DE112009000727T5 - System und Verfahren zum Darstellen von topografischen Daten für eine Erdbewegungsoperation - Google Patents

System und Verfahren zum Darstellen von topografischen Daten für eine Erdbewegungsoperation Download PDF

Info

Publication number
DE112009000727T5
DE112009000727T5 DE112009000727T DE112009000727T DE112009000727T5 DE 112009000727 T5 DE112009000727 T5 DE 112009000727T5 DE 112009000727 T DE112009000727 T DE 112009000727T DE 112009000727 T DE112009000727 T DE 112009000727T DE 112009000727 T5 DE112009000727 T5 DE 112009000727T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
data
construction site
video image
subset
earthmoving machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112009000727T
Other languages
English (en)
Inventor
Mark Edward Nichols
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Trimble Control Technologies LLC
Original Assignee
Caterpillar Trimble Control Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Trimble Control Technologies LLC filed Critical Caterpillar Trimble Control Technologies LLC
Publication of DE112009000727T5 publication Critical patent/DE112009000727T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/40Correcting position, velocity or attitude
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00Manipulating 3D models or images for computer graphics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Verfahren zum Darstellen eines Videobildes einer Baustelle für Erdbewegungsoperation, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Empfangen von Zielgestaltungsdaten für die Baustelle;
Empfangen eines räumlichen Ortes und einer Ausrichtung für eine Erdbewegungsmaschine, die in Bezug auf die Baustelle arbeitet;
Empfangen eines Videobildes von wenigstens einem Bereich der Baustelle von einer Abbildevorrichtung, die an der Erdbewegungsmaschine angeordnet ist; und
Anzeigen des Videobildes des Bereiches der Baustelle, wobei eine Untermenge der Gestaltungsdaten das Videobild überlagern, wobei die Untermenge der Gestaltungsdaten sich auf eine Zielgestaltungsoberfläche für den Bereich der Baustelle bezieht.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Darstellen topografischer Daten und genauer zum Darstellen einer Zielgestaltungsoberfläche und eines Videobildes einer Baustelle für einen Bediener einer Erdbewegungsmaschine.
  • HINTERGRUND
  • Erdbewegungsoperationen benutzen typischerweise verschiedene Typen von Erdbewegungsmaschinen, um die topografischen Eigenschaften einer Baustelle umzuwandeln. Zum Beispiel kann ein Aushubgerät benutzt werden, um einen Graben auszuheben. In ähnlicher Weise kann eine Schubraupe verwendet werden, um Material zu einem gewünschten Gefälle zu beseitigen oder zu verschieben. Typischerweise kann eine Markierung, so wie ein Pfahl oder eine Flagge, angebracht werden, um einen bestimmten Ort zu markieren. Jedoch können herkömmliche Markierungen in ihrem Vermögen eingeschränkt sein, einem Bediener der Erdbewegungsmaschine ein interessierendes Gebiet anzugeben. Diese herkömmlichen Markierungen bieten wenig mehr, als einen bestimmten Ort zu markieren. Für einige Erdbewegungsoperationen kann zusätzliche Information erforderlich sein, um zu bestimmen, ob Erde an den Ort, den die Markierung darstellt, bewegt werden soll oder davon entfernt werden soll. Weiter kann das Durchführen einer Erdbewegungsoperation an dem Ort einer herkömmlichen Markierung die Markierung entfernen und/oder verdecken. Somit kann es sein, dass herkömmliche Markierungen für bestimmte Erdbewegungsoperationen nicht geeignet sind.
  • Ein weiterer Nachteil bei herkömmlichen Erdbewegungsoperationen können Komplikationen sein, die mit dem Sichten einer Referenzmarkierung und/oder einer Baustelle aus einer Erdbewegungsmaschine heraus verknüpft sind. Zum Beispiel kann es sein, dass bei bestimmten Erdbewegungsmaschinen ein Bediener von einem Führerstand der Erdbewegungsmaschine aus keine vollständige Sicht auf eine Baustelle hat. Ähnlich kann ein Bediener nicht in der Lage sein, vom Führerstand bestimmter Erdbewegungsmaschinen heraus eine Referenzmarkierung zu identifizieren. Somit kann der Betrieb der Erdbewegungsmaschine schwierig sein. Überdies kann der Betrieb der Erdbewegungsmaschine weiter durch die Größe einer bestimmten Erdbewegungsmaschine und/oder Hindernisse in der Umgebung kompliziert werden.
  • Obwohl herkömmliche Verfahren für Erdbewegungsoperationen Flaggen und Pfähle als Markierungen verwenden können, kann es sein, dass derartige herkömmliche Markierungen die Operationsanforderungen bestimmter Erdbewegungsmaschinen nicht erfüllen.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Offenbart und beansprucht hierin sind ein System und ein Verfahren zum Darstellen eines Videobildes einer Baustelle für eine Erdbewegungsoperation. Bei einer Ausführungsform können Zielgestaltungsdaten für die Baustelle empfangen werden. Ein räumlicher Ort und eine Ausrichtung können für die Erdbewegungsmaschine, die in Bezug auf die Baustelle arbeitet, empfangen werden. Zusätzlich kann ein Videobild wenigstens eines Bereiches der Baustelle von einer Abbildevorrichtung empfangen werden, die an der Erdbewegungsmaschine angebracht ist. Ein Videobild des Bereiches der Baustelle wird angezeigt, wobei eine Untermenge der Zielgestaltungsdaten über dem Videobild liegt, wobei die Untermenge der Zielgestaltungsdaten sich auf den Bereich der Baustelle bezieht.
  • Weitere Aspekte, Merkmale und Techniken der Erfindung werden einem Fachmann auf dem relevanten Gebiet in Anbetracht der folgenden genauen Beschreibung der Erfindung deutlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 veranschaulicht ein vereinfachtes Blockschaubild eines Controllers gemäß einer Ausführungsform oder gemäß mehreren Ausführungsformen der Erfindung;
  • 2 veranschaulicht Ausführungsformen eines Systems gemäß einer Ausführungsform oder gemäß mehreren Ausführungsformen der Erfindung;
  • 3 veranschaulicht einen Prozess gemäß einer Ausführungsform oder gemäß mehreren Ausführungsformen der Erfindung;
  • 4 veranschaulicht eine grafische Darstellung einer Baustelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 veranschaulicht einen Prozess gemäß einer Ausführungsform oder gemäß mehreren Ausführungsformen der Erfindung; und
  • 6A6B veranschaulichen eine grafische Darstellung eines Anzeigebildschirms gemäß einer Ausführungsform oder gemäß mehreren Ausführungsformen der Erfindung.
  • GENAUE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf das Bereitstellen von Daten für einen Bediener einer Erdbewegungsmaschine für eine Erdbewegungsoperation gerichtet. Bei einer Ausführungsform kann ein Controller so ausgelegt sein, dass er Daten empfängt, die dem räumlichen Ort und der Ausrichtung einer Erdbewegungsmaschine entsprechen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Controller so ausgelegt sein, dass er Zielgestaltungsdaten und Abbildedaten, die der Baustelle entsprechen, empfängt. Bei einer Ausführungsform können sich Zielgestaltungsdaten auf topografische Daten beziehen, die mit der Baustelle verknüpft sind. Der Controller kann weiterhin so ausgelegt sein, dass er ein Videobild des Bereiches der Baustelle und ein Zielgestaltungsoberflächenprofil, das über dem Videobild liegt, anzeigt. Bei einer Ausführungsform kann das Zielgestaltungsoberflächenprofil transparent überlagert, durchscheinend überlagert usw. sein. Auf diese Weise kann der Controller einem Bediener einer Erdbewegungsmaschine ein gewünschtes Gefälle, eine Erhebung oder Füllinformation als eines oder mehrre eines Planes, eines Profiles oder einer Darstellung eines dreidimensionalen Modells geben.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Prozess zum Darstellen eines Zielgestaltungsoberflächenprofils für einen Bediener einer Erdbewegungsmaschine zur Verfügung gestellt. Der Prozess kann das Empfangen von Gestaltungsoberflächendaten für eine Baustelle und eine Position und eine Ausrichtung einer Erdbewegungsmaschine umfassen. Der Prozess kann weiter das Empfangen eines Videobildes von einem Bereich der Baustelle umfassen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Prozess das Überlagern eines Zielgestaltungsoberflächenprofils auf das Videobild der Baustelle umfassen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System, das zum Darstellen einer visuellen Anzeige einer Baustelle in Echtzeit für einen Bediener einer Erdbewegungsmaschine vorgesehen sein kann. Bei einer Ausführungsform kann das System einen Controller umfassen, der in einer Erdbewegungsmaschine angeordnet ist. Das System kann weiter eine Vielzahl von Referenzmarkierungen umfassen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das System ein Kontrollzentrum in Kommunikation mit der Erdbewegungsmaschine umfassen, wobei das Kontrollzentrum so ausgelegt ist, dass es die Ausrichtung und Position der Erdbewegungsmaschine und von Referenzmarkierungen sammelt, um ein topografisches Modell einer Baustelle zu generieren. Der Controller kann mit Elementes des Systems kommunizieren, um eine Anzeige der Baustelle, einschließlich einer Zielgestaltungsoberfläche, in Echtzeit zur Verfügung zu stellen.
  • Wenn sie in Software implementiert werden, sind die Elemente der Erfindung im Wesentlichen die Codesegmente, die die notwendigen Ausgaben ausführen. Das Programm oder die Codesegmente können in einem von einem Prozessor lesbaren Medium gespeichert sein. Das „von einem Prozessor lesbare Medium” kann irgendein Medium umfassen, das Information speichern oder übertragen kann. Beispiele für ein von einem Prozessor lesbares Medium können eine elektronische Schaltung, eine Halbleiter-Speichereinheit, einen ROM, einen Flash-Speicher oder einen anderen nicht flüchtigen Speicher, eine Floppy-Disk, eine CD-ROM, eine optische Platte, eine Festplatte, ein faseroptisches Medium usw. umfassen. Die Codesegmente können über Computernetzwerke, so wie das Internet, Intranet usw. heruntergeladen werden.
  • Nun mit Bezug auf die Zeichnungen veranschaulicht die 1 ein vereinfachtes Blockschaubild eines Controllers gemäß einer Ausführungsform oder gemäß mehreren Ausführungsformen der Erfindung. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann ein Controller 100 so ausgelegt sein, dass er einem Bediener einer Erdbewegungsmaschine Gestaltungsdaten zur Verfügung stellt. Wie hierin verwendet können sich Gestaltungsdaten auf ein Abbilden von Merkmalen innerhalb einer Baustelle beziehen, die eine Position und/oder Erhebung von Merkmalen in der Baustelle umfassen. Es kann auch verstanden werden, dass die Gestaltungsdaten eine Zielgestaltungsoberfläche für wenigstens einen Bereich der Baustelle umfassen können, wobei sich die Zielgestaltungsoberfläche auf ein gewünschtes Gefälle, eine Erhebung oder Darstellung der Baustelle bezieht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können sich Gestaltungsdaten auf ein gewünschtes Herausschneiden und/oder Auffüllen für Material beziehen. Zum Beispiel können Gestaltungsdaten eine Höhe oder Tiefe von Steinen angeben, die an einen bestimmten Ort gebracht werden sollen. Wie es in der 1 gezeigt ist, umfasst der Controller 100 einen Prozessor 105, der an einen GNSS-Eingang 110 gekoppelt ist, einen Videoeingang 115, einen Speicher 120, eine Anzeige 125 und eine Eingabe/Ausgabe (I/O – Input/Output)-Schnittstelle 130. Der GNSS-Eingang 110 kann so ausgelegt sein, dass er Daten empfängt, die einem räumlichen Ort und/oder einer Ausrichtung einer Erdbewegungsmaschine entsprechen. Bei einer Ausführungsform kann der Controller 100 wenigstens irgendwelche aus Daten eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS – Global Navigation Satellite System), Daten eines globalen Positioniersystems (GPS – Global Positioning System) und Daten einer geospatialen Positionierung (geo-spacial positioning) im Allgemeinen über den GNSS-Eingang 110 empfangen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Controller 100 erdbasierte Funkpositionsdaten, 3D-Positionierdaten, die von einer Totalstation erzeugt werden und/oder irgendeinen Typ von 3D-Positionierdaten im Allgemeinen empfangen. Der Videoeingang 115 des Controllers 110 kann mit einer Abbildequelle, so wie einer digitalen Standbildkamera, einer Videokamera oder einem Videogerät im Allgemeinen gekoppelt sein. Als solcher kann der Videoeingang 115 nutzbar sein, um Abbildedaten von einer Abbildevorrichtung zu empfangen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Eingabe/Ausgabe (I/O)-Schnittstelle 130 nutzbar sein, um über eine verdrahtete oder drahtlose Verbindung Gestaltungs- und/oder aktualisierte topografische Daten für eine Baustelle zu erhalten. Der Prozessor 105 kann so ausgelegt sein, dass er ein oder mehrere Ausgangssignale über die I/O-Schnittstelle 130 zur Verfügung stellt, derart, dass vom Videoeingang 115 empfangene Videodaten und topografische Daten, die von der I/O-Schnittstelle 130 empfangen worden sind, auf der Anzeige 125 dargestellt werden können. Es kann außerdem verstanden werden, dass Daten, die von dem Prozessor 105 empfangen werden, im Speicher 120 abgelegt werden können. Der Speicher 120 kann entweder ein ROM- oder RAM-Speicher sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Prozessor 105 irgendein Typ eines Prozessors sein, so wie ein Mikroprozessor, eine vor Ort programmierbare Logikanordnung (FPGA – Field Programmable Gate Array) und/oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC – Application Specific Integrated Circuit).
  • Mit Bezug nun auf die 2 ist ein vereinfachtes Systemschaubild 200 gezeigt, welches den Controller der 1 benutzen kann. Wie es in der 2 gezeigt ist, umfasst das System 200 einen Controller 225 (z. B. den Controller 100), der in der Erdbewegungsmaschine 205 angeordnet sein kann. Bei einer Ausführungsform können eine Abbildevorrichtung 210 und ein GPS-Empfänger 215 mit der Erdbewegungsmaschine 205 gekoppelt sein. Somit kann die Abbildevorrichtung 210 so ausgelegt sein, dass visuelle Daten von einem Bereich der Baustelle 220 (z. B. Videostreamdaten oder Standbilddaten) eingefangen werden. Der Bereich der Baustelle 220 kann sich auf einen Sichtbereich der Abbildevorrichtung 210 beziehen. Wie es in der 2 zu sehen ist, ist der Bereich der Baustelle 220 als der vorn liegende Bereich der Erdbewegungsmaschine 205 gezeigt. Jedoch sollte auch verstanden werden, dass die Abbildevorrichtung 210 so ausgelegt sein kann, dass sie ein Videobild einfängt, das zu irgendeiner Richtung der Erdbewegungsmaschine 205 in Bezug steht. Gemäß einer Ausführungsform kann die Abbildevorrichtung 210 so ausgelegt sein, dass sie ein Panoramabild einfängt. Der GPS-Empfänger 215 kann so ausgelegt sein, dass er einen räumlichen Ort und/oder eine Ausrichtung der Erdbewegungsmaschine 205 bestimmt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Controller 225 mit der Abbildevorrichtung 210 und dem GPS-Empfänger 215 durch entweder eine drahtlose oder eine verdrahtete Kommunikationsverbindung gekoppelt sein. Auf diese Weise kann der Controller 225 so ausgelegt sein, dass er ein Videobild des Bereiches der Baustelle 220 darstellt. Weiter kann der Controller 225 so ausgelegt sein, dass er Gestaltungs- und topografische Daten auf einer Anzeige 230 (z. B. der Anzeige 125) darstellt. Zum Beispiel kann eine Zielgestaltungsoberfläche für die Baustelle angezeigt werden, wie es in weiteren Einzelheiten hiernach mit Bezug auf die 6A6B beschrieben werden wird. Bei einer Ausführungsform kann die Anzeige 230 eine Flüssigkristallanzeige (LCD – Liquid Crystal Display) sein. Es kann auch verstanden werden, dass andere Typen von Anzeigen von dem Controller 225 benutzt werden können. Bei einer Ausführungsform kann der Controller 225 wenigstens einen Anschluss 235 umfassen, der von einem Benutzer verwendet werden kann, um die Anzeige 230 einzustellen.
  • Mit Bezug nun auf die 3 ist ein Prozess 300 zum Anzeigen topografischer Daten gemäß einer Ausführungsform oder gemäß mehreren Ausführungsformen der Erfindung gezeigt. Der Prozess 300 kann eingeleitet werden, indem Gestaltungs- und/oder topografische Daten für eine Baustelle (z. B. die Baustelle 220) am Block 305 empfangen werden. Gestaltungsdaten, die am Block 305 empfangen werden, können eine Zielerhebung und/oder ein Gefälle für eine Baustelle umfassen. In ähnlicher Weise können sich topografische Daten, die am Block 305 empfangen werden, auf Schnitt- und/oder Fülldaten für die Baustelle beziehen. Die räumliche Position und/oder die Ausrichtung einer Erdbewegungsmaschine (z. B. der Erdbewegungsmaschine 205) kann am Block 310 empfangen werden. Der Prozess 300 kann das Empfangen eines Videobildes einer Baustelle am Block 315 umfassen. Bei einer Ausführungsform kann das Videobild eines aus Videostream oder einen oder mehrerer digitaler Standbilder sein. Videodaten, die im Block 315 empfangen worden sind, können mit einem Bereich einer Baustelle korrelieren. Gestaltungs- oder topografische Daten, die im Block 315 empfangen werden, können im Block 320 über das Videobild gelegt werden. Bei einer Ausführungsform kann das Überlagern einer Zielgestaltungsfläche im Block 320 das Verwenden wenigstens einer Hilfsmarkierung oder einer Referenzmarkierung umfassen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können Gestaltungsdaten, die durch den Prozess 300 dargestellt werden, aktualisiert werden, wie es hiernach in weiteren Einzelheiten mit Bezug auf die 5 beschrieben wird.
  • 4 veranschaulicht eine vereinfachte grafische Darstellung einer Baustelle 400, in der das System der 2 benutzt werden kann. Bei einer Ausführungsform kann die Baustelle 400 ein vordefiniertes Gebiet sein, das wenigstens eine Grenze hat. Wie es in der 4 gezeigt ist, entspricht die Baustelle 400 im Allgemeinen einer rechtwinkligen Form. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die Baustelle 400 anderen Formen entsprechen kann. Eine Erdbewegungsmaschine 405 (z. B. die Erdbewegungsmaschine 205) kann so ausgelegt sein, dass sie räumliche Positionier- und Ausrichtedaten empfängt, indem sie einen GPS-Empfänger 410nutzt. Bei einer Ausführungsform kann die Erdbewegungsmaschine 405 räumliche Positionierdaten und Ausrichtedaten von einem GPS-Satelliten 425 über den GPS-Empfänger 410 empfangen. Basierend wenigstens teilweise auf einem oder auf mehreren Signalen, die von dem GPS-Empfänger 410 empfangen werden, kann ein Controller (z. B. der Controller 225), der an die Erdbewegungsmaschine 405 gekoppelt ist, Gestaltungs- und/oder topografische Daten, die sich auf die Baustelle 400 beziehen, für einen Bediener der Maschine darstellen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Erdbewegungsmaschine 405 topografische Daten über eine I/O-Schnittstelle (z. B. die I/O-Schnittstelle 130) einer Kontrollstation 415 empfangen. Weiterhin kann das Kontrollzentrum 415 topografische Referenzdaten von einem oder von mehreren aus einer Vielzahl von Referenzmarkierungen 4301430n sammeln, so wie von einem Gefälle der Baustelle, die mit 435 bezeichnet ist.
  • Nun mit Bezug auf die 5 ist ein Prozess 500 zum Darstellen topografischer Daten für eine Baustelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Prozess 500 kann eingeleitet werden, indem ein Echtzeitbild einer Baustelle im Block 505 angezeigt wird. Das Echtzeitbild kann aus einer Abbildevorrichtung (z. B. der Abbildevorrichtung 210), die an einer Erdbewegungsmaschine (z. B. der Erdbewegungsmaschine 205) angebracht ist, eingefangen werden. Gestaltungs- und topografische Daten für die Baustelle können im Block 510 empfangen werden. Im Block 515 kann eine Position und/oder eine Ausrichtung der Erdbewegungsmaschine bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein GPS-Empfänger (z. B. der GPS-Empfänger 215) so ausgelegt werden, dass er den räumlichen Ort und die Ausrichtung der Maschine bestimmt. Es kann auch verstanden werden, dass ein Controller (z. B. der Controller 225) so ausgelegt werden kann, dass er eine Ausrichtung der Erdbewegungsmaschine bestimmt.
  • Der Prozess 500 kann weiterhin das Feststellen, ob Schnitt- und/oder Fülldaten vorhanden sind, oder für die vorliegende Position und/oder Ausrichtung der Maschine berechnet werden können, umfassen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können Schnitt/Füll-Daten von einem Controller (z. B. dem Controller 215), der in der Erdbewegungsmaschine angeordnet ist, empfangen werden. Die Schnitt/Füll-Daten können sich auf Daten beziehen, die wenigstens eines aus einer gewünschten Erhebung und einem Gefälle der Baustelle angeben, wie es einem Bediener der Erdbewegungsmaschine angezeigt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform können Schnitt/Füll-Daten von dem Controller aus den Gestaltungsoberflächen- und/oder den jüngsten topografischen Oberflächendaten, die dem Controller verfügbar sind, bestimmt werden. Wenn für die gegenwärtige räumliche Position der Erdbewegungsmaschine keine Gestaltungsdaten vorliegen (z. B. der Weg „Nein” aus dem Block 520 heraus), können die Position und die Ausrichtung der Erdbewegungsmaschine überwacht werden, wie es im Block 515 beschrieben ist. Wenn jedoch topografische Daten für die gegenwärtige räumliche Position der Erdbewegungsmaschine vorhanden sind (z. B. der Weg „Ja” aus dem Block 520 heraus), kann eine Anzeige (z. B. die Anzeige 230), die einen Bereich der Baustelle darstellt, aktualisiert werden, wie es im Block 525 gezeigt ist. Bei einer Ausführungsform kann eine Zielgestaltungsfläche über das Echtzeitbild der Baustelle gelegt werden. Somit kann ein Bediener der Erdbewegungsmaschine mit den gewünschten Gestaltungsdaten versorgt werden, während er die Erdbewegungsmaschine bedient.
  • Weiter mit Bezug auf die 5 kann der Prozess 500 im Block 530 das Feststellen, ob eine Position und/oder eine Ausrichtung der Erdbewegungsmaschine geändert worden ist, umfassen. Wenn sich die Position oder die Ausrichtung der Erdbewegungsmaschine geändert hat (z. B. der Weg „Ja” aus dem Block 530 heraus), können die Position und die Ausrichtung der Erdbewegungsmaschine von den Controller (z. B. dem Controller 225) bestimmt werden, wie es im Block 515 gezeigt ist. Wenn sich jedoch die Position oder die Ausrichtung der Erdbewegungsmaschine nicht geändert hat (z. B. der Weg „Nein” aus dem Block 530 heraus), kann ein Controller bestimmen, ob Gestaltungs- und oder topografische Daten für die Baustelle 535 aktualisiert worden sind. Wenn die Gestaltungs- und/oder topografischen Daten für die Baustelle aktualisiert worden sind (z. B. der Weg „Ja” aus dem Block 535 heraus), können die Position und die Ausrichtung der Erdbewegungsmaschine bestimmt werden, wie es im Block 515 beschrieben ist. Wenn jedoch die Gestaltungs- und/oder topografischen Daten für die Baustelle nicht aktualisiert worden sind (z. B. der Weg „Nein” aus dem Block 535 heraus), kann der Controller so ausgelegt sein, dass er im Block 515 die Position der Erdbewegungsmaschine wie beschrieben überwacht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann verstanden werden, dass der Bediener der Erdbewegungsmaschine Eingangsanschlüsse (z. B. Anschlüsse 235) eines Controllers verwenden kann, um wenigstens eines, das Videobild oder die topografischen Daten der Baustelle, zu aktualisieren.
  • Mit Bezug nun auf die 6A6B sind beispielhafte Ansichten eines Anzeigefensters 600a und 600b (z. B. des Anzeigefensters 230) gemäß einer Ausführungsform oder gemäß mehreren Ausführungsformen der Erfindung gezeigt. Es kann verstanden werden, dass eine Zielgestaltungsoberfläche 615 über das Videobild der Baustelle 610 gelegt werden kann. Wie es in der 6a gezeigt ist, kann die Zielgestaltungsoberfläche 615 als Linien dargestellt werden, die wenigstens eines aus einer gewünschten Erhebung und einem Gefälle für den Bereich der Baustelle angeben. Es kann auch verstanden werden, dass die Zielgestaltungsoberfläche 615 als schattierte, gefärbte oder gemusterte Bereiche dargestellt werden kann. Bei bestimmten Ausführungsformen kann sich das Anzeigefenster 600a auf einen Bereich der Baustelle 610 (z. B. einen Bereich einer Baustelle 220) in der Umgebung einer Erdbewegungsmaschine beziehen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können GPS-Referenzstationen 620 als Referenzmarkierungen für das Anzeigefenster verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Controller (z. B. der Controller 225) so ausgelegt werden, dass er eine GPS-Referenzstation 620 zum Ausrichten einer Zielgestaltungsoberfläche mit dem Videobild der Baustelle 610 verwendet. Auf diese Weise kann das Videobild der Baustelle 610, das in dem Anzeigefenster 600a dargestellt ist, mit der Gestaltungsoberfläche 615 ausgerichtet werden. Bei einer Ausführungsform kann die Ausrichtung des Videobildes der Baustelle 610 und der Zielgestaltungsoberfläche 615 festgelegt werden, indem Positions- und/oder Ausrichtedaten verwendet werden, die von Winkelsensoren, Trägheitssensoren, GNSS-Empfängern und Positioniervorrichtungen im Allgemeinen gesammelt worden sind. Bei noch einer weiteren Ausführungsform kann sich das Anzeigefenster 600a auf eine Ablesevorrichtung beziehen, die von einem Bediener der Erdbewegungsmaschine getragen wird.
  • Mit Bezug nun auf die 6B ist ein Anzeigefenster 600b gezeigt, welches ein Videobild eines Bereiches der Baustelle 610 darstellt, der einer Gestaltungsoberfläche 615 entspricht. Es kann auch verstanden werden, dass die Zielgestaltungsoberfläche 615 als eine zweite Farbe angezeigt werden kann, wenn die Zielerhebung oder das Gefälle der Baustelle 610 erreicht ist. Auf diese Weise können die Bediener der Erdbewegungsmaschine mit einer Angabe versorgt werden, dass eine Zielsteigung oder ein Gefälle erreicht ist.
  • Obwohl bestimmte beispielhafte Ausführungsformen in den beigefügten Zeichnungen beschrieben und gezeigt worden sind, soll verstanden werden, dass der derartige Ausführungsformen lediglich veranschaulichend für und nicht beschränkend für die breiten Erfindung sein sollen und dass diese Erfindung nicht auf die bestimmten Aufbauten und Anordnungen, die gezeigt und beschrieben sind, beschränkt sein soll, da verschiedene weitere Abänderungen den Durchschnittsfachleuten deutlich werden können. Marken und Urheberrechte, auf die hierin Bezug genommen worden ist, sind Eigentum ihrer jeweiligen Besitzer.
  • Zusammenfassung
  • System und Verfahren zum Darstellen eines Videobildes einer Baustelle für eine Erdbewegungsmaschine. Bei einer Ausführungsform können Daten für die Zielgestaltung für die Baustelle empfangen werden. Eine räumliche Position und eine Ausrichtung für eine Erdbewegungsmaschine, die in Bezug auf die Baustelle arbeitet, kann auch empfangen werden. Ein Videobild wenigstens eines Teiles der Baustelle kann von einer Abbildevorrichtung empfangen werden, die an der Erdbewegungsmaschine angebracht ist. Ein Videobild des Bereiches der Baustelle kann angezeigt werden, wobei eine Untermenge der Gestaltungsdaten über dem Videobild liegt, wobei die Untermenge der Gestaltungsdaten sich auf den Bereich der Baustelle bezieht.

Claims (19)

  1. Verfahren zum Darstellen eines Videobildes einer Baustelle für Erdbewegungsoperation, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Empfangen von Zielgestaltungsdaten für die Baustelle; Empfangen eines räumlichen Ortes und einer Ausrichtung für eine Erdbewegungsmaschine, die in Bezug auf die Baustelle arbeitet; Empfangen eines Videobildes von wenigstens einem Bereich der Baustelle von einer Abbildevorrichtung, die an der Erdbewegungsmaschine angeordnet ist; und Anzeigen des Videobildes des Bereiches der Baustelle, wobei eine Untermenge der Gestaltungsdaten das Videobild überlagern, wobei die Untermenge der Gestaltungsdaten sich auf eine Zielgestaltungsoberfläche für den Bereich der Baustelle bezieht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zielgestaltungsoberfläche wenigstens einem aus Positionsdaten, Erhebungsdaten, Gefälledaten, Schneid/Füll-Daten und einer räumlichen Referenzmarkierung für die Baustelle entspricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die räumlichen Ortsdaten wenigstens welche aus Daten eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS), Daten eines globalen Positioniersystems (GPS) und Daten der geospatialen Positionierung im Allgemeinen aufweisen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Anzeigen des Videobildes weiter das Aktualisieren der Untermenge der Zielgestaltungsdaten basierend auf wenigstens einem aus einer Änderung in der Position und einer Änderung in der Ausrichtung der Erdbewegungsmaschine aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Anzeigen des Videobildes weiter das Aktualisieren der Untermenge der Zielgestaltungsdaten basierend auf einer Änderung in einer topografischen Eigenschaft der Baustelle aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Anzeigen des Videobildes weiter das Anzeigen der Untermenge der Gestaltungsdaten als wenigstens eines aus Farbabschwächung und Einfärben des Videobildes aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter das Anpassen der Anzeige des Videobildes der Baustelle basierend wenigstens teilweise auf einer empfangenen Benutzereingabe aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Anpassen des Videobildes auf der Anzeige wenigstens eines aus Vergrößern, Verkleinern, horizontalem Positionieren und vertikalen Positionieren eines Sichtwinkels des Bereiches der Baustelle aufweist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter das Einstellen der Anzeige der Untermenge der Gestaltungsdaten basierend wenigstens teilweise auf einer Quer-, Längs- und vertikalen Drehung aufweist.
  10. Bedienerschnittstelle zum Darstellen eines Videobildes einer Baustelle für eine Erdbewegungsmaschine, wobei die Schnittstelle aufweist: eine Anzeige; wenigstens einen Eingang, der so ausgelegt ist, dass er Zielgestaltungsdaten für die Baustelle, einen räumlichen Ort und eine Ausrichtung für eine Erdbewegungsmaschine, die in Bezug auf die Baustelle arbeitet, und ein Videobild wenigstens eines Bereiches der Baustelle von einer Abbildevorrichtung, die an der Erdbewegungsmaschine angeordnet ist, empfängt; und einen Prozessor, der mit dem wenigstens einen Eingang und der Anzeige gekoppelt ist, wobei der Prozessor so ausgelegt ist, dass er: Daten, die an dem wenigstens einen Eingang empfangen worden sind, an die Anzeige ausgibt, so dass ein Videobild des Bereiches der Baustelle angezeigt wird; und eine Untermenge der Gestaltungsdaten angezeigt wird, die über deren Videobild liegt, wobei die Untermenge der Gestaltungsdaten sich auf eine Zielgestaltungsoberfläche für den Bereich der Baustelle bezieht.
  11. Bedienerschnittstelle nach Anspruch 10, bei der die Zielgestaltungsoberfläche wenigstens einem aus Positionsdaten, Erhebungsdaten, Gefälledaten, Schnitt/Fülldaten und einer räumlichen Referenzmarkierung für die Baustelle entspricht.
  12. Bedienerschnittstelle nach Anspruch 10, bei dem die räumlichen Ortsdaten wenigstens Daten eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS), Daten eines globalen Positioniersystems (GPS), erdbasierte Funkpositionsdaten und geospatiale Positionierdaten im Allgemeinen aufweisen.
  13. Bedienerschnittstelle nach Anspruch 10, bei der der Prozessor weiter so ausgelegt ist, dass er die Untermenge der Zielgestaltungsdaten basierend auf wenigstens einen, einer Änderung in der Position und einer Änderung in der Ausrichtung der Erdbewegungsmaschine, aktualisiert.
  14. Bedienerschnittstelle nach Anspruch 10, bei der der Prozessor weiter dazu ausgelegt ist, dass er die Untermenge der Zielgestaltungsdaten basierend auf einer Änderung in einer topografischen Eigenschaft der Baustelle aktualisiert.
  15. Bedienerschnittstelle nach Anspruch 10, bei der das Anzeigen des Videobildes weiter das Anzeigen der Untermenge der Zielgestaltungsdaten als wenigstens einem aus Farbabschwächung und Einfärben des Videobildes aufweist.
  16. Bedienerschnittstelle nach Anspruch 10, bei der der Prozessor weiter so ausgelegt ist, dass er die Anzeige des Videobildes der Baustelle basierend wenigstens teilweise auf einer empfangenen Benutzereingabe anpasst.
  17. Bedienerschnittstelle nach Anspruch 16, bei der das Anpassen des Videobildes der Anzeige wenigstens eines auf Vergrößern, Verkleinern, horizontalem Positionieren und vertikalem Positionieren eines Sichtwinkels des Bereiches der Baustelle aufweist.
  18. Bedienerschnittstelle nach Anspruch 10, bei der der Prozessor weiter dazu ausgelegt ist, die Anzeige der Untermenge der Gestaltungsdaten basierend wenigstens teilweise auf einer Quer-, Längs- und vertikalen Drehung der Erdbewegungsmaschine anzupassen.
  19. Bedienerschnittstelle nach Anspruch 10, bei der das Videobild wenigstens eines Bereiches der Baustelle von Abbildevorrichtung empfangen wird, die an der Erdbewegungsmaschine angebracht ist.
DE112009000727T 2008-04-11 2009-04-09 System und Verfahren zum Darstellen von topografischen Daten für eine Erdbewegungsoperation Pending DE112009000727T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/101,523 2008-04-11
US12/101,523 US9176235B2 (en) 2008-04-11 2008-04-11 System and method for presenting topographical data for an earthmoving operation
PCT/US2009/002257 WO2009126313A1 (en) 2008-04-11 2009-04-09 System and method for presenting topographical data for an earthmoving operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112009000727T5 true DE112009000727T5 (de) 2011-02-17

Family

ID=41162172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112009000727T Pending DE112009000727T5 (de) 2008-04-11 2009-04-09 System und Verfahren zum Darstellen von topografischen Daten für eine Erdbewegungsoperation

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9176235B2 (de)
CN (1) CN102016629B (de)
DE (1) DE112009000727T5 (de)
WO (1) WO2009126313A1 (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110148856A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Caterpillar Inc. Parameter Visualization System
US8364405B2 (en) * 2009-12-18 2013-01-29 Caterpillar Inc. Surface mapping system and method
US9970180B2 (en) 2011-03-14 2018-05-15 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc System for machine control
US8963957B2 (en) 2011-07-15 2015-02-24 Mark Skarulis Systems and methods for an augmented reality platform
CN104024541A (zh) * 2011-12-26 2014-09-03 住友重机械工业株式会社 挖土机的图像显示装置
CN103676754B (zh) * 2013-12-25 2016-08-24 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 平仓机施工行为监控方法
CN103669362B (zh) * 2013-12-27 2016-01-27 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 平仓机实时监测定位系统及方法
CN105745586B (zh) * 2014-01-17 2018-04-03 株式会社日立制作所 作业辅助用数据生成程序
US9388550B2 (en) * 2014-09-12 2016-07-12 Caterpillar Inc. System and method for controlling the operation of a machine
EP3086196B1 (de) * 2015-04-21 2017-04-05 Hexagon Technology Center GmbH Verfahren und steuerungssystem zur überwachung und abbildung eines geländes während des betriebs einer planierraupe
JP6480830B2 (ja) * 2015-08-24 2019-03-13 株式会社小松製作所 ホイールローダの制御システム、その制御方法およびホイールローダの制御方法
JP6754594B2 (ja) * 2016-03-23 2020-09-16 株式会社小松製作所 モータグレーダ
JP6666180B2 (ja) * 2016-03-23 2020-03-13 株式会社小松製作所 モータグレーダの制御方法およびモータグレーダ
JP7050051B2 (ja) * 2017-03-30 2022-04-07 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、作業機の軌跡設定方法、及び作業車両
JP6861598B2 (ja) * 2017-08-29 2021-04-21 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、方法、及び作業車両
EP3499405A1 (de) * 2017-12-13 2019-06-19 My Virtual Reality Software AS Verfahren und vorrichtung zur erhöhung der sicht einer person in einem bergbaufahrzeug in einer bergbaustätte in echtzeit
EP3499438A1 (de) 2017-12-13 2019-06-19 My Virtual Reality Software AS Verfahren und system zur bereitstellung erweiterter realität für bergbauarbeiten
JP7169760B2 (ja) * 2018-03-29 2022-11-11 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、方法、及び作業車両
PE20201314A1 (es) * 2018-04-27 2020-11-24 Goldcorp Inc Procedimiento y sistema de realidad mixta para mineria de precision
US11761173B2 (en) 2018-06-26 2023-09-19 Caterpillar Inc. Systems and methods for building a pad
JP7165638B2 (ja) * 2019-09-25 2022-11-04 日立建機株式会社 作業機械
US11236492B1 (en) * 2020-08-25 2022-02-01 Built Robotics Inc. Graphical user interface for real-time management of an earth shaping vehicle

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA948824B (en) 1993-12-08 1995-07-11 Caterpillar Inc Method and apparatus for operating geography altering machinery relative to a work site
ZA952853B (en) 1994-04-18 1995-12-21 Caterpillar Inc Method and apparatus for real time monitoring and co-ordination of multiple geography altering machines on a work site
US6047227A (en) 1996-11-19 2000-04-04 Caterpillar Inc. Method and apparatus for operating geography altering machinery relative to a work site
US6094625A (en) * 1997-07-03 2000-07-25 Trimble Navigation Limited Augmented vision for survey work and machine control
US6114993A (en) * 1998-03-05 2000-09-05 Caterpillar Inc. Method for determining and displaying the position of a truck during material removal
US20050283294A1 (en) * 2004-06-16 2005-12-22 Lehman Allen A Jr Method and apparatus for machine guidance at a work site
US20090219199A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Caterpillar Inc. Positioning system for projecting a site model

Also Published As

Publication number Publication date
CN102016629A (zh) 2011-04-13
CN102016629B (zh) 2017-04-12
US20090256860A1 (en) 2009-10-15
WO2009126313A1 (en) 2009-10-15
US9176235B2 (en) 2015-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112009000727T5 (de) System und Verfahren zum Darstellen von topografischen Daten für eine Erdbewegungsoperation
DE112016000038B4 (de) Kalibrierungssystem, Arbeitsmaschine und Kalibrierungsverfahren
DE102019127644A1 (de) Verfahren zum definieren eines arbeitsbereichs für autonomes baufahrzeug
DE112016003771T5 (de) Bauverwaltungssystem, Bauverwaltungsverfahren und Verwaltungsvorrichtung
DE112016003502B4 (de) Bauverwaltungssystem und Formmessverfahren
DE112013006544B4 (de) Bildverarbeitungsvorrichtung und Bildverarbeitungsverfahren
DE112016002851T5 (de) Baumanagementsystem und Baumanagementverfahren
DE112016003683T5 (de) Baumaschine und bauverwaltungssystem
DE102005037787A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Sichtbarkeit für einen Maschinenbediener
DE112018000007T5 (de) Positionsmesssystem, Arbeitsmaschine und Positionsmessverfahren
DE112005001307T5 (de) Eingebaute Navigationsvorrichtung und Verfahren zur Koerrektur der eigenen Fahrzeugposition
DE112012004354T5 (de) Vorrichtung zum Überwachen der Umgebung von Maschinerie
DE112008000518T5 (de) System und Verfahren zum Herrichten einer Baustelle basierend auf Bodenfeuchtigkeitskartendaten
DE10308525A1 (de) Vermessungssystem
DE112014007007T5 (de) Informationsanzeige-Steuersystem und Verfahren zum Steuern einer Anzeige einer Information
DE102014012836B4 (de) Selbstfahrende Baumaschine und Verfahren zur Visualisierung des Bearbeitungsumfeldes einer sich im Gelände bewegenden Baumaschine
DE102021204257A1 (de) Bodeneingriffswerkzeugsteuersystem und -verfahren
DE102018200060B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer mobilen Arbeitsmaschine und mobile Arbeitsmaschine
WO2020156890A1 (de) Verfahren zur überwachung einer baustelle
DE102021108424A1 (de) Verbessertes sichtsystem für arbeitsmaschinen
WO2019091725A1 (de) Verfahren und anzeigegerät zum führen einer arbeitsmaschine
DE112017000076T5 (de) Verfahren zur Kalibrierung einer Arbeitsmaschine, Kalibrierungsvorrichtung sowie System zur Kalibrierung einer Arbeitsmaschine
DE112016003697T5 (de) Bauverfahren, Arbeitsmaschinensteuersystem und Arbeitsmaschine
DE102019116942A1 (de) Systeme und verfahren zur herstellung von befestigten flächen
DE102022115469A1 (de) System und verfahren zur markierung einer begrenzung während der definition eines autonomen arbeitsbereichs

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20150505

R016 Response to examination communication