專利名稱：為挖土作業(yè)呈現(xiàn)地形數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及一種用于呈現(xiàn)地形數(shù)據(jù)的方法和裝置，更特別地，涉及一種為 挖土機(jī)器的操作者呈現(xiàn)出工作場(chǎng)地的目標(biāo)設(shè)計(jì)表面(target design surface)和可視圖像的方
法和裝置。
背景技術(shù)：
挖土作業(yè)通常使用各種挖土機(jī)器來改變工作場(chǎng)地的地形學(xué)特征。例如，可使用 挖掘機(jī)挖掘溝渠。類似地，可使用推土機(jī)將材料清除或推動(dòng)至期望的坡度。通常，可設(shè) 置標(biāo)記(例如樁體或旗子)來標(biāo)記特定的位置。但是，傳統(tǒng)的標(biāo)記只限于能告知挖土機(jī)器 的操作者其所關(guān)注的區(qū)域。這些傳統(tǒng)的標(biāo)記僅能標(biāo)記特定的位置。對(duì)于一些挖土作業(yè)， 可能需要額外的信息來確定是否要將土從標(biāo)記所代表的位置移開或要將土移至標(biāo)記所代 表的位置。另外，在傳統(tǒng)標(biāo)記的位置進(jìn)行挖土作業(yè)會(huì)移開和/或遮住所述標(biāo)記。因此， 傳統(tǒng)的標(biāo)記可能不適合某些挖土作業(yè)。傳統(tǒng)挖土作業(yè)的另一個(gè)缺點(diǎn)是從挖土機(jī)器觀察參考標(biāo)記和/或工作場(chǎng)地很麻 煩。例如，在某些挖土機(jī)器中，操作者從挖土機(jī)器的駕駛室可能不能完全地觀察到工作 場(chǎng)地。類似地，操作者從某些挖土機(jī)器的駕駛室可能不能識(shí)別出參考標(biāo)記。因此，操作 挖土機(jī)器可能很困難。另外，由于特定挖土機(jī)器的尺寸和/或附近的障礙物的原因，操 作挖土機(jī)器可能更復(fù)雜。雖然挖土作業(yè)的傳統(tǒng)方法能使用旗子或樁體作為標(biāo)記，但是這些傳統(tǒng)的標(biāo)記不 能滿足某些挖土機(jī)器的作業(yè)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開的以及要求保護(hù)的是一種用于為挖土作業(yè)呈現(xiàn)工作場(chǎng)地的可視圖像的 系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施方式中，可接收工作場(chǎng)地的目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。可接收在工作場(chǎng)地 作業(yè)的挖土機(jī)器的空間位置和方位。另外，可從設(shè)置在挖土機(jī)器上的圖像設(shè)備接收至少 部分工作場(chǎng)地的可視圖像。使用覆蓋可視圖像的目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集(subset)來顯示部 分工作場(chǎng)地的可視圖像，其中所述目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集涉及該部分工作場(chǎng)地。鑒于本發(fā)明的以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的其他方面、特征以及技術(shù)對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域 的技術(shù)人員來說將是顯而易見的。


圖1圖示了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的控制器的簡(jiǎn)化模塊圖；圖2圖示了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的系統(tǒng)的實(shí)施方式；圖3圖示了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的方法；圖4圖示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的工作場(chǎng)地的圖像；圖5圖示了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的方法；
圖6A-6B圖示了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的顯示器的圖像。

具體實(shí)施例方式本發(fā)明一方面致力于給挖土機(jī)器的操作者提供數(shù)據(jù)用于挖土作業(yè)。在一個(gè)實(shí)施 方式中，控制器可被配置用來接收對(duì)應(yīng)于挖土機(jī)器的空間位置和方位的數(shù)據(jù)。根據(jù)另 一個(gè)實(shí)施方式，所述控制器可被配置用來接收對(duì)應(yīng)于工作場(chǎng)地的目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和圖像數(shù) 據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可涉及關(guān)于工作場(chǎng)地的地形學(xué)數(shù)據(jù)。所述控制 器可被進(jìn)一步配置用來顯示部分工作場(chǎng)地的可視圖像以及覆蓋在可視圖像上的目標(biāo)設(shè)計(jì) 表面輪廓。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述目標(biāo)設(shè)計(jì)表面輪廓可被透明地覆蓋或半透明地覆蓋 等。采用這種方式，控制器能以平面的、輪廓的或3D模型圖像中的一種或多種形式給挖 土機(jī)器的操作者提供期望坡度、高度或填充信息。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于給挖土機(jī)器的操作者呈現(xiàn)目標(biāo) 設(shè)計(jì)表面輪廓的方法。所述方法可包括接收工作場(chǎng)地的設(shè)計(jì)表面信息以及挖土機(jī)器的位 置和方位。所述方法也可進(jìn)一步包括接收部分工作場(chǎng)地的可視圖像。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方 式，本方法可包括在工作場(chǎng)地的可視圖像上疊合(superimpose)目標(biāo)設(shè)計(jì)表面輪廓。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種用于給挖土機(jī)器的操作者呈現(xiàn)工作場(chǎng)地的實(shí)時(shí)可 視圖像的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)可包括設(shè)置在挖土機(jī)器內(nèi)的控制器。所述 系統(tǒng)可進(jìn)一步包括多個(gè)參考標(biāo)記。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，所述系統(tǒng)可包括與挖土機(jī)器通 訊的控制中心，所述控制中心被配置用來收集挖土機(jī)器和參考標(biāo)記的方位和位置從而生 成工作場(chǎng)地的地形學(xué)模型。所述控制器可與系統(tǒng)的元件通訊以提供包括目標(biāo)設(shè)計(jì)表面在 內(nèi)的工作場(chǎng)地的實(shí)時(shí)顯示。當(dāng)以軟件執(zhí)行時(shí)，本發(fā)明的元件實(shí)質(zhì)上是執(zhí)行必要任務(wù)的代碼段。程序或代碼 段能被存儲(chǔ)在處理器可讀介質(zhì)中。所述“處理器可讀介質(zhì)”可包括任何能存儲(chǔ)或傳遞信 息的介質(zhì)。所述處理器可讀介質(zhì)的例子包括電子電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備、ROM、閃存或 其他的非易失性存儲(chǔ)器、軟盤、CD-ROM、光盤、硬盤、光纖介質(zhì)等等。所述代碼段可 通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)等)來下載。參見附圖，圖1圖示了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的控制器的簡(jiǎn)化模塊圖。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，控制器100可被配置用來給挖土機(jī)器的操作者提供設(shè)計(jì)數(shù) 據(jù)。正如本文中所使用的，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可涉及工作場(chǎng)地內(nèi)的包括工作場(chǎng)地的位置和/或高 度特征在內(nèi)的特征的測(cè)繪。也可意識(shí)到的是，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可包括至少部分工作場(chǎng)地的目標(biāo) 設(shè)計(jì)表面，其中目標(biāo)設(shè)計(jì)表面涉及工作場(chǎng)地的期望坡度、高度或圖像。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施 方式，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可涉及物料的期望開鑿和/或填充。例如，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可表示要被放置在 特定位置的石頭的高度或深度。如圖1所示，控制器100包括與GNSS輸入端110、可視 輸入端115、存儲(chǔ)器120、顯示器125以及輸入/輸出(I/O)接口 130連接的處理器105。 GNSS輸入端110被配置用來接收對(duì)應(yīng)于挖土機(jī)器的空間位置和/或方位的數(shù)據(jù)。在一個(gè) 實(shí)施方式中，控制器100能通過GNSS輸入端110接收全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)數(shù)據(jù)、 全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)以及一般的地理空間定位信息中的至少一種。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施 方式，控制器100能接收基于地面的無線電位置數(shù)據(jù)、通過總站產(chǎn)生的3D定位系統(tǒng)和/ 或一般的任何類型的3D定位數(shù)據(jù)?？刂破?00的可視輸入端115可連接到圖像源，例如數(shù)碼照相機(jī)、攝影機(jī)或一般的視頻設(shè)備。因此，可視輸入端115可用于從圖像設(shè)備接 收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，輸入/輸出(I/O)接口 130可用于通過有線或無線 連接接收工作場(chǎng)地的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和/或更新的地形學(xué)數(shù)據(jù)。處理器105可被配置用來通過 I/O接口 130提供一個(gè)或更多的輸出信號(hào)，因而從可視輸入端115接收的可視數(shù)據(jù)以及從 I/O接口 130接收的地形學(xué)數(shù)據(jù)可通過顯示器125呈現(xiàn)。也可意識(shí)到的是，通過處理器 105接收的數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器120內(nèi)。存儲(chǔ)器120可以是ROM和RAM存儲(chǔ)器中的一 個(gè)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，處理器105可為任何類型的處理器，例如微處理器、現(xiàn)場(chǎng)可 編程門陣列(FPGA)和/或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。參見圖2，圖2顯示了簡(jiǎn)化的系統(tǒng)200，系統(tǒng)200可使用圖1中的控制器。如圖 2所示，系統(tǒng)200包括可設(shè)置在挖土機(jī)器205內(nèi)的控制器225 (例如控制器100)。在一個(gè) 實(shí)施方式中，圖像設(shè)備210和GPS接收器215可連接到挖土機(jī)器205。同樣地，圖像設(shè) 備210可被配置用來捕獲工作場(chǎng)地220的一部分的可視數(shù)據(jù)(例如視頻流或靜像信息)。 工作場(chǎng)地220的該部分可以是圖像設(shè)備210的觀察區(qū)。如圖1所示，工作場(chǎng)地220的該 部分被顯示為挖土機(jī)器205的前方部分。但是，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，圖像設(shè)備210可被配置用 來捕獲涉及挖土機(jī)器的任何方向的可視圖像。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，圖像設(shè)備210可被 配置用來獲取全景圖像。GPS接收器215可被配置用來確定挖土機(jī)器205的空間位置和 /或方位。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，控制器225可通過無線或有線通訊線路連接到圖像設(shè)備 210和GPS接收器215。以這種方式，控制器225可被配置用來呈現(xiàn)該部分工作場(chǎng)地220 的可視圖像。另外，控制器225可被配置用來在顯示器230 (例如顯示器125)上呈現(xiàn)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)。例如，可顯示工作場(chǎng)地的目標(biāo)設(shè)計(jì)表面，這將在下文中參考圖6A-6B 更加詳細(xì)地描述。在一個(gè)實(shí)施方式中，顯示器230可以是液晶顯示器(LCD)?？梢庾R(shí)到 的是，控制器225也可使用其他類型的顯示器。在一個(gè)實(shí)施方式中，控制器225可包括 至少一個(gè)終端235，使用者可使用終端235調(diào)整顯示器230。參見圖3，圖3顯示了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的用于顯示地形學(xué)數(shù)據(jù)的方 法300。方法300開始于方框305，其中接收工作場(chǎng)地(例如工作場(chǎng)地220)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 和/或地形學(xué)數(shù)據(jù)。在方框305中的接收的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可包括工作場(chǎng)地的目標(biāo)高度和/或 坡度。類似地，在方框305中接收的地形學(xué)數(shù)據(jù)可涉及工作場(chǎng)地的開鑿和/或填充?？?在方框310中接收挖土機(jī)器(例如挖土機(jī)器205)的空間位置和/或方位。方法300可包 括在方框315中接收工作場(chǎng)地的可視圖像。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述可視圖像可以是可 視流或一個(gè)或更多個(gè)的靜止數(shù)碼圖像中的一種。在方框315內(nèi)接收的可視數(shù)據(jù)可涉及部 分的工作場(chǎng)地。在方框315接收的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或地形學(xué)數(shù)據(jù)可疊合在方框320內(nèi)的可視圖 像上。在一個(gè)實(shí)施方式中，在方框320內(nèi)的目標(biāo)設(shè)計(jì)表面的疊合可包括使用基準(zhǔn)點(diǎn)或參 考標(biāo)記中的至少一種。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，通過方法300呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可被更新， 這將在下文中參考圖5更加詳細(xì)地描述。圖4描述了工作場(chǎng)地400的簡(jiǎn)化圖像，在工作場(chǎng)地400中可使用圖2中的系統(tǒng)。 在一個(gè)實(shí)施方式中，工作場(chǎng)地400可以是預(yù)先界定的具有至少一個(gè)邊界的區(qū)域。如圖4所 示，工作場(chǎng)地400具有一般的矩形形狀。但應(yīng)意識(shí)到，所述工作場(chǎng)地可具有其他形狀。 挖土機(jī)器405 (例如挖土機(jī)器205)可被配置用來使用GPS接收器410接收空間定位數(shù)據(jù) 和方位數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，挖土機(jī)器405可通過GPS接收器410從GPS衛(wèi)星425接收空間定位數(shù)據(jù)和方位。至少部分地基于通過GPS接收器410接收的一個(gè)或更多的信 號(hào)，連接到挖土機(jī)器405的控制器(例如控制器225)能給機(jī)器的操作者呈現(xiàn)涉及工作場(chǎng) 地400的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和/或地形學(xué)數(shù)據(jù)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，挖土機(jī)器405可通過控制 站415的I/O接口(例如I/O接口 130)接收地形學(xué)數(shù)據(jù)。另外，控制中心415能從多個(gè) 參考標(biāo)記ASOilSOn的一個(gè)或多個(gè)收集工作場(chǎng)地的地形學(xué)參考數(shù)據(jù)，例如由435表示的坡 度。參考圖5，圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于呈現(xiàn)工作場(chǎng)地的地形學(xué) 數(shù)據(jù)的方法500。方法500開始于方框505，其中顯示工作場(chǎng)地的實(shí)時(shí)圖像?？蓮脑O(shè)置 在挖土機(jī)器(例如挖土機(jī)器205)上的圖像設(shè)備(例如圖像設(shè)備210)來獲取實(shí)時(shí)圖像。可 在方框510中接收工作場(chǎng)地的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和地形學(xué)數(shù)據(jù)。在方框515中可確定挖土機(jī)器的 位置和/或方位。例如，GPS接收器(例如GPS接收器215)可被配置用來確定挖土機(jī) 器的空間位置和方位。也可意識(shí)到的是，控制器(例如控制器225)可被配置用來確定挖 土機(jī)器的方位。方法500可進(jìn)一步包括確定是否存在開鑿和/或填充數(shù)據(jù)或開鑿和/或填充數(shù)據(jù) 是否可被計(jì)算挖土機(jī)器的當(dāng)前位置和/或方位。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，可通過設(shè) 置在挖土機(jī)器內(nèi)的控制器(例如控制器215)接收開鑿/填充數(shù)據(jù)。所述開鑿/填充數(shù)據(jù) 可以是表示如顯示給挖土機(jī)器的操作者的、工作場(chǎng)地的期望高度和坡度中的至少一個(gè)的 信息。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可通過控制器從控制器能得到的設(shè)計(jì)表面數(shù)據(jù)和/或最新 近的地形表面數(shù)據(jù)中確定開鑿/填充數(shù)據(jù)。當(dāng)不存在關(guān)于挖土機(jī)器的當(dāng)前空間位置的設(shè) 計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)(例如從方框520出來的“否”路徑)，則如方框515中所述監(jiān)控挖土機(jī)器的 位置和方位。但是，當(dāng)存在關(guān)于挖土機(jī)器的當(dāng)前空間位置的地形學(xué)數(shù)據(jù)時(shí)(例如從方框 520出來的“是”路徑)，則如方框525所示更新呈現(xiàn)部分工作場(chǎng)地的顯示(例如顯示器 230的顯示)。在一個(gè)實(shí)施方式中，可將目標(biāo)設(shè)計(jì)表面疊合在工作場(chǎng)地的實(shí)時(shí)圖像上。因 而，當(dāng)操作挖土機(jī)器時(shí)，可給挖土機(jī)器的操作者提供期望的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。繼續(xù)參考圖5，方法500可包括確定是否在方框530中修訂(modify)挖土機(jī)器 的位置和/或方位。當(dāng)挖土機(jī)器的位置或方位變化時(shí)(例如從方框530出來的“是”路 徑)，如方框515所示，通過控制器(例如控制器225)能確定挖土機(jī)器的位置和方位。 但是，當(dāng)挖土機(jī)器的位置或方位未變化時(shí)(例如從方框530出來的“否”路徑)，控制 器能確定是否在方框535中更新工作場(chǎng)地的設(shè)計(jì)和/或地形數(shù)據(jù)。當(dāng)工作場(chǎng)地的設(shè)計(jì)和 /或地形學(xué)數(shù)據(jù)已更新(例如從方框535出來的“是”路徑)，如方框515所述，能確定 挖土機(jī)器的位置和方位。但是，當(dāng)工作場(chǎng)地的設(shè)計(jì)和/或地形學(xué)數(shù)據(jù)還未更新時(shí)(例如 從方框535出來的“否”路徑)，如在方框515所描述的，控制器可被配置用來監(jiān)控挖土 機(jī)器的位置。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，可意識(shí)到的是，挖土機(jī)器的操作者可使用 控制器的輸入終端(例如終端235)來更新工作場(chǎng)地的可視圖像和地形學(xué)數(shù)據(jù)中的至少一 個(gè)。參見圖6A-6B，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的顯示窗口 600a和 600b(例如，顯示窗口 230)的示范性視窗。首先參考圖6A，顯示窗口 600a呈現(xiàn)了根據(jù) 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的至少部分工作場(chǎng)地610的實(shí)時(shí)圖像?？梢庾R(shí)到的是，可在工作 場(chǎng)地610的可視圖像上疊合目標(biāo)設(shè)計(jì)表面615。如圖6a所示，目標(biāo)設(shè)計(jì)表面615可被呈現(xiàn)為代表部分工作場(chǎng)地的期望高度和坡度中的至少一個(gè)的線條。也可意識(shí)到的是，目標(biāo) 設(shè)計(jì)表面615可被呈現(xiàn)為陰影的、有色的或有圖案的區(qū)域。在某些實(shí)施方式中，顯示窗 口 600a可以是挖土機(jī)器附近的部分工作場(chǎng)地610 (例如部分工作場(chǎng)地220)。根據(jù)另一個(gè) 實(shí)施方式，GPS參考站620可用作顯示窗口的參考標(biāo)記。例如，控制器(例如控制器 225)可被配置用來使用GPS參考站620從而將目標(biāo)設(shè)計(jì)表面和工作場(chǎng)地的可視圖像校準(zhǔn) (align)。以這種方式，呈現(xiàn)在顯示窗口 600a內(nèi)的工作場(chǎng)地610的可視圖像可與設(shè)計(jì)表面 615校準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過使用從角度傳感器、慣性傳感器、GNSS接收器和 一般的定位設(shè)備收集的位置和/或方位數(shù)據(jù)可確定工作場(chǎng)地610的可視圖像與目標(biāo)構(gòu)造表 面615的校準(zhǔn)。在其他的實(shí)施方式中，顯示窗口 600a可以是挖土機(jī)器的操作者佩戴的目 鏡。參考圖6B，其顯示了顯示窗口 600b，顯示窗口 600b呈現(xiàn)了部分工作場(chǎng)地610的 與設(shè)計(jì)表面615相符的可視圖像。也可意識(shí)到的是，當(dāng)達(dá)到工作場(chǎng)地610的目標(biāo)高度或 坡度時(shí)，目標(biāo)設(shè)計(jì)表面615可被顯示成另一種顏色。以這種方式，可以給挖土機(jī)器的操 作者提供一種目標(biāo)坡度或高度已達(dá)到的指示。雖然在附圖中已經(jīng)描述和顯示了某些示范性的實(shí)施方式，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，這些 實(shí)施方式僅僅是對(duì)寬泛發(fā)明的示例，而不是對(duì)其的限制，并且本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被限制到已 顯示和描述的特定構(gòu)造和布置，因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員進(jìn)行的各種其他修 改。本文涉及的商標(biāo)和版權(quán)是各自的擁有者的權(quán)利。
權(quán)利要求
1.一種用于為挖土操作呈現(xiàn)工作場(chǎng)地的可視圖像的方法，所述方法包括以下動(dòng)作 接收工作場(chǎng)地的目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；接收在所述工作場(chǎng)地操作的挖土機(jī)器的空間位置和方位； 從設(shè)置在挖土機(jī)器上的圖像設(shè)備接收至少部分工作場(chǎng)地的可視圖像； 以及使用覆蓋所述可視圖像的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集顯示所述部分工作場(chǎng)地的可視圖像， 其中所述設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集涉及所述部分工作場(chǎng)地的目標(biāo)設(shè)計(jì)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述目標(biāo)設(shè)計(jì)表面對(duì)應(yīng)于所述工作場(chǎng)地的位置數(shù) 據(jù)、高度數(shù)據(jù)、坡度數(shù)據(jù)、開鑿/填充數(shù)據(jù)以及空間參考標(biāo)記中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述空間位置數(shù)據(jù)包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (GNSS)數(shù)據(jù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)和一般的地理空間定位數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中顯示所述可視圖像進(jìn)一步包括基于挖土機(jī)器的位 置變化和方位變化中的至少一個(gè)更新目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中顯示所述可視圖像進(jìn)一步包括基于工作場(chǎng)地的地 形特征變化更新目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中顯示所述可視圖像進(jìn)一步包括以顏色陰影和著色 所述可視圖像中的至少一種方式來顯示所述設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括至少部分地基于接收的用戶輸入來調(diào)節(jié) 工作場(chǎng)地的可視圖像的顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中調(diào)節(jié)顯示可視圖像包括增加、減小、水平定位和 垂直定位部分工作場(chǎng)地的觀察角度中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括至少部分地基于橫向、縱向和垂直旋轉(zhuǎn) 來調(diào)節(jié)所述設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集的顯示。
10.一種用于給挖土機(jī)器呈現(xiàn)工作場(chǎng)地的可視圖像的操作者界面，所述界面包括 顯不器；至少一個(gè)輸入端，所述至少一個(gè)輸入端被配置用來 接收工作場(chǎng)地的目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在所述工作場(chǎng)地操作的挖土機(jī)器的空間位置和方位，以及 來自設(shè)置在挖土機(jī)器上的圖像設(shè)備的至少部分工作場(chǎng)地的可視圖像；以及 連接到所述至少一個(gè)輸入端和顯示器的處理器，所述處理器被配置用來將由所述至 少一個(gè)輸入端接收的數(shù)據(jù)輸出至所述顯示器，從而顯示所述部分工作場(chǎng)地的可視圖像， 并且所述設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集被顯示為覆蓋所述可視圖像，其中所述設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集涉及所 述部分工作場(chǎng)地的目標(biāo)設(shè)計(jì)表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作者界面，其中所述目標(biāo)設(shè)計(jì)表面對(duì)應(yīng)于所述工作場(chǎng)地 的位置數(shù)據(jù)、高度數(shù)據(jù)、坡度數(shù)據(jù)、開鑿/填充數(shù)據(jù)以及空間參考標(biāo)記中的至少一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作者界面，其中所述空間位置數(shù)據(jù)包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系 統(tǒng)(GNSS)數(shù)據(jù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)、基于地面的無線電定位數(shù)據(jù)和一般的地理 空間定位數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作者界面，其中所述處理器被進(jìn)一步配置用來基于挖土 機(jī)器的位置變化和方位變化中的至少一個(gè)更新目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作者界面，其中所述處理器被進(jìn)一步配置用來基于工作 場(chǎng)地的地形學(xué)特征變化更新目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作者界面，其中顯示所述可視圖像進(jìn)一步包括以顏色陰 影和著色所述可視圖像中的至少一種方式來顯示所述目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作者界面，所述處理器進(jìn)一步被配置用來至少部分基于 接收的用戶輸入來調(diào)節(jié)工作場(chǎng)地的可視圖像的顯示。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的操作者界面，其中調(diào)節(jié)顯示可視圖像包括增加、減小、水 平定位和垂直定位所述部分工作場(chǎng)地的觀察角度中的至少一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作者界面，其中所述處理器進(jìn)一步被配置用來至少部分 基于所述挖土機(jī)器的橫向、縱向和垂直旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集的顯示。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作者界面，其中從設(shè)置在所述挖土機(jī)器上的圖像設(shè)備接 收至少一部分工作場(chǎng)地的可視圖像。
全文摘要
一種用于為挖土作業(yè)呈現(xiàn)工作場(chǎng)地的可視圖像的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施方式中，可接收工作場(chǎng)地的目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。也可接收在工作場(chǎng)地作業(yè)的挖土機(jī)器的空間位置和方位?？蓮脑O(shè)置在挖土機(jī)器上的圖像設(shè)備接收至少部分工作場(chǎng)地的可視圖像。使用覆蓋可視圖像的目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集來顯示部分工作場(chǎng)地的可視圖像，其中所述目標(biāo)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的子集涉及部分的工作場(chǎng)地。
文檔編號(hào)G01S5/14GK102016629SQ200980113070
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者馬克·愛德華·尼克爾斯 申請(qǐng)人:卡特彼勒特林布爾控制技術(shù)有限責(zé)任公司