RU2568695C1

RU2568695C1 - Working machine indicator

Info

Publication number: RU2568695C1
Application number: RU2014145510/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Коровин; Константин Владимирович Коровин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс"
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2015-11-20

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: claimed indicator unit comprises data display and controller connected therewith and with the transducer adapted for control over the machine operating parameter and/or machine operating conditions and/or ambient medium parameter. Said controller can generate the signals for said data display by conversion of the transducer output signals. In compliance with various versions of machine implementation, it can incorporate the video camera, transducer of machine control components position, means to define the operator head and sight direction, means to identify the operator and its speech, wireless communication means, GPS/Glonass receiver integrated by the CAN bus. Claimed device implements the various means for data output.

EFFECT: accelerated response, higher reliability and efficiency and safety of manual or automated control.

25 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительному электрооборудованию промышленных и сельскохозяйственных тракторов и агрегатов на их базе, бульдозеров, погрузчиков, сельскохозяйственных машин, автогрейдеров и других колесных и гусеничных самоходных рабочих машин, предназначенных для выполнения землеройных, строительных, сельскохозяйственных, дорожных и других работ.The invention relates to test equipment of industrial and agricultural tractors and units based on them, bulldozers, loaders, agricultural machines, graders and other wheeled and tracked self-propelled working machines designed to perform earthmoving, construction, agricultural, road and other works.

Известна панель (комбинация) приборов трактора, состоящая из корпуса, на лицевой панели которого расположено информационное поле, включающее стрелочные приборы, многофункциональные дисплеи с функциями одометра и счетчика моточасов, световые сигнализаторы для контроля состояния систем и агрегатов трактора, причем многофункциональные дисплеи имеют несколько режимов индикации, переключение между которыми осуществляется автоматически или с помощью кнопочных переключателей, расположенных на информационном поле [1].A well-known panel (combination) of tractor instruments, consisting of a housing, on the front panel of which there is an information field, including dial gauges, multifunction displays with odometer and hour meter functions, light annunciators for monitoring the status of tractor systems and units, moreover, multifunction displays have several display modes switching between which is carried out automatically or using push-button switches located on the information field [1].

Известна также панель приборов сельскохозяйственной машины, содержащая графические дисплеи с несколькими режимами индикации для контроля состояния узлов и механизмов машины [2].Also known is the instrument panel of an agricultural machine containing graphic displays with several display modes for monitoring the state of components and mechanisms of the machine [2].

Недостатком известных устройств, входящих в систему «человек - машина» («оператор - рабочая машина»), является пониженное быстродействие и невысокие показатели надежности, точности и безопасности управления рабочей машиной по причине пониженной скорости зрительного восприятия, опознания и интерпретации оператором информации, отображаемой на лицевых панелях этих устройств. Обусловлено это тем, что в процессе работы машины взгляд оператора направлен, преимущественно, на рабочие органы машины. При этом лицевая панель расположена в кабине машины вне поля его зрения. Поэтому для получения зрительной информации оператору необходимо перенести свой взгляд с рабочего органа на панель приборов (опустить голову) и перефокусироваться на более близкие к оператору изображения на ее лицевой панели. Это приводит к затратам времени на восприятие, опознание и интерпретацию отображаемой информации, а в динамичных режимах работы машины - к соответствующему снижению надежности, точности и безопасности управления машиной.A disadvantage of the known devices included in the “man-machine” system (“operator-work machine”) is the reduced speed and low reliability, accuracy and safety of controlling the working machine due to the reduced speed of visual perception, recognition and interpretation by the operator of the information displayed on front panels of these devices. This is due to the fact that during the operation of the machine, the operator’s eyes are focused mainly on the working bodies of the machine. In this case, the front panel is located in the cab outside the field of vision. Therefore, to obtain visual information, the operator needs to shift his gaze from the working body to the instrument panel (lower his head) and refocus to images closer to the operator on the front panel. This leads to time consumption for the perception, recognition and interpretation of the displayed information, and in dynamic modes of operation of the machine - to a corresponding decrease in the reliability, accuracy and safety of machine control.

В качестве ближайшего аналога выбрано индикаторное устройство, входящее в состав системы управления и регулирования рабочей машины, в котором, наряду с применением графических дисплеев с несколькими режимами индикации, дополнительно используются видеокамеры и контроллер, приспособленные для формирования дополнительных информационных сигналов о параметрах рабочего процесса машины, отображаемых на дисплеях [3].As the closest analogue, an indicator device was selected, which is part of the control and regulation system of the working machine, in which, along with the use of graphic displays with several display modes, video cameras and a controller are additionally used, which are adapted to generate additional information signals about the parameters of the machine’s work process displayed on the displays [3].

Дополнительное предоставление оператору машины результатов обработки видеоизображений позволяет повысить точность и достоверность отображения информации о характеристиках, условиях работы и состоянии машины при выполнении рабочих (технологических) процессов, а также оптимизировать настройку рабочих органов, но не устраняет недостатки, присущие предыдущим устройствам.The additional provision of video processing results to the machine operator can improve the accuracy and reliability of the display of information about the characteristics, operating conditions and condition of the machine when performing work (technological) processes, as well as optimize the setting of the working bodies, but does not eliminate the disadvantages inherent in previous devices.

Задачей изобретения является создание индикаторного устройства рабочей машины, обеспечивающего одновременное повышение быстродействия, надежности, точности и безопасности ручного или автоматизированного управления рабочим оборудованием, трансмиссией и двигателем рабочей машины.The objective of the invention is the creation of an indicator device of the working machine, providing a simultaneous increase in speed, reliability, accuracy and safety of manual or automated control of working equipment, transmission and engine of the working machine.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в индикаторном устройстве рабочей машины, содержащем средство отображения информации, приспособленное для отображение информации в виде, пригодном для зрительного восприятия оператором машины, и контроллер, соединенный со средством отображения информации и по меньшей мере с одним датчиком, приспособленным для контроля по меньшей мере одного рабочего параметра машины, и/или режима ее работы, и/или параметра внешней среды, причем контроллер выполнен с возможностью формирования сигналов для средства отображения информации путем преобразования выходных сигналов по меньшей мере одного указанного датчика, предусмотрены отличия, заключающиеся в дополнительной реализации одного или одновременно нескольких следующих технических решений:The problem is solved due to the fact that in the indicator device of the working machine containing information display means, adapted to display information in a form suitable for visual perception by the machine operator, and a controller connected to the information display means and at least one sensor adapted to monitoring at least one operating parameter of the machine, and / or its operating mode, and / or environmental parameter, the controller being configured to generate signals for For the means of displaying information by converting the output signals of at least one of the specified sensors, differences are provided for in the additional implementation of one or several of the following technical solutions:

а) средство отображения информации формирует изображение, зрительно воспринимаемое оператором как расположенное на рабочем органе, в окружающем пространстве вблизи рабочего органа и/или на грунтовой поверхности вблизи рабочего органа машины;a) the means for displaying information forms an image that is visually perceived by the operator as located on a working body, in the surrounding area near the working body and / or on a dirt surface near the working body of the machine;

б) средство отображения информации формирует изображение таким образом, что для его восприятия оператору при управлении рабочим органом машины не требуется изменять направление взгляда, осуществлять поворот головы и перефокусировать зрение;b) the means of displaying information forms an image in such a way that for its perception by the operator when controlling the working body of the machine, it is not necessary to change the direction of view, rotate the head and refocus the vision;

в) устройство дополнительно оснащено одной или несколькими видеокамерами, соединенными с контроллером и направленными на части рабочего органа и/или пространства, окружающего машину, закрытые от наблюдения оператором машины элементами конструкции машины, а средство отображения информации предоставляет оператору видеоизображение этих частей рабочего органа и/или пространства;c) the device is additionally equipped with one or more video cameras connected to the controller and directed to the parts of the working body and / or the space surrounding the machine, which are closed to the machine operator by the machine operator and the information display means provides the operator with a video image of these parts of the working body and / or space

г) устройство содержит средство определения положения головы оператора в кабине машины, и/или направления его взгляда, и/или положения точки, наблюдаемой оператором, а контроллер на основании данных, записанных в его энергонезависимой памяти, осуществляет изменение сигналов, формируемых для средства отображения информации, в зависимости от этого положения, направления и/или положения;d) the device contains means for determining the position of the operator’s head in the car cabin, and / or the direction of his gaze, and / or the position of the point observed by the operator, and the controller, based on the data recorded in its non-volatile memory, changes the signals generated for the information display means , depending on this position, direction and / or position;

д) средство отображения информации расположено на рабочем органе или на прикрепленной к нему штанге, выполнено с возможностью его наблюдения оператором и оснащено защитой от внешних воздействий;e) the means of displaying information is located on the working body or on a bar attached to it, made with the possibility of its observation by the operator and equipped with protection from external influences;

е) контроллер выполнен с возможностью определения изменения по меньшей мере одного контролируемого рабочего параметра машины, и/или режима ее работы, и/или параметра внешней среды, последующего формирования сигнала для средства отображения информации с проверкой необходимости восприятия этой информации оператором для обеспечения необходимого уровня безопасности работы машины, качества выполняемого технологического процесса и/или топливной экономичности машины, а также последующего отключения этого сигнала для средства отображения информации в случае исчезновения указанной необходимости или по команде оператора;f) the controller is configured to detect changes in at least one controlled operating parameter of the machine, and / or its operating mode, and / or environmental parameter, the subsequent formation of a signal for the means of information display with checking the need for the operator to perceive this information to ensure the necessary level of security the operation of the machine, the quality of the process and / or fuel economy of the machine, as well as the subsequent shutdown of this signal for the display means information in the case of the disappearance of this necessary or at the operator's command;

ж) контроллер соединен с датчиками положения органов управления рабочим оборудованием, трансмиссией и двигателем машины и приспособлен для сопоставления управляющего воздействия оператора и обусловленного этим воздействием изменения по меньшей мере одного рабочего параметра машины и/или режима ее работы, а также последующего формирования, в зависимости от результатов этого сопоставления, сигнала для средства отображения информации, обеспечивающего возможность зрительного восприятия оператором результата исполнения его воздействия на орган управления;g) the controller is connected to the position sensors of the controls of the working equipment, transmission and engine of the machine and is adapted to compare the control action of the operator and the changes caused by this effect of at least one operating parameter of the machine and / or its operating mode, as well as subsequent formation, depending on the results of this comparison, a signal for a means of displaying information, providing the operator with a visual perception of the result of his exposure I on the control;

з) контроллер соединен с датчиками положения органов управления рабочим оборудованием, трансмиссией и двигателем машины и приспособлен для вычисления прогнозируемого изменения по меньшей мере одного рабочего параметра машины и/или режима ее работы, обусловленного воздействием оператора на орган управления, а также последующего формирования сигнала для средства отображения информации, обеспечивающего предоставление оператору информации о прогнозируемом изменении рабочего параметра машины и/или режима ее работы;h) the controller is connected to the position sensors of the controls of the working equipment, transmission and engine of the machine and is adapted to calculate the predicted change in at least one operating parameter of the machine and / or its operation mode due to the operator’s influence on the control element, as well as subsequent signal generation for the tool displaying information providing the operator with information about the predicted change in the operating parameter of the machine and / or its operating mode;

и) контроллер приспособлен для количественной оценки психофизиологических возможностей оператора по восприятию отображаемой информации и/или по управлению рабочим оборудованием, трансмиссией и двигателем машины, а также выполнен с возможностью формирования сигналов для средства отображения информации с учетом сокращения интенсивности рабочей нагрузки оператора при снижении его психофизиологических возможностей, причем порядок изменения указанных сигналов в зависимости от психофизиологических возможностей оператора предварительно определен и записан в энергонезависимую память контроллера;i) the controller is adapted to quantify the psychophysiological capabilities of the operator to perceive the displayed information and / or to control the working equipment, transmission and engine of the machine, and is also configured to generate signals for the information display means, taking into account the reduction in the intensity of the operator’s workload while reducing its psychophysiological capabilities moreover, the order of change of these signals depending on the psychophysiological capabilities of the operator is preceded no defined and recorded into the nonvolatile memory of the controller;

к) контроллер и средство отображения информации обеспечивают предоставление оператору информации в течение интервала времени, достаточного для ее восприятия и обработки оператором, причем величина этого интервала времени записана в энергонезависимой памяти контроллера и предварительно установлена в зависимости от необходимости реакции оператора на эту информацию и/или максимально допустимого времени этой реакции при принятии решения по управлению рабочим оборудованием, или трансмиссией, или двигателем машины, направленного на обеспечение необходимого уровня безопасности работы машины, и/или качества выполняемого технологического процесса, и/или топливной экономичности машины;j) the controller and the information display means provide the operator with information for a time interval sufficient for its perception and processing by the operator, the value of this time interval being recorded in the non-volatile memory of the controller and pre-set depending on the need for the operator to respond to this information and / or as much as possible the permissible time for this reaction when deciding on the management of working equipment, or transmission, or the engine of a machine aimed at both sintering the necessary level of safety of the machine, and / or the quality of the process, and / or fuel economy of the machine;

л) контроллер и средство отображения информации приспособлены для предоставления оператору машины информации, которая накладывается на реальное изображение рабочего органа и/или окружающего пространства машины, воспринимаемое оператором через по меньшей мере одно стекло кабины;k) the controller and the information display means are adapted to provide the operator of the machine with information that is superimposed on the actual image of the working body and / or the surrounding space of the machine, perceived by the operator through at least one glass of the cabin;

м) устройство дополнительно оснащено одной или несколькими видеокамерами, направленными на рабочий орган и/или пространство, окружающее машину, соединенными с контроллером, который приспособлен для формирования сигналов для средства отображения информации путем обработки сигналов видеокамер и преобразования выходных сигналов указанных датчиков, причем средство отображения информации обеспечивает наложение изображения, формируемого им в режиме реального времени в соответствии с сигналами, полученными от контроллера, на реальное изображение рабочего органа и/или окружающего пространства машины, воспринимаемое оператором;m) the device is additionally equipped with one or more video cameras aimed at the working body and / or the space surrounding the machine, connected to a controller that is adapted to generate signals for the means of displaying information by processing the signals of the cameras and converting the output signals of these sensors, the means of displaying information provides an overlay of the image formed by him in real time in accordance with the signals received from the controller, on the real of the image of the working body and / or the surrounding space of the machine, perceived by the operator;

н) устройство дополнительно содержит средство распознавания речевых команд оператора, подключенное к контроллеру или входящее в его состав, причем контроллер обеспечивает изменение формируемых им сигналов для средства отображения информации в зависимости от этих команд, причем порядок этого изменения предварительно определен и записан в энергонезависимую память контроллера;m) the device further comprises means for recognizing operator’s speech commands connected to or included in the controller, the controller changing the signals generated by it for the information display means depending on these commands, the order of this change being predefined and recorded in the non-volatile memory of the controller;

о) средство отображения информации оснащено автономным источником питания и приспособлено для получения информации от контроллера по беспроводному каналу связи;o) the information display facility is equipped with an autonomous power source and is adapted to receive information from the controller via a wireless communication channel;

п) контроллер соединен с датчиками положения органов управления рабочим оборудованием, трансмиссией и двигателем машины и обеспечивает формирование сигналов для отображения направлений и/или величин тех изменений рабочих параметров машины, и/или режимов ее работы, и/или результатов обработки этих параметров и режимов, которые являются результатом управляющих воздействий оператора;p) the controller is connected to the position sensors of the controls of the working equipment, transmission and engine of the machine and provides the formation of signals to display the directions and / or magnitudes of those changes in the operating parameters of the machine, and / or its operating modes, and / or the results of processing these parameters and modes, which are the result of operator control actions;

р) контроллер оснащен средством беспроводной связи, приспособленным для приема сигналов видеокамеры, и/или информационных сигналов, и/или требований к выполняемому рабочему процессу, и/или указаний для оператора по управлению машиной от другой аналогичной машины, и/или от другого мобильного объекта, и/или от стационарного объекта, при этом контроллер выполнен с возможностью формирования сигналов для средства отображения информации с учетом информации, полученной от средства беспроводной связи, а указанный порядок этого учета предварительно определен и записан в энергонезависимую память контроллера;p) the controller is equipped with a wireless communication device adapted to receive video camera signals and / or information signals and / or requirements for the work process to be performed and / or instructions for the operator to control the machine from another similar machine and / or from another mobile object , and / or from a stationary object, while the controller is configured to generate signals for a means of displaying information, taking into account information received from a wireless communication device, and this procedure will precede this accounting fully defined and recorded in non-volatile memory of the controller;

с) средство отображения информации содержит один или несколько индикаторов или дисплеев, расположенных на органах управления рабочим оборудованием, трансмиссией и двигателем машины, а контроллер приспособлен для формирования сигналов для этих индикаторов или дисплеев, содержащих указания или рекомендации для оператора по воздействию на эти органы управления;c) the means for displaying information contains one or more indicators or displays located on the controls of the working equipment, transmission and engine of the machine, and the controller is adapted to generate signals for these indicators or displays containing instructions or recommendations for the operator on the impact on these controls;

т) устройство дополнительно оснащено средством идентификации оператора, соединенным с контроллером, который обеспечивает формирование сигналов для средства отображения информации с учетом индивидуальных настроек параметров отображаемой информации для каждого оператора или по меньшей мере его роста и/или психофизиологических возможностей по восприятию отображаемой информации и/или управлению машиной, данные о которых записаны в энергонезависимую память контроллера;r) the device is additionally equipped with operator identification means connected to a controller, which provides the generation of signals for the information display means taking into account the individual settings of the displayed information parameters for each operator or at least its growth and / or psychophysiological capabilities for the perception of displayed information and / or control a machine, the data of which is recorded in the non-volatile memory of the controller;

у) контроллер и средство отображения информации обеспечивают предоставление оператору объемного изображения, представляющего собой комбинацию реального изображения машины и окружающего ее пространства и отображения виртуальной информации о машине и окружающем ее пространстве, причем порядок этой комбинации установлен в зависимости от указанной виртуальной информации и предварительно записан в энергонезависимую память контроллера;s) the controller and the means of displaying information provide the operator with a three-dimensional image, which is a combination of a real image of the machine and its surrounding space and displaying virtual information about the machine and its surrounding space, the order of this combination being set depending on the specified virtual information and pre-recorded in non-volatile controller memory

ф) контроллер содержит энергонезависимое запоминающее устройство и часы реального времени и обеспечивает запись отображаемой информации и времени этой записи в это запоминающее устройство, а также передачу записанной информации на средство отображения информации и/или на внешнее устройство.f) the controller contains a non-volatile storage device and a real-time clock and provides a record of the displayed information and the time of this recording in this storage device, as well as transmitting the recorded information to the information display means and / or to an external device.

Кроме того, в частных вариантах реализации предложенного индикаторного устройства рабочей машины, с целью его дальнейшего улучшения, могут быть реализованы следующие отличительные признаки:In addition, in private embodiments of the proposed indicator device of the working machine, with the aim of further improvement, the following distinguishing features can be implemented:

- средство отображения информации содержит проектор, а на переднее, заднее или боковое прозрачное или полупрозрачное стекло кабины нанесено покрытие, отражающее и/или рассеивающее излучение проектора;- the information display means comprises a projector, and a front, rear or side transparent or translucent glass of the cabin is coated with reflective and / or scattering radiation from the projector;

- устройство содержит видеокамеру, а средство отображения информации содержит дисплей, расположенный на элементе конструкции машины, ограничивающем поле зрения оператора, на который отображаются изображения части рабочего органа и/или пространства, окружающего машину, закрытого от наблюдения оператором машины этим элементом конструкции машины;- the device comprises a video camera, and the information display means comprises a display located on a machine structural element that limits the operator’s field of view, which displays images of a part of the working body and / or the space surrounding the machine, which is closed from observation by the machine operator by this machine structure element;

- устройство содержит видеокамеру, причем средство отображения информации содержит проектор, а какой-либо элемент конструкции машины, ограничивающий поле зрения оператора, имеет поверхность, приспособленную для ее использования в качестве поверхности отображения на ней части изображения рабочего органа и/или пространства, окружающего машину, закрытого от наблюдения оператором машины этим элементом конструкции машины;- the device comprises a video camera, the means of displaying information comprises a projector, and any structural element of the machine that limits the operator’s field of view has a surface adapted to be used as a display surface on it of a part of the image of the working body and / or the space surrounding the machine, closed from observation by the machine operator by this element of the machine structure;

- средство определения положения головы оператора в кабине машины, направления его взгляда или положения точки, наблюдаемой оператором, содержит одну или несколько видеокамер, направленных на оператора, и вычислительное устройство, приспособленное для обработки видеоизображений, либо контроллер дополнительно приспособлен для указанной обработки видеоизображений, причем при указанной обработке определяется положение головы оператора в трехмерном пространстве кабины и далее выявляются области изображения, на которых расположены глаза оператора, а для определения направления взгляда оператора осуществляется контроль уровня закрытия век и положения центров зрачков по отношению к уголкам глаз;- the means for determining the position of the head of the operator in the cab, the direction of his gaze or the position of the point observed by the operator, contains one or more cameras aimed at the operator, and a computing device adapted for processing video images, or the controller is additionally adapted for the specified processing of video images, and when the specified processing determines the position of the operator’s head in the three-dimensional space of the cabin and then identifies areas of the image on which the eyes are located for the operator, and to determine the direction of the operator’s gaze, the level of closure of the eyelids and the position of the centers of the pupils relative to the corners of the eyes are controlled;

- средство определения положения головы оператора в кабине машины содержит два инерциальных измерителя, каждый из которых выполнен на основе трехосевого гироскопа, трехосевого гироскопа, трехосевого магнитометра и микроконтроллера, приспособленного для обработки их сигналов, причем один инерциальный измеритель закреплен в кабине машины, а другой на шлеме или очках оператора, а контроллер определяет положение головы оператора путем вычисления разности линейных и угловых положений инерциальных измерителей;- the means for determining the position of the head of the operator in the cab contains two inertial meters, each of which is based on a three-axis gyroscope, three-axis gyroscope, three-axis magnetometer and a microcontroller adapted to process their signals, with one inertial meter mounted in the cab and the other on a helmet or operator’s glasses, and the controller determines the position of the operator’s head by calculating the difference between the linear and angular positions of the inertial meters;

- средство определения направления взгляда оператора или положения точки, наблюдаемой оператором, содержит микроконтроллер, видеокамеру, размещенную на шлеме или очках оператора и приспособленную для контроля движения его глаз, два инерциальных измерителя, каждый из которых выполнен на основе трехосевого гироскопа, трехосевого гироскопа, трехосевого магнитометра и микроконтроллера, приспособленного для обработки их сигналов, причем один инерциальный измеритель закреплен в кабине машины, а другой на шлеме или очках оператора, причем микроконтроллер приспособлен для определения направления взгляда оператора или положения точки, наблюдаемой оператором, путем обработки выходных сигналов видеокамеры и инерциальных измерителей;- the means for determining the direction of the operator’s gaze or the position of the point observed by the operator contains a microcontroller, a video camera mounted on the helmet or glasses of the operator and adapted to control the movement of his eyes, two inertial meters, each of which is based on a three-axis gyroscope, three-axis gyroscope, three-axis magnetometer and a microcontroller adapted to process their signals, with one inertial meter mounted in the cab, and the other on a helmet or operator’s glasses, and the microcontroller is adapted to determine the direction of the operator’s gaze or the position of the point observed by the operator by processing the output signals of the video camera and inertial meters;

- контроллер обеспечивает изменение формируемых сигналов для средства отображения информации в зависимости от того, на какой рабочий орган и/или на какую часть рабочего органа направлен взгляд оператора, например, в зависимости от изменения направления взгляда оператора с отвала бульдозера на рыхлитель;- the controller provides a change in the generated signals for the means of displaying information depending on which working body and / or what part of the working body the operator's gaze is directed to, for example, depending on the change in the direction of the operator's gaze from the blade of the bulldozer to the cultivator;

- средство отображения информации, расположенное на рабочем органе или на штанге, прикрепленной к рабочему органу, выполнено в виде одного или нескольких световых сигнализаторов, в частности сигнальных ламп или жидкокристаллических индикаторов, оснащенных полупрозрачным отражателем и задней подсветкой и обеспечивающих возможность считывания информации оператором при любом уровне внешней освещенности этих сигнализаторов. Эти сигнализаторы, в частности, приспособлены для отображения информации о текущем положении рабочего органа и/или о рекомендуемом воздействии оператора на органы управления рабочим оборудованием, трансмиссией и двигателем машины из условия обеспечения необходимого уровня безопасности работы машины, качества выполняемого технологического процесса и/или топливной экономичности машины;- a means of displaying information located on a working body or on a bar attached to a working body, is made in the form of one or more light signaling devices, in particular signal lamps or liquid crystal indicators equipped with a translucent reflector and backlight and providing the ability to read information by the operator at any level external illumination of these signaling devices. These signaling devices, in particular, are adapted to display information about the current position of the working body and / or the recommended operator exposure to the controls of the working equipment, transmission and engine of the machine, in order to ensure the necessary level of safety of the machine, the quality of the process and / or fuel economy cars;

- контроллер приспособлен для количественной оценки психофизиологических возможностей человека-оператора по восприятию отображаемой информации и управлению машиной путем анализа движений его глаз и/или обработки результатов измерения времени задержки изменения по меньшей мере одного рабочего параметра машины и/или режима ее работы относительно времени изменения отображаемой информации, используемой оператором для указанного управления;- the controller is adapted to quantify the psychophysiological capabilities of the human operator to perceive the displayed information and control the machine by analyzing the movements of his eyes and / or processing the results of measuring the delay time of at least one operating parameter of the machine and / or its operation mode relative to the time the displayed information changes used by the operator for the specified control;

- контроллер выполнен с возможностью сокращения или исключения формирования тех сигналов для средства отображения информации, которые относятся к изменениям тех рабочих параметров машины, и/или режимов ее работы, и/или параметров внешней среды, на которые отсутствует реакция оператора, за исключением связанных с безопасностью работы машины;- the controller is configured to reduce or eliminate the formation of those signals for the means of displaying information that relate to changes in those operating parameters of the machine, and / or its operating modes, and / or environmental parameters to which there is no operator reaction, with the exception of safety machine work;

- средство отображения информации размещено на голове оператора машины и выполнено в виде маски, или шлема, или очков, при этом часть прозрачного или полупрозрачного стекла маски, или шлема, или очков, через которую оператор видит рабочий орган и внешнее пространство машины, содержит дисплей, приспособленный для наложения в поле зрения оператора отображаемой информации о рабочих параметрах машины, и/или режимах ее работы, и/или параметрах внешней среды, на видимое оператором изображение рабочего органа и внешнего пространства машины;- information display means is placed on the head of the machine operator and is made in the form of a mask, or helmet, or glasses, while part of the transparent or translucent glass of the mask, or helmet, or glasses, through which the operator sees the working body and the external space of the machine, contains a display, adapted for overlaying in the operator’s field of view the displayed information about the operating parameters of the machine, and / or modes of its operation, and / or environmental parameters, on the operator’s image of the working body and the external space of the machine visible by the operator;

- устройство оснащено видеокамерой, соединенной с контроллером и направленной по меньшей мере на часть рабочего органа и/или пространства, окружающего машину, причем контроллер осуществляет распознавание характерных деталей рабочего органа или зоны работы машины путем обработки сигналов видеокамеры, а средство отображения информации обеспечивает наложение в поле зрения оператора отображаемой информации о рабочих параметрах машины, и/или режимах ее работы, и/или параметрах внешней среды, на видимое оператором изображение рабочего органа и пространства, окружающего машину, с привязкой положения наложенной информации к положению характерных деталей рабочего органа и/или пространства, окружающего машину;- the device is equipped with a video camera connected to the controller and directed to at least part of the working body and / or the space surrounding the machine, and the controller recognizes the characteristic details of the working body or machine operating area by processing the video camera signals, and the information display means provides an overlay in the field the operator’s view of the displayed information about the operating parameters of the machine, and / or modes of its operation, and / or environmental parameters, on the image of the working organ visible to the operator ana and the space surrounding the machine, with reference to the position of the superimposed information to the position of the characteristic parts of the working body and / or the space surrounding the machine;

- контроллер обеспечивает формирование и передачу на средство отображения информации, содержащей графические и/или текстовые инструкции для оператора, отображаемые в виде наложения на видимое оператором изображение рабочего органа и пространства, окружающего машину;- the controller provides the formation and transmission to the display means of information containing graphic and / or textual instructions for the operator, displayed as an overlay on the operator’s image of the working body and the space surrounding the machine;

- элементы средства отображения информации, приспособленные для наложения информации на видимое оператором изображение рабочего органа и пространства, окружающего машину, выполнены с возможностью их перехода в прозрачное состояние после получения от контроллера сигнала отключения этого наложения;- the elements of the information display device, adapted for overlaying information on the operator’s image of the working body and the space surrounding the machine, are made with the possibility of their transition to a transparent state after receiving a signal to disable this overlay from the controller;

- контроллер оснащен средством беспроводной связи, обеспечивающим прием сигналов видеокамеры, информационных сигналов, требований к выполняемому рабочему процессу и/или указаний для оператора по управлению машиной от другой машины, другого мобильного объекта и/или от стационарного объекта, при этом контроллер осуществляет формирование сигналов для средства отображения информации с учетом информации, полученной от средства беспроводной связи, а указанный порядок этого учета предварительно определен и записан в энергонезависимую память контроллера;- the controller is equipped with a means of wireless communication, providing the reception of video camera signals, information signals, requirements for the workflow and / or instructions for the operator to control the machine from another machine, another mobile object and / or from a stationary object, while the controller generates signals for means for displaying information, taking into account information received from the means of wireless communication, and the specified procedure for this accounting is predefined and recorded in non-volatile memory Controller be;

- средство отображения информации, приспособленное для отображения произошедшего в результате управляющего воздействия оператора изменения по меньшей мере одного рабочего параметра машины и/или режима ее работы, выполнено с возможностью представления этого изменения в виде геометрической фигуры, имеющей различную форму, различный цвет и/или различную площадь, в частности, отображения информации в зеленом цвете, если это изменение приводит к повышению безопасности работы, улучшению качества выполняемого технологического процесса или повышению топливной экономичности машины, или в красном цвете, если данное изменение соответствует их ухудшению. При этом индикаторы или дисплеи средства отображения информации, расположенные на органах управления рабочим оборудованием, трансмиссией и двигателем машины, обеспечивают, например, отображение стрелок, треугольников или иных символов, указывающих на необходимые или наиболее рациональные направления перемещения органов управления, Возможно также отображение информации различным цветом в зависимости от величины допустимой задержки воздействия оператора на соответствующий орган управления относительно времени отображения этой информации;- information display means adapted to display the change in at least one operating parameter of the machine and / or its operation mode as a result of the control action of the operator, is configured to present this change in the form of a geometric figure having a different shape, different color and / or different area, in particular, the display of information in green, if this change leads to an increase in work safety, improve the quality of the process or increase fuel economy of the machine, or in red, if this change corresponds to their deterioration. At the same time, indicators or displays of the information display device located on the controls of the working equipment, transmission and engine of the machine provide, for example, the display of arrows, triangles or other symbols indicating the necessary or most rational directions of movement of the controls. It is also possible to display information in different colors depending on the size of the allowable delay of the operator’s exposure to the corresponding control element relative to the time this information is displayed rations;

- устройство дополнительно содержит приемник глобальной спутниковой системы позиционирования GPS/Глонасс, установленный на машине и соединенный с контроллером, а средство отображения информации приспособлено для предоставления оператору данных о положении машины на местности.- the device further comprises a receiver of the global GPS / Glonass satellite positioning system installed on the machine and connected to the controller, and the information display means is adapted to provide the operator with data on the position of the vehicle on the ground.

Между совокупностью существенных признаков предложенного устройства и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, обусловленная оптимизацией комплекса «оператор - машина» части совершенствования технических средств, предназначенных для предоставления оператору визуальной информации о работе машины при ручном или автоматизированном управлении ее рабочим оборудованием, трансмиссией и двигателем, с учетом конструктивных особенностей машины и особенностей технологических процессов, для выполнения которых она предназначена.There is a causal relationship between the set of essential features of the proposed device and the technical result achieved, due to the optimization of the operator – machine complex of the improvement of technical means designed to provide the operator with visual information about the operation of the machine with manual or automated control of its working equipment, transmission and engine , taking into account the design features of the machine and the features of technological processes, to perform Otori it is intended.

Это обусловлено тем, что реализация индикаторного устройства рабочей машины в соответствии с различными альтернативными отличительными признаками независимого пункта формулы изобретения в их любом сочетании обеспечивает предоставление оператору, по сравнению с известными устройствами, более адекватной, однозначной, точной и оперативной информации о рабочих параметрах машины, режимах ее работы и параметрах внешней среды.This is due to the fact that the implementation of the indicator device of the working machine in accordance with various alternative distinctive features of the independent claim in any combination provides the operator, in comparison with known devices, more adequate, unambiguous, accurate and timely information about the operating parameters of the machine, modes its work and environmental parameters.

Известно, что система «человек - машина» («оператор - рабочая машина») эффективна только тогда, когда она функционально взаимоорганизована и учитывает психофизиологические возможности человека-оператора. Поскольку около 80% информации о работе машины оператор получает путем визуального наблюдения рабочего органа, окружающего пространства и показаний контрольно-измерительных приборов, предложенное совершенствование индикаторного устройства в направлениях, характеризующихся признаками формулы изобретения, непосредственно связано с достижением указанного технического результата - приводит к повышению быстродействия, надежности, точности и безопасности ручного или автоматизированного управления машиной.It is known that the “man-machine” system (“operator-work machine”) is effective only when it is functionally interconnected and takes into account the psychophysiological capabilities of the human operator. Since the operator receives about 80% of information about the operation of the machine by visual observation of the working body, the surrounding space and the testimony of the instrumentation, the proposed improvement of the indicator device in the directions characterized by the features of the claims is directly related to the achievement of the specified technical result - it leads to increased speed, reliability, accuracy and safety of manual or automated control of the machine.

Под быстродействием в данном случае подразумевается время прохождения информации по замкнутому контуру «оператор - машина», т.е. время, отсчитываемое от момента изменения какого-либо параметра или режима работы машины до реакции оператора на это изменение; под надежностью и точностью работы оператора - степень вероятности правильного решения задач оператором; под своевременностью решения задач по управлению машиной - вероятность того, что поставленная задача будет решена вовремя, т.е. не позже установленного времени, а под безопасностью - снижение вероятности травм оператора и аварий машины.In this case, performance means the time taken for information to pass along the closed loop “operator - machine”, i.e. the time counted from the moment a parameter or mode of a machine changes to the operator’s reaction to that change; under the reliability and accuracy of the operator - the degree of probability of the correct solution of tasks by the operator; under the timeliness of solving machine control tasks — the probability that the task will be solved on time, i.e. no later than the set time, and under safety - reducing the likelihood of operator injuries and machine accidents.

Наглядное и удобное предоставление оператору информации о работе машины, в том числе без изменения направления его взгляда, без поворота головы и без перефокусирования взгляда, в частности путем формирования изображения непосредственно на рабочем органе, а также в виде объемного изображения, «висящего» в пространстве вблизи рабочего органа, позволяет повысить быстродействие считывания информации и снизить умственную нагрузку на оператора, что приводит к повышению надежности, точности и безопасности управления машиной. К этому же результату приводит оснащение средства отображения информации автономным источником питания и беспроводным каналом связи, что позволяет разместить это устройство в зоне, наиболее удобной для наблюдения оператором, в том числе на рабочем органе или ином подвижном элементе конструкции машины.Visually and conveniently providing the operator with information about the operation of the machine, including without changing the direction of his gaze, without turning his head and without refocusing his gaze, in particular by forming an image directly on the working body, as well as in the form of a three-dimensional image “hanging” in space near working body, allows to increase the speed of reading information and reduce the mental load on the operator, which leads to increased reliability, accuracy and safety of machine control. Equipping the information display means with an autonomous power source and a wireless communication channel results in the same result, which allows you to place this device in the area most convenient for the operator to observe, including on a working body or other moving structural member of the machine.

Обеспечение в приложенном индикаторном устройстве высокой распознаваемости отображаемой информации, а именно отделение сигналов, несущих полезную информацию, от сигналов с посторонней информацией, исключает для оператора необходимость фильтрации отображаемой информации. Для этого в отдельных вариантах предложенного устройства реализовано наложение отображаемой информации на отдельные части визуально воспринимаемого оператором реального изображения рабочего органа и пространства, окружающего машину, применения различного кодирования сигналов с использованием характеристик формы, цвета и т.д.Providing in the attached indicator device high recognizability of the displayed information, namely the separation of signals carrying useful information from signals with extraneous information, eliminates the need for the operator to filter the displayed information. To do this, in some versions of the proposed device, the displayed information is superimposed on separate parts of the real image of the working body visually perceived by the operator and the space surrounding the machine, the use of various signal coding using the characteristics of shape, color, etc.

Недостающая и излишняя (неадекватная) информация создает дополнительную умственную нагрузку на оператора, поскольку в этих случаях оператор вынужден принимать решения по управлению машиной на основе недостаточной информации или отбирать необходимую информацию из предоставленной. Поэтому в предложенном индикаторном устройство, с целью достижения необходимого технического результата, обеспечивается передача оператору только информации, необходимой для выполнения задач по управлению машиной и в соответствии с его психофизиологическими возможностями (степенью утомляемости). Информация, на которую оператор не реагирует, автоматически исключается из числа отображаемой.Missing and redundant (inadequate) information creates an additional mental burden on the operator, since in these cases the operator is forced to make decisions on controlling the machine based on insufficient information or select the necessary information from the information provided. Therefore, in the proposed indicator device, in order to achieve the necessary technical result, the operator is provided with only the information necessary to complete the tasks of controlling the machine and in accordance with its psychophysiological capabilities (degree of fatigue). Information that the operator does not respond to is automatically excluded from the number displayed.

Исключение в предложенном устройстве неоднозначности информации, предоставляемой оператору, в частности путем ее ранжирования, в том числе за счет использования различных способов отображения допустимых или недопустимых значений рабочих параметров машины, позволяет исключить необходимость ее интерпретации оператором и, соответственно, сократить время реакции на ее изменение.The exclusion in the proposed device of the ambiguity of the information provided to the operator, in particular by ranking it, including through the use of various methods of displaying admissible or inadmissible values of the machine operating parameters, eliminates the need for its interpretation by the operator and, accordingly, reduces the reaction time to its change.

Предусмотренное в устройстве отображение дополнительной (резервной) информации в реальном масштабе времени с привязкой рабочим процессам машины позволяет оператору оперативно проверить основную отображаемую информацию. Этому же способствует предоставление оператору возможности самостоятельно выбирать количество дополнительной информации, которое он считает необходимым для выполнения задач по управлению машиной.The display of additional (backup) information provided in the device in real time with reference to the working processes of the machine allows the operator to quickly check the main displayed information. This is also facilitated by providing the operator with the opportunity to independently choose the amount of additional information that he considers necessary to perform machine control tasks.

К существенному повышению быстродействия, надежности, точности и безопасности ручного или автоматизированного управления машиной приводит также предусмотренное в предложенном устройстве отображение результатов действий оператора по управлению машиной, в том числе динамических изменений параметров и режимов работы машины и их прогнозируемых изменений.A significant increase in speed, reliability, accuracy and safety of manual or automated control of the machine is also provided by the display of the results of the operator’s actions to control the machine, including dynamic changes in the parameters and operating modes of the machine and their predicted changes, provided in the proposed device.

Несколько иной механизм достижения указанного технического результата задействован при реализации в индикаторном устройстве записи отображаемой информации и времени этой записи в запоминающее устройство (при реализации «черного ящика»). В данном случае необходимый результат обеспечивается за счет дисциплинирующего фактора, обусловленного введением контроля за действиями и бездействием оператора, что способствует снижению количества случаев умышленного или непреднамеренного нарушения оператором машины установленных правил ее эксплуатации. По этой же причине к достижению этого технического результата приводит реализация идентификации оператора.A slightly different mechanism for achieving the indicated technical result is used when implementing in the indicator device the recording of the displayed information and the time of this recording in the storage device (when implementing the "black box"). In this case, the necessary result is ensured by a disciplining factor due to the introduction of control over the actions and inaction of the operator, which helps to reduce the number of cases of intentional or unintentional violation by the operator of the machine of the established rules for its operation. For the same reason, the implementation of the identification of the operator leads to the achievement of this technical result.

Повышение быстродействия, надежности, точности и безопасности ручного или автоматизированного управления машиной путем улучшения показателей предложенного индикаторного устройства, реализованное с «привязкой» направлений этого улучшения к конструктивным и эксплуатационным особенностям работы машины, достигается при реализации как одного из альтернативных отличительных признаков независимого пункта формулы изобретения, так и одновременно нескольких этих признаков в их любом сочетании. От выбора и сочетания реализуемых отличительных признаков предложенного индикаторного устройства изменяется лишь уровень достигаемого повышение быстродействия, надежности, точности и безопасности управления машиной.Improving the speed, reliability, accuracy and safety of manual or automated control of the machine by improving the performance of the proposed indicator device, implemented with the "binding" of the directions of this improvement to the design and operational features of the machine, is achieved by implementing as one of the alternative distinguishing features of the independent claim, and simultaneously several of these signs in any combination thereof. From the selection and combination of the distinguishing features of the proposed indicator device, only the level of increase in speed, reliability, accuracy and safety of the machine control is achieved.

Дополнительно причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков предложенного устройства и достигаемым техническим результатом показана далее при описании различных вариантов реализации предложенного индикаторного устройства.Additionally, a causal relationship between the set of essential features of the proposed device and the achieved technical result is shown below in the description of various options for the implementation of the proposed indicator device.

Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются чертежом, на котором изображена его упрощенная функциональная схема.The technical nature and principle of operation of the proposed device are illustrated in the drawing, which shows its simplified functional diagram.

Индикаторное устройство рабочей машины, дополненное компонентами рабочей машины, использующимися при его работе, содержит контроллер 1 и соединенные с ним средство отображения информации 2, датчики рабочих параметров и режимов работы машины 3, датчики параметров внешней (окружающей) среды 4, одну или несколько видеокамер 5 (например, объединенные в стереопару), приемник сигналов спутниковой глобальной навигационной системы (GNSS) Navstar-GPS, ГЛОНАСС, Galileo, Beidou и т.п. 6, органы управления 7 индикаторным устройством, рабочим оборудованием, двигателем и трансмиссией машины, средство связи 8, а также средства распознавания речевых команд оператора 9 и его идентификации 10. Датчики 3, 4 и органы управления 7 могут либо входить в состав индикаторного устройства, либо для работы этого устройства могут использоваться датчики и органы управления, установленные на машине.The indicator device of the working machine, supplemented by the components of the working machine used during its operation, contains a controller 1 and connected with it information display device 2, sensors of operating parameters and operating modes of the machine 3, sensors of the parameters of the external (environment) 4, one or more cameras 5 (for example, combined into a stereo pair), a signal receiver of a satellite global navigation system (GNSS) Navstar-GPS, GLONASS, Galileo, Beidou, etc. 6, controls 7 of the indicator device, working equipment, engine and transmission of the machine, communication means 8, as well as means for recognizing the operator’s speech commands 9 and its identification 10. Sensors 3, 4 and controls 7 can either be part of the indicator device, or for the operation of this device, sensors and controls installed on the machine can be used.

Контроллер 1 может именоваться также вычислителем, электронным, измерительным или информационно-измерительным блоком и т.п. Он реализован, преимущественно, на основе программируемого микроконтроллера или цифрового сигнального процессора и содержит интерфейсные схемы, встроенное энергонезависимое запоминающее устройство (блок памяти) 11, устройства его электрического питания, защиты от внешних воздействий и т.п.The controller 1 may also be referred to as a calculator, electronic, measuring or information-measuring unit, etc. It is implemented mainly on the basis of a programmable microcontroller or digital signal processor and contains interface circuits, a built-in non-volatile memory (memory block) 11, devices for its electrical power supply, protection against external influences, etc.

Средство отображения информации 2, предпочтительно электронно-оптическое, может быть прямого наблюдения (для непосредственного воспроизведения информации), либо проекционного типа. Этот средство отображения, в зависимости от варианта реализации предложенного индикаторного устройства, имеет кабинное, нашлемное исполнение или исполнение в виде очков. Возможна его реализация в виде набора сигнальных ламп или светодиодных индикаторов. Наиболее предпочтительным является применение жидкокристаллических индикаторов просветного (прозрачного или полупрозрачного) или отражательного типа.The means of displaying information 2, preferably electron-optical, can be direct observation (for direct reproduction of information), or projection type. This display means, depending on the implementation of the proposed indicator device, has a cabin, helmet-mounted design or performance in the form of glasses. Its implementation in the form of a set of signal lamps or LED indicators is possible. Most preferred is the use of liquid crystal indicators of a translucent (transparent or translucent) or reflective type.

Под рабочими параметрами машины подразумеваются скоростные, нагрузочные и технологические параметры рабочей машины, например действительная и теоретическая скорости движения машины, коэффициент буксования колесного или гусеничного движителя, угловые скорости двигателя внутреннего сгорания и валов трансмиссии, тяговое усилие, глубина обработки почвы или толщина срезаемой стружки грунта, объем призмы волочения бульдозера и т.д. К режимам работы машины относятся, в частности, транспортный режим и режим рабочего хода, режимы бульдозирования и рыхления грунта (для бульдозерно-рыхлительного агрегата), режимы набора и транспортирования какого-либо материала (для погрузчика) и т.д. Режимы работы машины могут контролироваться с помощью отдельных датчиков, либо путем обработки выходных сигналов датчиков рабочих параметров машины 3.Under the operating parameters of the machine are meant the speed, load and technological parameters of the working machine, for example, the actual and theoretical speeds of the machine, the slipping coefficient of the wheel or caterpillar mover, the angular speeds of the internal combustion engine and transmission shafts, the traction force, the depth of the soil treatment or the thickness of the cut soil chips, prism volume of a bulldozer drawing, etc. The operating modes of the machine include, in particular, the transport mode and the operating mode, the modes of bulldozing and loosening the soil (for a bulldozer-ripping unit), the modes of collection and transportation of any material (for a loader), etc. The operating modes of the machine can be controlled using separate sensors, or by processing the output signals of the sensors of the operating parameters of the machine 3.

К параметрам окружающей (внешней) среды относятся температура и влажность окружающего воздуха, скорость ветра, уровень внешней освещенности и т.д.The parameters of the surrounding (external) environment include temperature and humidity of the surrounding air, wind speed, level of ambient light, etc.

Выбор необходимых датчиков рабочих параметров, режимов работы машины 3 и параметров внешней (окружающей) среды 4 зависит от конструкции машины, рабочего процесса, для выполнения которого предназначена данная машины, и требований к ее системе управления.The selection of the necessary sensors for operating parameters, operating modes of the machine 3 and the parameters of the external (environment) 4 depends on the design of the machine, the working process for which this machine is intended, and the requirements for its control system.

Органы управления 7 индикаторным устройством, рабочим оборудованием, двигателем и трансмиссией машины выполнены в виде аппаратов управления (джойстиков), рукояток управления, переключателей кнопок, клавиш и т.п., в том числе бесконтактных и квазисенсорных. Машина может иметь механическое или гидромеханическое управление приводом рабочего органа, трансмиссией и двигателем (ДВС). В этом случае положение этих органов управления, в случае необходимости, контролируется с помощью специально установленных датчиков перемещения их механических элементов, например концевых выключателей. Отдельные органы управления могут быть также установлены на корпусах или передних панелях контроллера 1 и средства отображения информации 2.Controls 7 of the indicator device, working equipment, engine and transmission of the machine are made in the form of control devices (joysticks), control handles, button switches, keys, etc., including non-contact and quasi-sensor ones. The machine may have mechanical or hydromechanical control of the drive of the working body, transmission and engine (ICE). In this case, the position of these controls, if necessary, is controlled using specially installed sensors for moving their mechanical elements, such as limit switches. Separate controls can also be installed on the enclosures or front panels of the controller 1 and information display means 2.

В состав индикаторного устройства может входить средство беспроводной связи 7 (приемопередатчик радиосигнала, в частности, сотовой связи), соединенное с контроллером 1 и обеспечивающее обмен информацией со стационарным постом или с аналогичным средством связи (приемопередатчиком), расположенным на другой машине.The indicator device may include wireless means 7 (radio transceiver, in particular, cellular), connected to the controller 1 and providing information exchange with a stationary post or with a similar means of communication (transceiver) located on another machine.

Для определения положения головы оператора устройство может содержать инерциальные измерители (на чертеже условно не показаны), каждый из которых в общем случае содержит трехосевой микромеханический гироскоп, трехосевой микромеханический акселерометр, трехосевой магнитометр и микроконтроллер для цифровой обработки их сигналов. Инерциальные измерители обеспечивают измерение угловых положений точек (объектов) их установки (на шлеме или очках оператора и в кабине машины) путем цифрового интегрирования сигналов гироскопов, а также скоростей и линейных перемещений этих точек путем, соответственно, интегрирования и двойного интегрирования сигналов акселерометра. Для установки начальных значений и коррекции дрейфа интеграторов инерциальных измерителей используются акселерометры, магнитометры и/или приемник GNSS 6. Для такой коррекции может быть использована Калмановская фильтрация.To determine the position of the operator’s head, the device may contain inertial meters (not shown conditionally in the drawing), each of which generally contains a three-axis micromechanical gyroscope, a three-axis micromechanical accelerometer, a three-axis magnetometer, and a microcontroller for digitally processing their signals. Inertial meters provide measurements of the angular positions of points (objects) of their installation (on a helmet or operator’s glasses and in the car cabin) by digitally integrating the gyro signals, as well as the speeds and linear movements of these points by, respectively, integrating and double integrating the accelerometer signals. To set the initial values and correct the drift of the integrators of inertial meters, accelerometers, magnetometers, and / or the GNSS 6 receiver are used. Kalman filtering can be used for such correction.

Для определения положения головы оператора в кабине машины и направления его взгляда, а также для идентификации оператора по чертам его лица, в кабине машины может быть установлена дополнительная видеокамера или две видеокамеры (стереопара). Идентификация оператора может осуществляться также с помощью отдельного средства идентификации оператора 10, построенного, в частности, по принципу анализа отпечатков пальцев или выявления характерных особенностей речи оператора.To determine the position of the operator’s head in the car’s cabin and the direction of his gaze, as well as to identify the operator by facial features, an additional video camera or two video cameras (stereo pair) can be installed in the car’s cabin. The identification of the operator can also be carried out using a separate means of identification of the operator 10, built, in particular, on the basis of the analysis of fingerprints or to identify the characteristic features of the operator’s speech.

Средство распознавания речевых команд оператора 9 выполнено в виде микрофона и цифрового сигнального процессора, осуществляющего обработку его сигналов.The recognition tool for the speech commands of the operator 9 is made in the form of a microphone and a digital signal processor that processes its signals.

Наличие или отсутствие различных составных частей индикаторного устройства, а также допустимые варианты их конструктивного исполнения зависят от конструкции рабочей машины, на которой используется это устройство, от требований к системе управления машины, условий ее эксплуатации, особенностей выполняемых этой машиной технологических процессов, а также от варианта реализации предложенного индикаторного устройства, характеризующегося различными альтернативными признаками формулы изобретения.The presence or absence of various components of the indicator device, as well as the permissible options for their design, depend on the design of the working machine on which this device is used, on the requirements for the control system of the machine, its operating conditions, the features of the technological processes performed by this machine, and also on the variant the implementation of the proposed indicator device, characterized by various alternative features of the claims.

Соединение составных частей устройства между собой быть реализовано с использованием отдельных проводов, мультиплексной линии связи (CAN, LIN, RS-485 и т.д.), беспроводных линий связи (ZigBee, Wi-Fi и т.д.) или их комбинации. На чертеже условно показано соединение с использованием двух шин CAN и отдельных проводов (для подключения органов управления 7 и средства отображения информации 2).The connection of the components of the device among themselves can be realized using separate wires, a multiplex communication line (CAN, LIN, RS-485, etc.), wireless communication lines (ZigBee, Wi-Fi, etc.) or a combination thereof. The drawing conventionally shows a connection using two CAN buses and separate wires (for connecting controls 7 and information display means 2).

Во время работы машины контроллер 1, работая под управлением программы, записанной в памяти его микроконтроллера, осуществляет обработку выходных сигналов датчиков 3, 4 и других подключенных к нему устройств. В результате этой обработки формируются сигналы, поступающие на средство отображения информации 2, которые содержат информацию, подлежащую отображению и зрительному восприятию оператором машины.During operation of the machine, controller 1, working under the control of a program recorded in the memory of its microcontroller, processes the output signals of sensors 3, 4 and other devices connected to it. As a result of this processing, signals are generated that arrive at the information display means 2, which contain information that must be displayed and visualized by the machine operator.

Средства отображения информации 2 используются оператором для считывания количественных и качественных показателей работы машины, предупреждающих и информационных сообщений в различной форме и другой информации, необходимой для эффективного и безаварийного управления рабочими органами, трансмиссией (направлением и скоростью движения машины) и двигателем машины.Information display tools 2 are used by the operator to read quantitative and qualitative indicators of the machine’s operation, warning and information messages in various forms and other information necessary for efficient and trouble-free operation of the working bodies, transmission (machine direction and speed) and the engine of the machine.

При проектировании предложенного индикаторного устройства осуществляется выбор одного или одновременно нескольких альтернативных признаков формулы изобретения, подлежащих реализации, в зависимости от технико-экономических требований к этому устройству. Проводится психологический анализ деятельности оператора и определяется объем информации, необходимой ему для управления данной машиной, осуществляется согласование интенсивности потока отображаемой информации с реальными возможностями оператора по приему и обработке этой информации, а также по управлению машиной, выбор конкретных типов индикаторов, наиболее полно соответствующих возможностям оператора и характеру решаемых задач по управлению машиной.When designing the proposed indicator device, one or several alternative features of the claims to be implemented are selected, to be implemented, depending on the technical and economic requirements for this device. A psychological analysis of the operator’s activity is carried out and the amount of information necessary for him to control this machine is determined, the intensity of the displayed information flow is matched with the operator’s real capabilities for receiving and processing this information, as well as for controlling the machine, the choice of specific types of indicators that most fully correspond to the operator’s capabilities and the nature of the tasks to control the machine.

В предпочтительных вариантах реализации предложенного устройства, предусматривающих обеспечение оператора необходимой и достаточной информацией для оценки ситуации и предоставление оператору возможности принятия правильного решения по управлению машиной и контроля реакции машины на это управление, средство отображения информации обеспечивает формирование изображения, которое зрительно воспринимается оператором машины как расположенное на рабочем органе, «висящим» в окружающем пространстве вблизи рабочего органа или расположенным на грунтовой поверхности вблизи рабочего органа машины.In preferred embodiments of the proposed device, providing the operator with the necessary and sufficient information to assess the situation and providing the operator with the opportunity to make the right decision to control the machine and control the reaction of the machine to this control, the information display tool provides an image that is visually perceived by the machine operator as located on working body, "hanging" in the surrounding area near the working body or located nym on the soil surface near the body of the working machine.

Предпочтительность таких вариантов обусловлена тем, что при управлении машиной взгляд оператора направлен, преимущественно, на рабочий орган машины. Поэтому для восприятия изображения, расположенного на рабочем органе, «висящего» в пространстве около рабочего органа или расположенного на грунтовой поверхности вблизи него, оператору не требуется изменять направление взгляда, осуществлять поворот головы и перефокусировать зрение. Благодаря этому достигается минимальное время восприятия информации оператором и наиболее оперативное реагирование на ее изменение.The preference of such options is due to the fact that when controlling the machine, the operator's gaze is directed mainly at the working body of the machine. Therefore, for the perception of the image located on the working body, "hanging" in space near the working body or located on a dirt surface near it, the operator does not need to change the direction of view, rotate the head and refocus the vision. Thanks to this, the minimum time for information perception by the operator and the most rapid response to its change is achieved.

Простейшим вариантом реализации средства отображения информации в таком индикаторном устройстве является расположение светового сигнализатора на рабочем органе или на штанге, прикрепленной к рабочему органу, с обеспечением защиты данного сигнализатора от внешних воздействий и механических повреждений. Такой световой сигнализатор может быть выполнен в виде сигнальной лампы (ламп) или жидкокристаллического индикатора, оснащенного полупрозрачным отражателем и задней подсветкой, что обеспечивает возможность считывания информации оператором при любом уровне внешней освещенности этого сигнализатора.The simplest embodiment of the means of displaying information in such an indicator device is the location of the light signaling device on a working body or on a bar attached to a working body, while protecting this signaling device from external influences and mechanical damage. Such a light signaling device can be made in the form of a signal lamp (s) or a liquid crystal indicator equipped with a translucent reflector and backlight, which allows the operator to read information at any level of external illumination of this signaling device.

На этот световой сигнализатор контроллером 1 может выводиться информация о текущем положении рабочего органа и/или о рекомендуемом воздействии оператора на органы управления машиной. Критериями формирования таких рекомендаций является обеспечение необходимого уровня безопасности работы машины, качества выполняемого технологического процесса и/или топливной экономичности машины.The controller 1 can display information on the current position of the working body and / or on the recommended operator exposure to the machine controls to this light signaling device. The criteria for the formation of such recommendations is to ensure the necessary level of safety of the machine, the quality of the process and / or fuel economy of the machine.

Средство отображения информации 2, содержащее сигнализатор, расположенный на рабочем органе, ввиду подвижного соединения рабочего органа с машиной и сложности реализации проводного подключения к контроллеру, целесообразно оснастить автономным источником питания и приемопередатчиком для беспроводного приема данных от контроллера 1.The information display tool 2, containing a signaling device located on the working body, due to the movable connection of the working body to the machine and the difficulty of implementing a wired connection to the controller, it is advisable to equip an autonomous power source and a transceiver for wireless data reception from controller 1.

Возможным вариантом реализации устройства, обеспечивающего отображение информации на рабочем органе или на грунтовой поверхности вблизи рабочего органа машины, является использование лазерного проектора (излучателя), формирующего это изображение с помощью лазерного луча.A possible implementation of the device that provides the display of information on the working body or on the ground surface near the working body of the machine is the use of a laser projector (emitter), which forms this image using a laser beam.

К другим вариантам реализации устройства, обеспечивающим отображение информации на рабочем органе, в окружающем пространстве вблизи рабочего органа или на грунтовой поверхности вблизи рабочего органа машины, является использование проекционного дисплея. В этих случаях средство отображения информации 2 содержит проектор, направленный на переднее, заднее и/или боковое стекло кабины. На этом стекле (стеклах) непосредственно на линии визирования оператора устанавливается прозрачный или полупрозрачный комбинер, имеющий коэффициент пропускания для дневного света порядка 75%, который отражает или рассеивает излучение проектора. По принципу действия комбинер может быть в виде селективного отражающего покрытия, голографическим, дифракционным или призматическим. Наиболее простым способом организации деления светового потока на поверхности комбинера является нанесение на стекло узкополосного отражающего покрытия, у которого пик отражающей способности приходится на спектральный максимум излучения проектора (генератора символов). В случае если необходимо иметь цветное изображение для повышения информативности индикаторного устройства, может быть использовано сложное покрытие, имеющее пики отражательной способности на трех основных длинах волн. При любом варианте исполнения комбинера, для обеспечения необходимого уровня яркости контрастности отображаемой информации на фоне внешнего пространства, проектор (генератор отображаемой информации) имеет высокую яркость излучения.Other options for implementing the device, providing the display of information on the working body, in the surrounding area near the working body or on a dirt surface near the working body of the machine, is the use of a projection display. In these cases, the information display means 2 comprises a projector aimed at the front, rear and / or side glass of the cabin. A transparent or translucent combiner having a transmittance for daylight of about 75%, which reflects or scatters the radiation of the projector, is installed on this glass (glasses) directly on the operator’s line of sight. According to the principle of action, the combiner can be in the form of a selective reflective coating, holographic, diffractive or prismatic. The easiest way to organize the division of the light flux on the surface of the combiner is to apply a narrow-band reflective coating to the glass, in which the peak of reflectance falls on the spectral maximum of the radiation from the projector (symbol generator). If it is necessary to have a color image to increase the information content of the indicator device, a complex coating can be used that has reflectance peaks at three main wavelengths. In any embodiment of the combiner, to ensure the necessary level of brightness of the contrast of the displayed information against the background of the external space, the projector (generator of the displayed information) has a high radiation brightness.

Проецирование информации на комбинер (экран, отражатель), расположенный на стекле перед оператором, дает ему возможность воспринимать эту информацию не отрывая взгляда от рабочего органа и пространства, окружающего машину.The projection of information on the combiner (screen, reflector) located on the glass in front of the operator, allows him to perceive this information without taking his eyes off the working body and the space surrounding the machine.

В следующих вариантах реализации предложенного индикаторного устройства оператору предоставляется возможность «видеть» сквозь непрозрачные элементы машины (стойки кабины, капот и т.д.) и рабочий орган.In the following embodiments of the proposed indicator device, the operator is given the opportunity to "see" through the opaque elements of the machine (cab racks, hood, etc.) and the working body.

Для этого контроллером 1 с использованием видеокамеры 6, направленной на части рабочего органа и/или пространства, окружающего машину, которые закрыты от наблюдения оператором машины элементами ее конструкции или рабочим органом, формируются виртуальные изображения этих частей. Эти части изображения с помощью средства отображения информации отображаются на поверхности тех элементов конструкции машины и рабочего органа, которые ограничивают поле зрения оператора.For this, the controller 1 using the video camera 6, aimed at the parts of the working body and / or the space surrounding the machine, which are closed from observation by the machine operator by the elements of its structure or working body, virtual images of these parts are formed. These parts of the image with the help of information display are displayed on the surface of those structural elements of the machine and the working body that limit the field of view of the operator.

Например, на стойке кабины, ограничивающей поле зрения оператора, устанавливается дисплей. В частности, жидкокристаллический дисплей, имеющий форму, повторяющую поверхность стойки кабины. На этот дисплей выводится та часть полученного с помощью видеокамеры 5 и контроллера 1 изображения рабочего органа и пространства, окружающего машину, которая скрыта от прямого наблюдения оператором этой стойкой кабины. В результате такой замены реального изображения виртуальным оператор получает возможность видеть сквозь стойку кабины. Аналогичным образом дисплеи устанавливаются на поверхность любого другого элемента конструкции машины, который ограничивает поле зрения оператору, и на эти дисплеи выводится именно виртуальное изображение именно той части рабочего органа и пространства, окружающего машину, которая скрыта от прямого наблюдения оператором этим элементом конструкции машины.For example, a display is installed on a cab stand that limits the operator's field of view. In particular, a liquid crystal display having a shape that repeats the surface of the cab strut. The part of the image of the working body and the space surrounding the machine that is hidden from direct observation by the operator of this cabin stand is displayed on this display. As a result of such a replacement of a real image with a virtual one, the operator gets the opportunity to see through the cab rack. Likewise, displays are mounted on the surface of any other element of the machine structure that limits the field of view of the operator, and it is a virtual image that displays exactly that part of the working body and the space surrounding the machine that is hidden from direct observation by the operator of this element of the machine structure.

В следующем варианте реализации предложенного индикаторного устройства средство отображения информации 2 выполнено проекционного типа, а элементы конструкции машины, ограничивающие поле зрения оператора, имеют поверхности, используемые в качестве экранов проектора, на которых отображаются те части полученного с помощью видеокамеры 5 и контроллера 1 изображения рабочего органа и/или пространства, окружающего машину, которые закрыты от прямого наблюдения оператором машины этими элементами.In the next embodiment of the proposed indicator device, the information display device 2 is made of the projection type, and the machine structural elements that limit the operator’s field of view have surfaces used as projector screens, which display those parts of the image of the working body obtained using the video camera 5 and controller 1 and / or the space surrounding the machine, which are closed from direct observation by the machine operator of these elements.

В другой группе индикаторных устройств, реализованных в соответствии с иными отличительным признаками изобретения, используется принцип дополнения наблюдаемого оператором реального изображения рабочего органа и пространства, окружающего машину, виртуальной информацией, сформированной контроллером 1 путем обработки выходных сигналов датчиков 3, 4 и других подключенных к нему устройств 6-10. В отдельных вариантах реализуемого устройства при формировании сигнала, поступающего на средство отображения информации 2, используется видеокамера (видеокамеры) 5.In another group of indicator devices implemented in accordance with other distinguishing features of the invention, the principle of supplementing the operator’s real image of the working body and the space surrounding the machine with the virtual information generated by the controller 1 by processing the output signals of sensors 3, 4 and other devices connected to it is used 6-10. In certain embodiments of the device being implemented, when generating a signal arriving at the information display means 2, a video camera (s) 5 is used.

В этих случаях средство отображения информации 2 содержит дисплей, встроенный в переднее, заднее и/или боковое стекло кабины машины, например жидкокристаллического типа, либо выполнено проекционного типа. В последнем случае на соответствующем стекле кабины на линии визирования (направления взгляда) оператора устанавливается прозрачный или полупрозрачный комбинер, назначение и особенности работы которого были описаны выше.In these cases, the information display means 2 comprises a display integrated in the front, rear and / or side glass of a car cabin, for example, a liquid crystal type, or a projection type is made. In the latter case, a transparent or translucent combiner is installed on the corresponding glass of the cabin on the line of sight (line of sight) of the operator, the purpose and features of which were described above.

Если средство отображения информации 2 имеет нашлемное исполнение или выполнено в виде очков, то дополнительная информация ретранслируется на дисплеи просветного или проекционного типа, расположенные перед глазами оператора.If the information display means 2 has a helmet-mounted design or is made in the form of glasses, then additional information is relayed to the displays of the luminal or projection type located in front of the operator’s eyes.

В случае когда машина имеет два или более рабочих органов, оптимальный объем дополнительной информации, предоставляемой оператору, зависит от того, с каким рабочим органом в данный момент времени работает машина, т.е. от того, на какой рабочий орган направлен взгляд оператора, или от положения точки в окружающем пространстве, на которую направлен взгляд оператора. Для реализации изменения этой информации в отдельных вариантах реализации предложенного индикаторного устройства с помощью инерциальных измерителей и/или дополнительной видеокамеры (двух видеокамер), установленных в кабине, и/или на шлеме, или очках оператора, определяется направления его взгляда. Примером использования такого технического решения является изменение предоставляемой оператору визуальной информации при изменении направления взгляда оператора с отвала бульдозера на рыхлитель в процессе работы бульдозерно-рыхлительного агрегата.In the case when the machine has two or more working bodies, the optimal amount of additional information provided to the operator depends on which working body the machine is working with at a given time, i.e. from what working body the operator’s gaze is directed at, or from the position of the point in the surrounding space to which the operator’s gaze is directed. To implement changes in this information in individual embodiments of the proposed indicator device using inertial meters and / or an additional video camera (two video cameras) installed in the cockpit and / or on the helmet or operator’s glasses, the direction of his gaze is determined. An example of the use of such a technical solution is a change in the visual information provided to the operator when changing the direction of the operator's gaze from the blade of the bulldozer to the cultivator during the operation of the bulldozer-ripper.

При одновременном использовании видеокамеры 5 и нашлемного исполнения средства отображения информации 2, либо его исполнения в виде очков, реализуется вариант индикаторного устройства, в котором видеокамера 5 перехватывает изображение реального мира и вместе с дополнительным слоем информации оно выводится на дисплеи, расположенные перед глазами оператора. Контроллер 1 формирует виртуальное изображение, заменяющее реальное изображение каких-либо объектов, видимых оператором. Например, реальные изображения стоек кабины и капота, ограничивающих поле зрения оператора, заменяются виртуальными изображениями тех частей рабочего органа и пространства, окружающего машину, прямое наблюдение которых невозможно из-за наличия этих стоек и капота. В этом случае часть рабочего органа и окружающего пространства оператор видит непосредственно, а часть - в виде виртуального изображения, т.е. как бы видит сквозь стойки кабины и сквозь капот машины. При этом на видимые оператором реальные и виртуальные изображения рабочего органа и окружающей среды дополнительно накладывается нужная ему информация о работе машины.With the simultaneous use of the video camera 5 and the helmet-mounted execution of the information display device 2, or its execution in the form of glasses, an indicator device is implemented in which the video camera 5 captures the image of the real world and, together with an additional layer of information, it is displayed on the displays located in front of the operator’s eyes. The controller 1 forms a virtual image, replacing the real image of any objects that are visible to the operator. For example, real images of cab and hood struts that limit the operator’s field of view are replaced by virtual images of those parts of the working body and the space surrounding the machine, direct observation of which is impossible due to the presence of these struts and hood. In this case, the operator sees part of the working body and the surrounding space directly, and part - in the form of a virtual image, i.e. as if he sees through the cab racks and through the hood of the car. In this case, the real and virtual images of the working body and the environment visible to the operator are additionally superimposed with the necessary information about the operation of the machine.

Еще в одном варианте реализации индикаторного устройства контроллер 1 определяет психофизиологические возможности оператора по восприятию отображаемой информации и по управлению машиной, оценивая его реакцию на изменение предоставляемой визуальной информации, и далее регулирует, в частности сокращает, объем предоставляемой информации, исключая предоставление той информации, на которую отсутствует реакция оператора (за исключением информации, связанной с обеспечением безопасности работы машины). Приведение потока информации в соответствие с пропускной способностью оператора приводит к повышению эффективности управления машиной, поскольку позволяет оператору сосредоточиться на решении наиболее важных задач этого управления. С этой же целью контроллер 1 осуществляет установку длительности интервала времени отображения информации на уровне, достаточном для ее восприятия и обработки оператором, исключая избыточность этой длительности.In another embodiment, the implementation of the indicator device, the controller 1 determines the psychophysiological capabilities of the operator to perceive the displayed information and to control the machine, evaluating its response to changes in the visual information provided, and then regulates, in particular, reduces the amount of information provided, excluding the provision of the information for which there is no operator response (with the exception of information related to ensuring the safety of the machine). Bringing the information flow in line with the operator's throughput leads to an increase in the efficiency of machine control, since it allows the operator to focus on solving the most important tasks of this control. For the same purpose, the controller 1 sets the duration of the time interval for displaying information at a level sufficient for its perception and processing by the operator, eliminating the redundancy of this duration.

Еще в одном варианте реализации индикаторного устройства использовано речевое управление индикацией, что позволяет осуществить изменение объема и вида отображаемой информации без отвлечения оператора от управления машиной. Это также способствует повышению быстродействия, надежности, точности и безопасности управления рабочей машиной.In another embodiment, the implementation of the indicator device used voice control indication, which allows you to change the volume and type of displayed information without distracting the operator from controlling the machine. It also helps to improve the speed, reliability, accuracy and safety of the control of the working machine.

В отдельных случаях в процессе работы машины оператору необходимо переносить свой взгляд с рабочего органа на органы управления машиной. В этих случаях, с целью повышения эффективности этого управления, индикаторы или дисплеи средства отображения информации могут быть расположены непосредственно на органах управления рабочим оборудованием, трансмиссией и двигателем машины. На эти индикаторы и дисплеи выводится, в частности, информация об указаниях или рекомендациях для оператора по воздействию на соответствующий орган управления.In some cases, during the operation of the machine, the operator needs to shift his gaze from the working body to the controls of the machine. In these cases, in order to increase the effectiveness of this control, indicators or displays of the information display means can be located directly on the controls of the working equipment, transmission and engine of the machine. These indicators and displays display, in particular, information on instructions or recommendations for the operator on the impact on the relevant control body.

Изобретение не ограничивается рассмотренными вариантами его осуществления. Специалистам в данной области техники понятно, что самые разные изменения и модификации этих вариантов могут быть выполнены в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.The invention is not limited to the considered options for its implementation. Those skilled in the art will recognize that a wide variety of changes and modifications to these variations can be made within the scope of the appended claims.

Источники информацииInformation sources

1. RU 106188 U1, B60K 35/00, B60K 37/02, 10.07.2011.1. RU 106188 U1, B60K 35/00, B60K 37/02, 07/10/2011.

2. JP 6087352, B60K 20/06, B60K 35/00, 07.09.1992.2. JP 6087352, B60K 20/06, B60K 35/00, 09/07/1992.

3. US 6119442 A, A01D 41/12, B62D 5/00, A01C 15/00, 19.09.2000.3. US 6119442 A, A01D 41/12, B62D 5/00, A01C 15/00, 09/19/2000.

Claims

1. The indicator device of the working machine, containing means for displaying information, adapted to display information in a form suitable for visual perception by the machine operator, and a controller connected to the means for displaying information and at least one sensor adapted to monitor at least one working machine parameter, and / or mode of its operation, and / or environmental parameter, the controller being configured to generate signals for information display means by converting the output signals of at least one of the specified sensor, characterized in that it additionally implements one or several of the following technical solutions:
a) the information display means is configured to form an image that is visually perceived by the machine operator as located on a working body, and / or in the surrounding space near the working body, and / or on a dirt surface near the working body of the machine;
b) the means of displaying information is made with the possibility of forming an image that, while controlling the working body of the machine, is visually perceived by the machine operator without changing the direction of his gaze and / or turning his head and / or refocusing his eyes;
c) the device is additionally equipped with at least one video camera connected to the controller and directed to the parts of the working body and / or the space surrounding the machine, which are closed from observation by the machine operator by at least one machine structure element, and the information display means is capable of displaying these parts of the working body and / or space;
g) the device is additionally equipped with means for determining the position of the operator’s head in the car cabin, and / or the direction of his gaze, and / or the position of the point observed by the operator connected to the controller, which is configured to change the signals generated for the information display means, depending on this position, and / or direction, and / or position, and the order of this change is predefined and recorded in the non-volatile memory of the controller;
e) the means of displaying information is located on the working body or on a bar attached to the working body, with the possibility of its observation by the operator and equipped with at least one means of protecting it from external influences;
f) the controller is configured to detect a qualitative and / or quantitative change in at least one operating parameter of the machine, and / or its operating mode, and / or environmental parameter and the subsequent generation of a signal for the information display means, provided that the visual perception of this information the operator is necessary to ensure the necessary level of safety of the machine, and / or the quality of the process, and / or fuel economy of the machine, as well as with the ability to turn off this signal for the means of displaying information in the event of the disappearance of the specified need or at the command of the operator upon receipt of the corresponding signal from the device control by the controller;
g) the controller is connected to at least one position sensor of at least one control element of the working equipment, or transmission, or the engine of the machine and is adapted to compare the control action of the operator and the qualitative and / or quantitative change of at least one operating parameter of the machine caused by this action and / or the mode of its operation, as well as the subsequent formation, depending on the results of this comparison, a signal for a means of displaying information that provides the possibility of visual perception by the operator of the performance of its impact on the management body;
h) the controller is connected to at least one position sensor of at least one control element of the working equipment, or transmission, or the engine of the machine and is adapted to calculate the predicted change in at least one machine-controlled operating parameter of the machine and / or its operation mode due to the impact operator to the control body, as well as the subsequent formation of a signal for the means of displaying information, providing the operator with information about the forecasted change the opinion of the controlled operating parameter of the machine and / or its operation mode;
i) the controller is adapted to quantify the psycho-physiological capabilities of the operator to perceive the displayed information and / or to control the working equipment, or transmission, or the engine of the machine, and is also configured to generate signals for the information display means, taking into account the reduction in the intensity of the operator’s workload while reducing it psychophysiological capabilities, and the order of change of these signals depending on the psychophysiological capabilities of the operator before aritelno defined and recorded in the nonvolatile memory of the controller;
j) the controller and the means for displaying information are adapted to provide information for a time interval sufficient for its perception and processing by the operator, the value of this time interval being recorded in the non-volatile memory of the controller and pre-set depending on the need for the operator to respond to this information and / or as much as possible the allowable time for this reaction when deciding on the management of working equipment, or transmission, or the engine of a machine aimed at ensuring the necessary level of safety of the machine, and / or the quality of the process, and / or fuel economy of the machine;
k) the controller and the information display means are adapted to provide the operator of the machine with information that is superimposed on the actual image of the working body and / or the surrounding space of the machine, perceived by the operator through at least one glass of the cabin;
m) the device is additionally equipped with at least one video camera aimed at least at a part of the working body and / or the space surrounding the machine connected to the controller, which is adapted to generate signals for the means of displaying information by processing the signals of the video camera and converting the output signals at least at least one specified sensor, moreover, the information display means is configured to overlay the image formed by it in real time in accordance and the signals received from the controller, at the real image of the working member and / or the surrounding space of the machine, which is perceived by the operator;
m) the device is additionally equipped with a means of recognizing the operator’s speech commands, which is connected to or included in the controller, the controller being adapted to change the generated signals for the information display means depending on these commands, the order of this change being predefined and recorded in the non-volatile memory of the controller ;
o) the information display facility is equipped with an autonomous power source and is adapted to receive information from the controller via a wireless communication channel;
o) the controller is connected to at least one position sensor of at least one control element of the working equipment, or transmission, or the engine of the machine and is configured to generate signals for information display means adapted to display the direction and / or magnitude of the change as a result of the control action the operator of at least one operating parameter of the machine, and / or the mode of its operation, and / or the result of processing data about this operating parameter and / or mode;
p) the controller is equipped with a wireless means adapted to receive video camera signals and / or information signals and / or requirements for the work process to be performed and / or instructions for the operator to control the machine from another similar machine and / or from another mobile object , and / or from a stationary object, while the controller is configured to generate signals for a means of displaying information, taking into account information received from a wireless communication device, and this procedure will precede this accounting fully defined and recorded in non-volatile memory of the controller;
c) the information display means comprises at least one indicator or display located on the operating equipment control unit, or the transmission, or the engine of the machine, and the controller is adapted to generate signals for this indicator or display containing information on instructions or recommendations for the operator regarding the exposure to this governing body;
r) the device is additionally equipped with operator identification means connected to a controller, which is configured to generate signals for the information display means, taking into account individual settings of the displayed information parameters for each operator or at least its growth and / or psychophysiological capabilities to perceive the displayed information and / or machine control, data about which is recorded in the non-volatile memory of the controller;
s) the controller and the information display means are configured to provide the operator with information in the form of a three-dimensional image, which is a combination of a real image of the machine and its surrounding space and display of virtual information about the machine and its surrounding space, the order of this combination being set depending on the specified virtual information and pre-recorded in the non-volatile memory of the controller;
f) the controller contains a non-volatile storage device and a real-time clock and is configured to record the displayed information and the time of this recording in this storage device, as well as transmitting recorded information to an information display means and / or to an external device.

2. The device according to claim 1, characterized in that the information display means comprises a projector, and at least one front, or rear, or side glass of the cabin, made transparent or translucent, is coated with reflective and / or scattering radiation from the projector.

3. The device according to p. 1, characterized in that it contains a video camera connected to the controller, and the means for displaying information contains at least one display located on a structural member of the machine, limiting the field of view of the operator, and the controller is adapted for output to this display parts of the image of the working body and / or the space surrounding the machine, which is closed from observation by the machine operator by this machine design element, formed by the video camera.

4. The device according to claim 1, characterized in that it comprises a video camera connected to the controller, the information display means comprising a projector, and at least one machine structure element limiting the operator’s field of view has a surface adapted for use as the display surface on it of a part of the image of the working body and / or the space surrounding the machine, closed from observation by the machine operator by this element of the machine structure.

5. The device according to p. 1, characterized in that the means for determining the position of the head of the operator in the cab of the machine, and / or the direction of his gaze, and / or the position of the point observed by the operator, contains at least one video camera located in the cab and aimed at operator, and a computing device adapted for processing video images of the head and / or eyes of the operator, or the controller is additionally adapted for the specified processing of video images.

6. The device according to p. 1, characterized in that the means for determining the position of the operator’s head in the cab of the car and the direction of his gaze contains two cameras adapted to determine the position of the operator’s head in the three-dimensional space of the cab, and the computing device or controller is adapted / adapted to detect areas images on which the operator’s eyes are located, as well as to determine the direction of the operator’s gaze by controlling the level of closure of the eyelids and the position of the centers of the pupils with respect to the corners the eye.

7. The device according to p. 1, characterized in that the means for determining the position of the head of the operator in the cab contains two inertial meters, each of which is based on a three-axis gyroscope, three-axis gyroscope, three-axis magnetometer and microcontroller, adapted to process their signals, and one an inertial meter is mounted in the cab of the machine, and the other on the helmet or glasses of the operator, and the controller is configured to determine the position of the head of the operator by calculating the difference between linear and angular provisions of inertial measuring devices.

8. The device according to claim 1, characterized in that the means for determining the direction of the operator’s gaze and / or the position of the point observed by the operator comprises a microcontroller, a video camera mounted on the helmet or glasses of the operator and adapted to control the movement of his eyes, two inertial meters, each of which it is made on the basis of a three-axis gyroscope, a three-axis gyroscope, a three-axis magnetometer and a microcontroller adapted to process their signals, with one inertial meter mounted in the cab, and goy helmet or spectacles operator, the microcontroller configured to determine the direction of gaze of the operator and / or position of the point observed by the operator, by processing the output signals of video cameras and inertial measuring devices.

9. The device according to p. 1, characterized in that the controller is configured to change the generated signals for the means of displaying information depending on which working body and / or what part of the working body the operator is looking at.

10. The device according to any one of paragraphs. 1-9, characterized in that the controller is additionally configured to change the generated signals for the means of displaying information depending on the change in the direction of the operator's gaze from the blade of the bulldozer to the cultivator.

11. The device according to claim 1, characterized in that the information display means located on the working body or on a bar attached to the working body is made in the form of at least one light signaling device.

12. The device according to claim 11, characterized in that the light signaling device is made in the form of at least one signal lamp or at least one liquid crystal indicator equipped with a translucent reflector and backlight, as well as configured to read information by the operator at any external level illumination of this indicator.

13. The device according to p. 11, characterized in that the light signaling device is adapted to display information about the current position of the working body and / or the recommended operator exposure to the control of the working equipment, or transmission, or engine of the machine, and this recommendation for the operator is formed by the controller from the condition of ensuring the necessary level of safety of the machine, and / or the quality of the process, and / or fuel economy of the machine.

14. The device according to p. 1, characterized in that the controller is adapted to quantify the psychophysiological capabilities of the operator to perceive the displayed information and to control the working equipment, transmission and engine of the machine by analyzing the movements of his eyes and / or processing the results of measuring the delay time of the change at least at least one operating parameter of the machine and / or its operation mode with respect to the time of change of the displayed information used by the operator for the specified control.

15. The device according to p. 1 or 14, characterized in that the controller is configured to reduce or eliminate the formation of those signals for the means of displaying information that relate to the values or changes of at least one controlled operating parameter of the machine, and / or its operation mode , and / or environmental parameter, to which there is no operator reaction, with the exception of values and changes related to the safety of the machine.

16. The device according to claim 1, characterized in that the information display means is located on the head of the machine operator and is made in the form of a mask, or helmet, or glasses.

17. The device according to p. 16, characterized in that at least a portion of the transparent or translucent glass of the mask, or helmet, or glasses, through which the operator sees the working body and the external space of the machine, contains a display adapted to be displayed in the operator’s field of view information about at least one operating parameter of the machine, and / or the mode of its operation, and / or the parameter of the external environment to the operator's image of the working body and the external space of the machine.

18. The device according to p. 16, characterized in that it is additionally equipped with at least one video camera connected to the controller and directed at least to a part of the working body and / or the space surrounding the machine, and the controller is adapted to recognize the characteristic details of the working body and / or machine operating area by processing video camera signals, and the information display means is capable of superimposing in the operator’s field of view the displayed information of at least one operating parameter m machine, and / or its operating mode, and / or environmental parameter onto the image of the working body and the space surrounding the machine, visible to the operator, with reference to the position of the superimposed information to the position of the characteristic parts of the working body and / or space surrounding the machine.

19. The device according to any one of paragraphs. 1, 16, 17 or 18, characterized in that the controller is adapted to generate signals for a means of displaying information, and these signals contain information about graphic and / or text instructions for the operator, displayed as an overlay on the image of the working body and space visible by the operator, surrounding the car.

20. The device according to any one of paragraphs. 1, 16, 17 or 18, characterized in that the elements of the information display device, adapted to overlay information on the operator’s image of the working body and the space surrounding the machine, are made with the possibility of their transition to a transparent state after receiving a signal to disable this overlay from the controller.

21. The device according to claim 1, characterized in that the controller is equipped with a wireless means adapted to receive video camera signals and / or information signals, and / or requirements for the work process to be performed, and / or instructions for the operator to control the machine from another machines, and / or from another mobile object, and / or from a stationary object, wherein the controller is configured to generate signals for a means of displaying information based on information received from a wireless communication means, and indicated by yadok this account previously defined and recorded in a nonvolatile memory of the controller.

22. The device according to p. 1, characterized in that the means of displaying information, adapted to display occurred as a result of the control action of the operator changes at least one operating parameter of the machine and / or mode of operation, is configured to represent this change in the form of a geometric figure having a different shape and / or different color and / or different area.

23. The device according to p. 22, characterized in that the means of displaying information, adapted to display changes in at least one operating parameter of the machine and / or its operation mode, which occurred as a result of the control action of the operator, is configured to display information in green, if this change leads to an increase in the safety of work, and / or to an improvement in the quality of the process performed, and / or to an increase in the fuel economy of the machine, or in red, if the change has occurred Eating corresponds to their deterioration.

24. The device according to claim 1, characterized in that the indicators or displays of the information display device located on the controls of the working equipment, or the transmission, or the engine of the machine are adapted to display symbols in the form of arrows or triangles indicating the necessary or most rational directions movements of controls, and / or are configured to display information in a different color depending on the size of the allowable delay in the operator’s exposure to the corresponding control unit The pressure versus time display of the information.

25. The device according to claim 1, characterized in that it further comprises a global satellite positioning system receiver mounted on the machine and connected to the controller, and the information display means is adapted to provide the operator with data on the position of the machine on the ground.