend beschriebenen Anzeigesymbolik verwendet werden. In einigen Ausführungsformen können ein Mehrachs-Beschleunigungsmesser und ein Mehrachs-Gyroskop, die als Mikroelektromechanisches System (MEMS)-Vorrichtungen implementiert und beispielsweise als eine Trägheitsmesseinheit (Inertial Measurement Unit - IMU) verpackt sind, verwendet werden; z. B. an der Bedienerstation 26a, dem Oberwagen 205, den Ketten 203 oder dem Ausleger 204 befestigt, um solche Daten zu erfassen. Verschiebungsmessungen können ferner über einen vorbestimmten Zeitraum betrachtet werden, um den Bewegungszustand der Bedienerstation 26a und des Oberwagens 205 relativ zu den Ketten 203 durch Überwachen der Änderung der Positionierung über die Zeit zu bestimmen. Beliebige oder alle derartigen Daten können auf einer Echtzeit- oder nahezu Echtzeitbasis an die Steuerung 48a zurückgeführt und in Kombination mit (oder anstelle von) den Bedienereingabebefehlen verwendet werden, die von den Eingabesteuerungen 66a empfangen werden, um die aktuelle Ausrichtung und den Bewegungszustand des Arbeitsfahrzeugs 202 und seiner Komponenten zu bestimmen, um den Bahnverlauf des Arbeitsfahrzeugs 202 zu projizieren. In noch anderen Fällen kann dem Anzeigesystem solche Sensoren fehlen, vorausgesetzt, dass die gegenwärtige Ausrichtung des Arbeitsfahrzeugs 202 und beliebiger unabhängig bewegbarer Anbaugeräte nach Bedarf durch die Steuerung 48a bestimmt werden kann.
  • Andere Arten von Sensoren 70a, die zusätzliche Daten oder Messwerte in Bezug auf das Arbeitsfahrzeug übertragen, können ferner in den Arbeitsfahrzeugdatenquellen 54a in zumindest einigen Implementierungen des Anzeigesystems 22a enthalten sein. Derartige zusätzliche Sensoren 70a können Sensoren beinhalten, die Daten bereitstellen, aus denen der Lastzustand eines Arbeitsfahrzeugs bestimmt werden kann, d. h. ob das Arbeitsfahrzeug vollständig beladen, entladen oder möglicherweise teilweise beladen präsentiert wird. Zu diesem Zweck können verschiedene Arten von Sensoren 70a verwendet werden, darunter zum Beispiel Kraftsensoren, die die Last messen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt von einem Arbeitsfahrzeug getragen wird, eine Abstandsmessvorrichtung zum Bestimmen, wann ein Objekt von dem Arbeitsfahrzeug in Eingriff genommen wird, und/oder Bildgebungsgeräte, die Videoübertragungen bereitstellen, von denen der Lastzustand eines Arbeitsfahrzeugs durch die Steuerung 48a durch Bildanalyse bestimmt werden kann. In anderen Fällen können solche zusätzlichen Sensoren 70a im Anzeigesystem 22a weggelassen werden.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 11 kann die Steuerung 48a des Anzeigesystems 22a jede Form annehmen, die geeignet ist, um die in diesem Dokument beschriebenen Funktionen zu erfüllen. Ferner wird der Begriff „Steuerung“, wie er hierin erscheint, in einem nicht einschränkenden Sinne verwendet, um sich allgemein auf die Verarbeitungsarchitektur des Anzeigesystems 22a zu beziehen. Die Steuerung 48a kann einen oder mehrere Prozessoren, Steuercomputer, Navigationsgeräte, computerlesbare Speicher (einschließlich oder zusätzlich zu dem Speicher 52a), Leistungsversorgungen, Speichergeräte, Schnittstellenkarten und andere standardisierte Komponenten beinhalten oder damit verbunden sein. Die Steuerung 48a kann auch eine beliebige Anzahl von Firmware- und Softwareprogrammen oder computerlesbaren Anweisungen enthalten oder mit diesen zusammenarbeiten, die zur Ausführung der verschiedenen hier beschriebenen Prozessaufgaben, Berechnungen und Steuer-/Anzeigefunktionen dienen.
  • Der Speicher 52a kann eine beliebige Anzahl und Art von Speichermedien umfassen, die sich zur Speicherung eines computerlesbaren Codes oder von Anweisungen eignen, sowie sonstiger Daten, die zur Unterstützung des Betriebs des Anzeigesystems 22a verwendet werden. Obwohl in 11 als separater Block veranschaulicht, kann der Speicher 52a ferner in Ausführungsformen wie beispielsweise einem System-in-Package, einem System-on-a-Chip oder einer anderen Art von mikroelektronischem Gehäuse oder Modul in die Steuerung 48a integriert sein. In Ausführungsformen kann der Speicher 52a mindestens eine lokale Datenbank 72a, 74a speichern, die beim Erzeugen der unten beschriebenen Anzeigesymbolik verwendet wird. Beispielsweise kann der Speicher 52a in bestimmten Implementierungen eine Arbeitsfahrzeug-Attributdatenbank 72a speichern, die Informationen enthält, die sich auf verschiedene Arbeitsfahrzeugtypen beziehen, wie etwa kritische Dimensionen, wichtige physische Attribute und/oder Dateien, die verschiedene grafische Darstellungen verschiedener Arten von Arbeitsfahrzeugen enthalten. Als ein spezifischeres Beispiel kann die Steuerung 48a wie im Fall des in 10 gezeigten Arbeitsfahrzeugs 202 konfiguriert sein, um bestimmte arbeitsfahrzeugspezifische Grafiken zu bestimmen, die der bestimmten Art von Arbeitsfahrzeug entsprechen, wie aus der Datenbank 72a abgerufen, wenn eine oder mehrere Anzeigen erzeugt werden. Weitere Erörterungen dazu werden nachfolgend bereitgestellt. Schließlich kann der Speicher 52 in bestimmten Fällen auch andere Arten von Datenbanken74a enthalten, wie etwa eine Geländedatenbank, die Informationen in Bezug auf die Topologie, wichtige geografische Merkmale und/oder Geländetyp von Landstreifen speichert, über die das Arbeitsfahrzeug 202 fahren kann. In noch weiteren Ausführungsformen kann dem Anzeigesystem 22a eine beliebige oder beide der Datenbank(en) 72a, 74a fehlen.
  • In Ausführungsformen des Anzeigesystems 22a kann das Anzeigegerät 50a an der statischen Struktur der Bedienerstation 26a befestigt und in einer HUD- oder HDD-Gerätekonfiguration realisiert sein. Alternativ kann das Anzeigegerät 50a relativ zu der statischen Struktur der Bedienerstation 26a frei beweglich sein; und kann beispielsweise die Form eines augennahen Anzeigegeräts oder eines anderen vom Bediener getragenen Anzeigegeräts annehmen. Wenn die Form eines vom Bediener getragenen Anzeigegeräts angenommen wird oder wenn die Form eines HUD-Geräts angenommen wird, das an der Bedienerstation 26a des Arbeitsfahrzeugs befestigt ist, kann der Bildschirm des Anzeigegeräts 50a vollständig oder teilweise transparent sein, und die unten beschriebene Anzeigesymbolik kann der „Realansicht“ der Umgebung, die ein Arbeitsfahrzeug umgibt, überlagert werden, wie durch den transparenten Anzeigebildschirm gesehen. Der Begriff „real“ bezieht sich auf die tatsächliche Ansicht der Umgebung oder der Arbeitsstelle 200 eines Arbeitsfahrzeugs 202 im Gegensatz zu einer virtuellen oder synthetischen Nachbildung davon. In noch weiteren Ausführungsformen kann das Anzeigegerät 50a die Form eines tragbaren elektronischen Anzeigegeräts, wie etwa eines Tablet-Computers oder Laptops, annehmen, das von einem Bediener in die Bedienerstation des Arbeitsfahrzeugs (z. B. die Bedienerstation 26a des Arbeitsfahrzeugs 202) getragen wird und das mit den verschiedenen anderen Komponenten des Anzeigesystems 22a über eine physische oder drahtlose Verbindung kommuniziert, um die nachstehend beschriebenen Anzeigefunktionalitäten auszuführen.
  • Während des Betriebs erzeugt das Anzeigesystem 22a eine oder mehrere Anzeigen 76a, 78a, die jeweils die Anzeigesymbolik 80a, 82a auf dem/den Anzeigegerät(en) 50a beinhalten. Wie beispielsweise schematisch in 11 angegeben, kann das Anzeigesystem 22a eine vordere Anzeige 76a und/oder eine hintere Anzeige 78a auf dem/den Anzeigegerät(en) 50a erzeugen. In einigen Fällen kann das Anzeigesystem 22a die Anzeigen 76a, 78a gleichzeitig erzeugen. Beispielsweise können die Anzeigen 76a, 78a in diesem Fall auf separaten Bildschirmen mehrerer Anzeigegeräte 50a oder stattdessen auf einem einzelnen Bildschirm eines Anzeigegeräts 50a in einem Bild-in-Bild- oder Seite-an-Seite-Format dargestellt werden. Häufiger jedoch kann das Anzeigesystem 22a die Anzeigen 76a, 78a auf eine sich gegenseitig ausschließende Weise erzeugen; das heißt, dass nur eine der vorderen Anzeige 76a und der hinteren Anzeige 78a zu einem bestimmten Zeitpunkt auf dem/den Anzeigegerät(en) angezeigt wird. In letzterer Hinsicht kann der Bediener unter Verwendung geeigneter Bedienelemente, die sich an oder in der Nähe des Anzeigegeräts 50a befinden können, zwischen einer gewünschten Anzeige 76a, 78a wechseln. Alternativ kann die Steuerung 48a die geeignete Anzeige 76a, 78a auf Grundlage der bestimmten Richtung, in der sich das Arbeitsfahrzeug 202 derzeit bewegt, automatisch auswählen (z. B. die Ausrichtung der Bedienerstation 26a relativ zu den Ketten 203 im Fall eines Baggers). Noch andere Arten von Anzeigen können auf dem/den Anzeigegerät(en) 50a während des Betriebs des Anzeigesystems 22a erzeugt werden, wie weiter oben in Verbindung mit den 7 und 8 erörtert.
  • Neben 12A-12B wird eine Draufsicht auf das Arbeitsfahrzeug 202 mit einer grafischen Darstellung der Fahrtrichtung 300 (in diesem Fall rückwärts), des projizierten Fahrwegs 302a und der Hindernisse 304 gezeigt. Ferner (und in Bezug auf 12B) ist eine repräsentative Anzeige 50a (entweder als HUD- oder HDD-Gerät) gezeigt, wobei der projizierte Pfad 302a zwischen Hindernissen 304 verläuft. In diesem Beispiel besteht der projizierte Fahrweg 302a aus Linien, die den Dimensionen des Arbeitsfahrzeugs 202 entsprechen (wie etwa die entsprechende Breite von einer oder mehreren der Bedienerstation 26a, Ketten 203, Ausleger 204 und/oder Oberwagen 205). In diesem Beispiel weist das Arbeitsfahrzeug 202 statische Dimensionen auf - d. h. eine im Wesentlichen gleichmäßige Breite und/oder Länge in Bezug auf die Komponenten des Arbeitsfahrzeugs 202 - und somit wird ein einzelner projizierter Fahrweg auf der Anzeige 50a erzeugt.
  • In Bezug auf 13A-13B ist wiederum eine Draufsicht auf das Arbeitsfahrzeug 202 mit einer grafischen Darstellung der Fahrtrichtung 300 (Rückwärtsfahrt) und der Hindernisse 304 gezeigt. Das Arbeitsfahrzeug 202 hat sich jedoch gedreht (z. B. wie unter Verwendung einer IMU bestimmt) und befindet sich daher in einem Winkel zu den Ketten 203. Das Arbeitsfahrzeug 202 weist wiederum eine statische Dimension auf, die einen ersten projizierten Fahrweg 302a ergibt, der der Breite der Ketten 203 entspricht, weist aber jetzt zusätzlich eine oder mehrere dynamische Dimensionen auf, die zusätzliche projizierte Bahnverläufe 302b, 302c ergeben. Zum Beispiel entspricht eine dynamische Dimension einer effektiven Breite des Oberwagens 205, nachdem er gedreht wurde, und ergibt einen zweiten projizierten Fahrweg 302b, wie in 13A-13B zu sehen. Ferner ist eine weitere dynamische Dimension gezeigt, die der effektiven Länge des Auslegers 204 entspricht und einen dritten projizierten Fahrweg 302c ergibt. In diesen Beispielen befindet sich der erste projizierte Fahrweg 302a wiederum zwischen Hindernissen 304; jedoch berühren zweite und dritte projizierte Bahnverläufe 302b, 302c mindestens eines der Hindernisse 304. Ein Fachmann kann verstehen, dass die beliebige Anzahl von Komponenten eines Arbeitsfahrzeugs und/oder Arbeitsanbaugerätekomponenten berücksichtigt und kombiniert werden kann, um eine oder mehrere dynamische Dimensionen für die Anzeige 50a zu erzeugen. Auch in diesen Beispielen weist das Arbeitsfahrzeug 202 statische Dimensionen (z. B. die feste Breite der Ketten 203) und auch dynamische Dimensionen auf, wobei sich die dynamischen Dimensionen in Abhängigkeit von der variablen Ausrichtung des Oberwagens 205, der Bedienerstation 26a oder des Auslegers 204 während der Verwendung des Arbeitsfahrzeugs 202 auf der Arbeitsstelle 200 ändern.
  • In Bezug auf 14A-14B liegt es im Umfang dieser Offenbarung, dass eine beliebige Anzahl von statischen und dynamischen Dimensionen realisiert und in die Steuerung 48a eingegeben werden kann, um einen einzelnen projizierten Pfad 302d auf der Anzeige 50a (14B) oder eine beliebige andere Anzahl von projizierten Pfaden zu erzeugen, die für einen sicheren Betrieb erforderlich sind. Wie in 14A gezeigt, ist eine Draufsicht des Arbeitsfahrzeugs 202 wiederum mit einer grafischen Darstellung der Fahrtrichtung 300 (rückwärts) und der Hindernisse 304 gezeigt. Das Arbeitsfahrzeug 202 hat sich um eine vertikale Achse gedreht, wie von der IMU erkannt wird, und steht somit in einem Winkel zu den Ketten 203. In diesem Beispiel wurde jedoch ein einzelner projizierter Pfad 302d erzeugt, wie in den 14a und 14B gezeigt, der der effektiven Breite des Oberwagens 205 (in 13A auch als 302b gezeigt) anstelle der Ketten 203 entspricht. In einem weiteren Beispiel kann ein einzelner projizierter Pfad (nicht dargestellt) auf der Anzeige 50a erzeugt werden, der dynamischen Dimensionen des Auslegers 204 und des Oberwagens 205 entspricht (z. B. gestrichelte Linie 302c in 13A).
  • Dementsprechend kann die Steuerung 48a konfiguriert werden, um eine beliebige Anzahl von Eingaben (siehe 11) zu empfangen, die einer oder mehreren statischen oder dynamischen Dimensionen entsprechen, und dann die projizierten Pfade auszuwählen und anzuzeigen, die es dem Bediener ermöglichen, das Arbeitsfahrzeug 202 sicher und effizient zu betreiben. In vielen Fällen entspricht der ausgewählte und angezeigte projizierte Pfad den statischen und/oder dynamischen Dimensionen, die die größte Arbeitsfahrzeugbreite erzeugen. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass der ausgewählte und angezeigte projizierte Pfad auch den statischen und/oder dynamischen Dimensionen entsprechen kann, die die größte Länge, Höhe, Kombination aus Breite, Höhe und Länge des Arbeitsfahrzeugs auf einer Ebene von Interesse oder eine beliebige Anzahl anderer Merkmale des Arbeitsfahrzeugs erzeugen.
  • AUFGEZÄHLTE BEISPIELE VON ANBAUGERÄTE-FÜHRUNGSANZEIGESYSTEMEN FÜR DEN EINSATZ IN ARBEITSFAHRZEUGEN
  • Die folgenden Beispiele für die Joystickvorrichtung mit variabler Spur sind zur besseren Übersichtlichkeit nummeriert.
  • 1. Ein Arbeitsfahrzeug-Führungsanzeigesystem. In Ausführungsformen beinhaltet das Führungsanzeigesystem mindestens ein Bildgebungsgerät, das an einem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist; eine Anzeige, die in dem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist und konfiguriert ist, um Bilder von dem Bildgebungsgerät anzuzeigen; und eine Steuerung. In Ausführungsformen ist die Steuerung konfiguriert, um: ein Sichtfeld des Bildgebungsgeräts auszuwählen, um es anzuzeigen; eine statische Dimension zu empfangen, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist; eine dynamische Dimension zu empfangen, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist; und ein Sichtfeld mit einem ersten Maschinenfahrweg auf der Grundlage der statischen Dimension und einem zweiten Maschinenfahrweg auf der Grundlage der dynamischen Dimension auf der Anzeige anzuzeigen.
  • 2. Das System nach Beispiel 1, wobei das Arbeitsfahrzeug einen ersten festen Abschnitt und einen zweiten beweglichen Abschnitt umfasst, wobei der erste feste Abschnitt die statische Dimension aufweist und der zweite bewegliche Abschnitt die dynamische Dimension aufweist.
  • 3. Das System nach Beispiel 2, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um einen ersten Fahrweg für den ersten festen Abschnitt und einen zweiten Fahrweg für den zweiten beweglichen Abschnitt anzuzeigen.
  • 4. Das System nach Beispiel 3, wobei sich der erste Fahrweg, der auf der Anzeige angezeigt wird, in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten festen Abschnitts ändert.
  • 5. Das System nach Beispiel 4, wobei sich der zweite Fahrweg, der auf der Anzeige angezeigt wird, in Abhängigkeit von der Bewegung des zweiten beweglichen Abschnitts und des ersten festen Abschnitts ändert.
  • 6. Das System nach Beispiel 2, wobei die Bewegung des zweiten beweglichen Abschnitts unter Verwendung eines Drehsensors bestimmt wird, der dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, wobei der Drehsensor einen Drehwinkel bestimmt.
  • 7. Das System nach Beispiel 1, ferner umfassend eine Trägheitsmesseinheit, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, wobei die Trägheitsmesseinheit mindestens eines von Neigen, Gieren und Rollen des Arbeitsfahrzeugs erfasst.
  • 8. Das System nach Beispiel 7, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um den ersten und zweiten Fahrweg unter Verwendung des Signals von der Trägheitsmesseinheit zu erzeugen.
  • 9. Das System nach Beispiel 1, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um ein Hindernis innerhalb des Sichtfelds zu erkennen und einem Bediener des Arbeitsfahrzeugs eine erste Warnung bereitzustellen, wenn sich das Hindernis innerhalb des ersten Maschinenfahrwegs des Arbeitsfahrzeugs befindet.
  • 10. Das System nach Beispiel 1, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um ein Hindernis innerhalb des Sichtfelds zu erkennen und einem Bediener des Arbeitsfahrzeugs eine zweite Warnung bereitzustellen, wenn sich das Hindernis innerhalb des zweiten Maschinenfahrwegs des Arbeitsfahrzeugs befindet.
  • 11. Das System nach Beispiel 1, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um das Sichtfeld von dem Bildgebungsgerät, die statische Dimension und die dynamische Dimension an einen Offboard-Prozessor zu übertragen, wobei der Offboard-Prozessor konfiguriert ist, um das Sichtfeld auszuwählen, den ersten und zweiten Maschinenfahrweg auf der Feldansicht zu überlagern und an die Anzeige auf dem Arbeitsfahrzeug zu übertragen.
  • 12. Das System nach Beispiel 1, ferner umfassend einen Hinderniserkennungssensor, der an dem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist, wobei die Hinderniserkennung konfiguriert ist, um das Vorhandensein eines Hindernisses innerhalb des Maschinenfahrwegs zu erkennen.
  • 13. Das System nach Beispiel 1, wobei die Anzeige mindestens ein Plasmaanzeigefeld, ein Flüssigkristallanzeigefeld, eine lichtemittierende Diode oder eine holographische Projektion ist.
  • 14. Das System nach Beispiel 1, wobei das Bildgebungsgerät so angeordnet ist, dass es mindestens eines von einem vorderen Sichtfeld, einem hinteren Sichtfeld und gegenüberliegenden seitlichen Sichtfeldern bereitstellt.
  • 15. Das System nach Beispiel 1, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um einen Betriebszustand des Fahrzeugs als Reaktion auf die statische Dimension und dynamische Dimension zu bestimmen.
  • 16. Das System nach Beispiel 1, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um die zukünftige Position des Arbeitsfahrzeugs als Reaktion auf die statische Dimension und dynamische Dimension anzuzeigen.
  • 17. Das System nach Beispiel 1, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs zu empfangen.
  • 18. In weiteren Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Anzeigen von Fahrwegen des Arbeitsfahrzeugs verwendet. In derartigen Ausführungsformen kann das Verfahren Folgendes beinhalten: Auswählen eines Sichtfelds aus einer Vielzahl von Bildgebungsgeräten, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet sind, mit einer Steuerung an dem Arbeitsfahrzeug; Erzeugen eines ersten Maschinenfahrwegs auf Grundlage einer statischen Dimension, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, mit der Steuerung; Erzeugen eines zweiten Maschinenfahrwegs auf Grundlage einer dynamischen Dimension, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, mit der Steuerung; und Anzeigen des Sichtfelds mit dem ersten Maschinenfahrweg und dem zweiten Maschinenfahrweg auf einer Anzeige innerhalb des Arbeitsfahrzeugs.
  • 19. In zusätzlichen Ausführungsformen wird ein Arbeitsfahrzeug-Führungsanzeigesystem bereitgestellt. In solchen Ausführungsformen kann das System Folgendes beinhalten: mindestens ein Bildgebungsgerät, die an einem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist; eine Anzeige, die in dem Arbeitsfahrzeug angeordnet ist, die konfiguriert ist, um Bilder von dem Bildgebungsgerät anzuzeigen; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um: ein Sichtfeld des Bildgebungsgeräts auszuwählen, das angezeigt werden soll; eine statische Dimension, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, zu empfangen; eine dynamische Dimension, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist, zu empfangen; einen ersten Maschinenfahrweg auf Grundlage der statischen Dimension und einen zweiten Maschinenfahrweg auf Grundlage der dynamischen Dimension zu erzeugen; und den größeren des ersten Maschinenfahrwegs oder des zweiten Maschinenfahrwegs an die Anzeige zu übertragen.
  • Das Beispiel nach Anspruch 19, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um: eine erste statische Dimension zu empfangen, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist; eine zweite statische Dimension zu empfangen, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist; eine erste dynamische Dimension zu empfangen, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist; eine zweite dynamische Dimension zu empfangen, die dem Arbeitsfahrzeug zugeordnet ist; Fahrwege für jede der ersten und zweiten statischen und dynamischen Dimensionen zu erzeugen; und den größeren der Fahrwege für jede der ersten und zweiten statischen und dynamischen Dimensionen an die Anzeige zu übertragen.
  • ABSCHLUSS
  • Das Vorstehende hat Ausführungsformen von Führungsanzeigesystemen zur Verwendung an Bord von Arbeitsfahrzeugen beschrieben, die eine oder mehrere statische und dynamische Abmessungen aufweisen (z. B. aufgrund der Komponenten des Arbeitsfahrzeugs oder aufgrund von an dem Arbeitsfahrzeug angebrachten Arbeitsanbaugeräten). Während des Betriebs erzeugt das Führungsanzeigesystem eine oder mehrere Anzeigen, die eine Führungssymbolik darstellen, die einem Bediener dabei hilft, ein oder mehrere Arbeitsfahrzeuge in einer beabsichtigten Weise zu steuern. In vielen Fällen beinhaltet oder besteht die Führungssymbolik aus einer Symbolik, die einen projizierten Fahrweg eines Arbeitsfahrzeugs angibt, wie etwa Grafiken, die einen Pfad visuell identifizieren, den das Arbeitsfahrzeug unter einem aktuellen Satz von Bedingungen fahren soll; z. B. Bedienereingabebefehle, die aktuelle Ausrichtung des Arbeitsfahrzeugs, wenn es unabhängig relativ zu dem Arbeitsfahrzeugfahrgestell beweglich ist, und möglicherweise Sensordaten, die einen aktuellen Bewegungszustand des Arbeitsfahrzeugs angeben. Zusätzlich können die Grafiken, die den projizierten Pfad des Arbeitsfahrzeugs darstellen, bei ihrer Erzeugung ferner andere nützliche Informationen vermitteln, wie etwa eine maximale Breite des Arbeitsfahrzeugs und projizierten zukünftige Position(en) von Schlüsselmerkmalen des Arbeitsfahrzeugs. Durch schnelle visuelle Bezugnahme auf die Führungssymbolik gewinnt ein Bediener ein verbessertes Bewusstsein für den wahrscheinlichen Pfad, den ein Arbeitsfahrzeug unter einem gegenwärtigen Satz von Bedingungen verfolgt, wodurch es dem Bediener ermöglicht wird, das Arbeitsfahrzeug besser entlang eines optimalen Pfads zu führen, wenn eine Aufgabe ausgeführt wird, die eine relativ präzise Steuerung der Fahrzeugbewegung erfordert.
  • Ausführungsformen des Führungsanzeigesystems können auch die Sichtbarkeit oder das Situationsbewusstsein der Umgebung verbessern, in der eine bestimmte Aufgabe durchgeführt wird, indem sie es einem Bediener beispielsweise ermöglichen, zwischen verschiedenen Ansichten des Arbeitsbereichs des Arbeitsfahrzeugs zu wechseln, wobei die Führungssymbolik entsprechend in die ausgewählte Ansicht integriert wird. Zusätzlich kann das Führungsanzeigesystem mehrere verschiedene Anzeigen für verschiedene Arbeitsfahrzeuge erzeugen, wobei eine solche Vorwärtsführungsanzeige eine Führungssymbolik, die einem vorderen Ende des Arbeitsfahrzeugs entspricht, und eine Rückwärtsführungsanzeige, die eine Führungssymbolik, die einem hinteren Ende des Arbeitsfahrzeugs entspricht, beinhaltet. In solchen Ausführungsformen kann ein Bediener zwischen der Führungsanzeige wechseln, oder das System kann automatisch die entsprechende Führungsanzeige auf der Grundlage der bestimmten Richtung, in der das Arbeitsfahrzeug derzeit fährt, und/oder des bestimmten Arbeitsfahrzeugs, das derzeit vom Bediener gesteuert wird, auswählen. Noch mehr Vorteile und Merkmale werden durch Ausführungsformen des Führungsanzeigesystems bereitgestellt, wie angesichts des Vorteils der vorstehenden Beschreibung und der vorstehend beschriebenen Figuren anzuerkennen ist.
  • Während vorstehend primär in Verbindung mit einem bestimmten Arbeitsfahrzeugtyp (Traktorlader oder Bagger) und bestimmten Arten von Arbeitsanbaugeräten (Ballenspießanbaugeräte oder Baggerschaufel) beschrieben, können Ausführungsformen des Führungsanzeigesystems in Verbindung mit verschiedenen anderen Arbeitsfahrzeugen und Anbaugeräten verwendet werden, mit entsprechenden Änderungen der Führungssymbolik. Beispielsweise kann das Führungsanzeigesystem in Ausführungsformen in Verbindung mit Arbeitsfahrzeugen und Arbeitsanbaugeräten verwendet werden, die in verschiedenen Freiheitsgraden beweglich sind (z. B. Baggerendeffektoren und Fäller-Bündler-Köpfe), um die Einstellung, Ausrichtung, vertikale Höhe und andere räumliche Aspekte des Arbeitsfahrzeugs und Arbeitsanbaugeräts zu ändern. In solchen Fällen kann das betrachtete Arbeitsanbaugerät von einer Auslegerbaugruppe getragen werden, die in vertikalen Richtungen, horizontalen (von Seite zu Seite) Richtungen usw. angelenkt werden kann, wobei die resultierende Krümmung jedes projizierten Fahrwegs (wie er auf einer oder mehreren Führungsanzeigen erzeugt wird) entsprechend variiert. Ebenso können Markierungen, Symbole oder andere derartige Grafiken, die die projizierte zukünftige Ausrichtung der wichtigsten Merkmale des Arbeitsfahrzeugs (z. B. des Sägeblatts eines Fäller-Bündler-Kopfs) identifizieren, ebenfalls in Übereinstimmung mit der Art des betrachteten Arbeitsfahrzeugs variieren.
  • In einer Ausführungsform ist das Führungsanzeigesystem an Bord eines Arbeitsfahrzeugs mit einem Fahrgestell, das eine Bedienerstation trägt, und einem Arbeitsfahrzeug, das konfiguriert ist, um sich relativ zu dem Fahrgestell des Arbeitsfahrzeugs zu bewegen, eingesetzt. Das Führungsanzeigesystem kann ein Anzeigegerät 50a innerhalb der Bedienerstation des Arbeitsfahrzeugs, Arbeitsfahrzeugdatenquellen, die dazu konfiguriert sind, Arbeitsfahrzeugverfolgungsdaten bereitzustellen (z. B. Beschreiben eines Kurses des Arbeitsfahrzeugs, einer Ausrichtung des Arbeitsfahrzeugs und/oder einer Position des Arbeitsfahrzeugs relativ zu dem Fahrgestell), und eine Steuerung in Signalkommunikation mit dem Anzeigegerät 50a und den Arbeitsfahrzeugdatenquellen beinhalten. Die Steuerung ist konfiguriert, um: (i) die Arbeitsfahrzeugverfolgungsdaten von den Anbaugerätedatenquellen zu empfangen; (ii) einen prognostizierten Fahrweg des Arbeitsfahrzeugs auf Grundlage der Anbaugeräteverfolgungsdaten zu bestimmen; und (iii) auf dem Anzeigegerät eine Arbeitsfahrzeugbahnsymbolik zu erzeugen, die den prognostizierten Fahrweg des Arbeitsfahrzeugs angibt.
  • In einem Beispiel kann die Steuerung 48a aus Software und/oder Hardware in einem beliebigen Verhältnis bestehen. In einem solchen Beispiel kann sich die Steuerung 48a auf einer computerbasierten Plattform wie etwa einem Server oder einer Gruppe von Servern befinden. Solche Server können physische Server oder virtuelle Maschinen sein, die auf einer anderen Hardwareplattform oder anderen Hardwareplattformen ausgeführt werden. Jeder Server oder in diesem Fall jedes beliebige computerbasierte System, Systeme oder Elemente, die hierin beschrieben sind, wird im Allgemeinen durch eine oder mehrere Steuereinheiten und zugehörige Verarbeitungselemente und Speichervorrichtungen gekennzeichnet sein, die durch einen oder mehrere Busse oder andere Kommunikationsmechanismen zum Kommunizieren von Informationen oder Daten kommunikativ miteinander verbunden sind. In einem Beispiel kann das Speichern in solchen Vorrichtungen einen Hauptspeicher wie etwa einen Arbeitsspeicher (RAM) oder andere dynamische Speichervorrichtungen beinhalten, um Informationen und Anweisungen zu speichern, die von der/den Steuereinheit(en) auszuführen sind, und um temporäre Variablen oder andere Zwischeninformationen während der Verwendung der hierin beschriebenen Steuereinheit zu speichern.
  • In einem Beispiel kann die Steuerung 48a auch eine statische Speichervorrichtung, zum Beispiel einen Festspeicher (ROM), zum Speichern statischer Informationen und Anweisungen für die Steuereinheit(en) beinhalten. In einem Beispiel kann die Steuerung 48a eine Speichervorrichtung, zum Beispiel eine Festplatte oder Festkörperspeicher, zum Speichern von Informationen und Anweisungen beinhalten. Ein solches Speichern von Informationen und Anweisungen kann unter anderem zu berechnende Anweisungen beinhalten, die unter anderem das Verarbeiten und Analysieren von Arbeitsfahrzeugdaten oder Informationen aller Art beinhalten können. Solche Daten oder Informationen können sich unter anderem auf Wetter, Bodenbedingungen, Merkmale von Arbeitsfahrzeugen, Arbeitsanforderungen oder historische Daten, zukünftige Prognosedaten, wirtschaftliche Daten im Zusammenhang mit Daten oder Informationen von Arbeitsfahrzeugen beziehen.
  • In einem Beispiel kann sich das Verarbeiten und Analysieren von Daten durch die Steuerung 48a auf das Verarbeiten und Analysieren von agronomischen Faktoren beziehen, die aus extern erfassten Bilddaten erhalten werden, und Alarme ausgeben, falls erforderlich, basierend auf vordefinierten Akzeptanzparametern. RAM, ROM, Festplatten, Festkörperspeicher und dergleichen sind alle Beispiele für greifbare computerlesbare Medien, die verwendet werden können, um Anweisungen zu speichern, die Prozesse, Verfahren und Funktionalitäten der vorliegenden Offenbarung umfassen. Beispielhafte Prozesse, Verfahren und Funktionalitäten der Steuerung 48a können das Bestimmen einer Notwendigkeit zum Erzeugen und Darstellen von Alarmen gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung beinhalten. Die Ausführung solcher Anweisungen veranlasst die verschiedenen computerbasierten Elemente der Steuerung 48a, die hier beschriebenen Prozesse, Verfahren, Funktionalitäten, Vorgänge usw. durchzuführen. In einigen Beispielen kann die Steuerung 48a der vorliegenden Offenbarung fest verdrahtete Schaltungen beinhalten, die anstelle von oder in Kombination mit solchen computerlesbaren Anweisungen in einem beliebigen Verhältnis verwendet werden, um die Offenbarung zu implementieren.
  • Fachleute werden erkennen, dass der Stand der Technik so weit fortgeschritten ist, dass kaum noch zwischen Hardware- und Software-Implementierungen von Aspekten von Systemen unterschieden wird; die Verwendung von Hardware oder Software ist im Allgemeinen (aber nicht immer, da in bestimmten Kontexten die Wahl zwischen Hardware und Software signifikant werden kann) eine Designauswahl, die Kompromisse zwischen Kosten und Effizienz darstellt. Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass es verschiedene Fahrzeuge gibt, mit denen Prozesse und/oder Systeme und/oder andere hierin beschriebene Technologien (z. B. Hardware, Software und/oder Firmware) ausgeführt werden können, und dass das bevorzugte Fahrzeug mit dem Kontext variieren wird, in dem die Prozesse und/oder Systeme und/oder andere Technologien eingesetzt werden. Wenn zum Beispiel ein Implementierer bestimmt, dass Geschwindigkeit und Genauigkeit im Vordergrund stehen, kann der Implementierer sich für ein hauptsächlich Hardware- und/oder Firmware-Fahrzeug entscheiden; alternativ kann der Implementierer sich hauptsächlich für eine Software-Implementierung entscheiden, wenn Flexibilität im Vordergrund steht; oder der Implementierer kann sich für eine Kombination aus Hardware, Software und/oder Firmware entscheiden. Daher gibt es mehrere mögliche Fahrzeuge, durch die die hier beschriebenen Systeme, Verfahren, Prozesse, Vorrichtungen und/oder Geräte und/oder andere Technologien bewirkt werden können, von denen keines dem anderen inhärent überlegen ist, indem jedes zu verwendende Fahrzeug eine Wahl ist, die vom Kontext, in dem das Fahrzeug eingesetzt wird, und den spezifischen Bedenken (z. B. Geschwindigkeit, Flexibilität oder Vorhersehbarkeit) des Implementierers abhängt, und die jeweils variieren können.
  • Die vorstehende detaillierte Beschreibung hat verschiedene Ausführungsformen der Systeme, Vorrichtungen, Geräte, Verfahren und/oder Prozesse mithilfe von Blockdiagrammen, Schaltplänen, Ablaufdiagrammen, Beispielen und/oder funktionaler Sprache dargelegt. Soweit solche Blockdiagramme, Schaltpläne, Ablaufdiagramme, Beispiele und/oder funktionale Sprache eine oder mehrere Funktionen und/oder Vorgänge enthalten, verstehen Fachleute, dass jede Funktion und/oder jeder Vorgang innerhalb solcher Blockdiagramme, Schaltpläne, Ablaufdiagramme, Beispiele oder funktionaler Sprache einzeln und/oder gemeinsam durch eine breite Palette von Hardware, Software, Firmware oder praktisch jede Kombination davon implementiert werden kann. In einem Beispiel können mehrere Abschnitte des hierin beschriebenen Gegenstands über anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs), digitale Signalprozessoren (DSPs) oder andere integrierte Formate implementiert werden. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass einige Aspekte der hierin offenbarten Ausführungsformen ganz oder teilweise äquivalent in integrierten Schaltungen als ein oder mehrere Computerprogramme, die auf einem oder mehreren Computern ausgeführt werden (z. B. als ein oder mehrere Programme, die auf einem oder mehreren Computersystemen ausgeführt werden), als ein oder mehrere Programme, die auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden (z. B. als ein oder mehrere Programme, die auf einem oder mehreren Mikroprozessoren ausgeführt werden), als Firmware oder als praktisch jede Kombination davon implementiert werden können, und dass das Entwerfen der Schaltung und/oder das Schreiben des Codes für die Software und/oder Firmware angesichts dieser Offenbarung gut von einem Fachmann ausgeführt werden können. Zudem werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die Mechanismen des hierin beschriebenen Gegenstands als Programmprodukt in einer Vielzahl von Formen verteilt werden können und dass eine veranschaulichende Ausführungsform des hierin beschriebenen Gegenstands unabhängig von dem signaltragenden Medium, das zur Durchführung der Verteilung verwendet wird, anwendbar ist. Beispiele für ein signaltragendes Medium beinhalten unter anderem Folgendes: ein computerlesbares Speichermedium wie etwa ein magnetisches Medium wie eine Diskette, ein Festplattenlaufwerk und Magnetband; ein optisches Medium wie etwa eine Compact Disc (CD), eine Digital Video Disc (DVD) und eine Blu-ray-Disc; Computerspeicher wie etwa ein Arbeitsspeicher (RAM), Flash-Speicher und Festspeicher (ROM); und ein Übertragungsmedium wie etwa ein digitales und/oder ein analoges Kommunikationsmedium wie etwa ein Glasfaserkabel, ein Wellenleiter, eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung und eine drahtlose Kommunikationsverbindung.
  • Der hierin beschriebene Gegenstand veranschaulicht manchmal verschiedene Komponenten, die verschiedenen anderen Komponenten zugeordnet sind, diese umfassen, in ihnen enthalten oder mit ihnen verbunden sind. Es versteht sich, dass solche dargestellten Architekturen lediglich beispielhaft sind und dass tatsächlich viele andere Architekturen implementiert werden können, die die gleiche Funktionalität erreichen. In einem konzeptionellen Sinne ist jede Anordnung von Komponenten, um die gleiche Funktionalität zu erzielen, effektiv „verknüpft“, sodass die gewünschte Funktionalität erreicht wird. Somit können beliebige zwei oder mehr Komponenten, die hierin kombiniert sind, um eine bestimmte Funktionalität zu erreichen, als miteinander „verknüpft“ angesehen werden, sodass die gewünschte Funktionalität unabhängig von Architekturen oder Zwischenkomponenten erreicht wird. Gleichermaßen können beliebige zwei oder mehr Komponenten, die so zugeordnet sind, auch als miteinander „wirkverbunden“ oder „betriebsfähig gekoppelt“, um die gewünschte Funktionalität zu erreichen angesehen werden, und beliebige zwei oder mehr Komponenten, die so zugeordnet werden können, können auch als miteinander „betriebsfähig koppelbar“, um die gewünschte Funktionalität zu erreichen angesehen werden. Spezifische Beispiele für betriebsfähig koppelbare Komponenten sind unter anderem physisch zusammenfügbare und/oder physisch interagierende Komponenten und/oder drahtlos interagierfähige und/oder drahtlos interagierende Komponenten und/oder logisch interagierende und/oder logisch interagierfähige Komponenten.
  • Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben oder wie aus der Beschreibung hierin ersichtlich, versteht es sich, dass sich Diskussionen während der gesamten vorliegenden Offenbarung unter Verwendung von Begriffen wie „Zugreifen“, „Aggregieren“, „Analysieren“, „Anwenden“, „Vermitteln“, „Kalibrieren“, „Prüfen“, „Kombinieren“, „Kommunizieren“, „Vergleichen“, „Übermitteln“, „Konvertieren“, „Korrelieren“, „Erstellen“, „Definieren“, „Ableiten“, „Erkennen“, „Deaktivieren“, „Bestimmen“, „Aktivieren“, „Schätzen“, „Filtern“, „Finden“, „Erzeugen“, „Identifizieren“, „Einbeziehen“, „Initiieren“, „Lokalisieren“, „Modifizieren“, „Erhalten“, „Ausgeben“, „Vorhersagen“, „Empfangen“, „Berichten“, „Abrufen“, „Senden“, „Erfassen“, „Speichern“, „Transformieren“, „Aktualisieren“, „Verwenden“, „Validieren“ oder dergleichen oder anderen Konjugationsformen dieser Begriffe und ähnlichen Begriffe auf die Handlungen und Prozesse einer Steuereinheit, eines Computers oder eines Rechenelements (oder eines Teils davon) beziehen, wie unter anderem eines oder mehrere oder eine Kombination von Folgendem: visuelles Organisationssystem, Anforderungsgenerator, internetgekoppelte Rechenvorrichtung, Computerserver usw. verwendet werden. In einem Beispiel können die Steuereinheit, das Computersystem und/oder das Rechenelement Informationen und/oder Daten, die als physikalische (elektronische) Größen innerhalb des Prozessors (der Prozessoren), des Registers (der Register) und/oder des Speichers (der Speicher) des Computersystems und/oder des Rechenelements dargestellt sind, manipulieren und in andere Daten umwandeln, die ähnlich als physikalische Größen innerhalb des Speichers (der Speicher), des Registers (der Register) und/oder der anderen Informationsspeicher-, Verarbeitungs-, Übertragungs- und/oder Anzeigekomponenten des Computersystems (der Computersysteme), des Rechenelements (der Rechenelemente) und/oder der anderen elektronischen Rechenvorrichtung(en) des Computersystems und/oder des Rechenelements dargestellt sind. Gemäß computerlesbaren Anweisungen können die Steuereinheit, das Computersystem (die Computersysteme) und/oder Rechenelemente Vorgänge der Prozesse, Verfahren und/oder Funktionalitäten der vorliegenden Offenbarung ausführen.
  • Fachleute werden erkennen, dass es nach dem Stand der Technik üblich ist, Vorrichtungen und/oder Geräte und/oder Prozesse und/oder Systeme in der hierin dargelegten Weise zu implementieren und danach technische und/oder geschäftliche Praktiken zu verwenden, um solche implementierten Vorrichtungen und/oder Vorrichtungen und/oder Prozesse und/oder Systeme in umfassendere Vorrichtungen und/oder Geräte und/oder Prozesse und/oder Systeme zu integrieren. Das heißt, zumindest ein Teil der hier beschriebenen Vorrichtungen und/oder Geräte und/oder Prozesse und/oder Systeme kann über einen angemessenen Experimentieraufwand in umfassende Vorrichtungen und/oder Geräte und/oder Prozesse und/oder Systeme integriert werden.
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen und Anwendungen beschrieben wurde, können Fachleute unter Berücksichtigung dieser Erkenntnisse zusätzliche Ausführungsformen erzeugen, ohne den Umfang zu überschreiten oder vom Geist der hier beschriebenen vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend ist zu verstehen, dass die Zeichnungen und die Beschreibung in dieser Offenbarung angeboten werden, um das Verständnis dieser Offenbarung zu erleichtern, und nicht so ausgelegt werden sollten, dass sie deren Umfang einschränken.
  • Wie hierin verwendet, bezeichnen Listen mit Elementen, die durch konjunktive Ausdrücke (z. B. „und“) getrennt sind und denen auch der Ausdruck „eines oder mehrere von“ oder „mindestens eines von“ vorangestellt ist, Konfigurationen oder Vereinbarungen, die möglicherweise einzelne Elemente der Liste oder eine Kombination davon beinhalten. Zum Beispiel zeigt „mindestens eines von A, B und C“ oder „eines oder mehrere von A, B und C“ die Möglichkeiten von nur A, nur B, nur C oder einer beliebigen Kombination von zwei oder mehr von A, B und C (z. B. A und B; B und C; A und C; oder A, B, und C) an.

Claims (15)

  1. Arbeitsfahrzeug-Führungsanzeigesystem (22), umfassend: mindestens ein Bildgebungsgerät (60), das an einem Arbeitsfahrzeug (20) angeordnet ist; eine Anzeige (50), die in dem Arbeitsfahrzeug (20) angeordnet und konfiguriert ist, um Bilder von dem Bildgebungsgerät (60) anzuzeigen; und eine Steuerung (48), die konfiguriert ist, zum: Auswählen eines Sichtfeldes des Bildgebungsgeräts (60) für die Anzeige (50); Empfangen einer statischen Dimension (203), die dem Arbeitsfahrzeug (20) zugeordnet ist; Empfangen einer dynamischen Dimension (205), die dem Arbeitsfahrzeug (20) zugeordnet ist; und Anzeigen eines Sichtfeldes auf der Anzeige (50) mit einem ersten Maschinenfahrweg (302a) auf Grundlage der statischen Dimension (203) und einem zweiten Maschinenfahrweg (302b) auf Grundlage der dynamischen Dimension (205).
  2. System nach Anspruch 1, wobei das Arbeitsfahrzeug (20) einen ersten festen Abschnitt und einen zweiten beweglichen Abschnitt umfasst, wobei der erste feste Abschnitt die statische Dimension (203) und der zweite bewegliche Abschnitt die dynamische Dimension (205) aufweist.
  3. System nach Anspruch 2, wobei die Steuerung (48) konfiguriert ist, um einen ersten Fahrweg (302a) für den ersten festen Abschnitt und einen zweiten Fahrweg (302b) für den zweiten beweglichen Abschnitt anzuzeigen.
  4. System nach Anspruch 3, wobei sich der auf der Anzeige (50) angezeigte erste Fahrweg (302a) in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten festen Abschnitts ändert und wobei sich der auf der Anzeige (50) angezeigte zweite Fahrweg (302b) in Abhängigkeit von der Bewegung des zweiten beweglichen Abschnitts und des ersten festen Abschnitts ändert.
  5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Bewegung des zweiten beweglichen Abschnitts unter Verwendung eines Drehsensors (68a) bestimmt wird, der dem Arbeitsfahrzeug (20) zugeordnet ist, wobei der Drehsensor (68a) einen Drehwinkel bestimmt.
  6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend eine Trägheitsmesseinheit (68a), die dem Arbeitsfahrzeug (20) zugeordnet ist, wobei die Trägheitsmesseinheit (68a) mindestens eines von Neigung, Gieren und Rollen des Arbeitsfahrzeugs (20) erfasst.
  7. System nach Anspruch 6, wobei die Steuerung (48) konfiguriert ist, um den ersten und den zweiten Fahrweg (302a, 302b) unter Verwendung des Signals von der Trägheitsmesseinheit (68a) zu erzeugen.
  8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuerung (48) konfiguriert ist, um ein Hindernis (304) innerhalb des Sichtfelds zu erkennen und eine erste Warnung an einen Bediener des Arbeitsfahrzeugs (20) bereitzustellen, wenn sich das Hindernis (304) innerhalb des ersten Maschinenfahrwegs (302a) des Arbeitsfahrzeugs (20) befindet.
  9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Steuerung (48) konfiguriert ist, um ein Hindernis (304) innerhalb des Sichtfelds zu erkennen und eine zweite Warnung an einen Bediener des Arbeitsfahrzeugs (20) bereitzustellen, wenn sich das Hindernis (304) innerhalb des zweiten Maschinenfahrwegs (302b) des Arbeitsfahrzeugs (20) befindet.
  10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuerung (48) konfiguriert ist, um das Sichtfeld von dem Bildgebungsgerät (60), die statische Dimension (203) und die dynamische Dimension (205) an einen Offboard-Prozessor zu übertragen, wobei der Offboard-Prozessor konfiguriert ist, um das Sichtfeld auszuwählen, den ersten und zweiten Maschinenfahrweg (302a, 302b) auf der Feldansicht zu überlagern und an die Anzeige (50) auf dem Arbeitsfahrzeug (20) zu übertragen.
  11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend einen Hinderniserkennungssensor (70), der an dem Arbeitsfahrzeug (20) angeordnet ist, wobei der Hinderniserkennungssensor (70) konfiguriert ist, um das Vorhandensein eines Hindernisses (20) innerhalb der Maschinenfahrwege (302a, 302b) zu erkennen.
  12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Anzeige (50) mindestens ein Plasmaanzeigefeld, ein Flüssigkristallanzeigefeld, eine lichtemittierende Diode oder eine holographische Projektion ist.
  13. System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Bildgebungsgerät (60) so angeordnet ist, um mindestens eines von einem vorderen Sichtfeld, einem hinteren Sichtfeld und gegenüberliegenden seitlichen Sichtfeldern bereitzustellen.
  14. System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Steuerung (48) konfiguriert ist, um einen Betriebszustand des Arbeitsfahrzeugs (20) als Reaktion auf die statische Dimension (203) und die dynamische Dimension (205) zu bestimmen.
  15. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Steuerung (48) konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs (20) zu empfangen und die zukünftige Position des Arbeitsfahrzeugs (20) als Reaktion auf die statische Dimension (203) und die dynamische Dimension (205) anzuzeigen.
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