(57)【要約】      （修正有）【課題】所望の直線経路に対するその経路上の所望の目標位置点までの車両の方向及び距離の両方の位置関係の判定が可能な車両案内ディスプレイ及び経路ナビゲーション方法を提供する。【解決手段】車両用ディスプレイモジュールは、所望の進入路と第１の線との間の第１の角度の表示を行うように構成されるコース逸脱インジケータ３０３を備える。第１の線は、車両上の第１の点と仮想原点との間に延びる。所望の進入路は、積み込み点に接近する車両用の所望のコースである。進向インジケータ３０４は、車両前部配向と所望の進入路との間の第２の角度の表示を行う。車両前部配向は、車両上の第１の点を通って延びる車両の長手方向中心線である。横方向逸脱インジケータ３０２は、車両上の第１の点から積み込み線までの距離の表示を行う。積み込み線は、積み込み点を通って延び、積み込み点は、所望の進入路上に位置する。【選択図】図３
2019135484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の進入路２１３と第１の線との間の第１の角度の表示を行うように構成されるコース逸脱インジケータであって、前記第１の線は、前記車両上の第１の点と仮想原点との間に延びる、コース逸脱インジケータと、
車両前部配向と前記所望の進入路との間の第２の角度の表示を行うように構成される進向インジケータであって、前記車両前部配向は、前記車両上の前記第１の点を通って延びる前記車両の長手方向中心線である、進向インジケータと、
前記車両上の前記第１の点から積み込み線まで距離の表示を行うように構成される横方向逸脱インジケータであって、前記積み込み線は、積み込み点を通って延びる、横方向逸脱インジケータと、を備え、
前記積み込み点は、前記所望の進入路上に位置し、前記所望の進入路は、前記車両が前記積み込み点に接近するための所望のコースである、
ことを特徴とする車両用ディスプレイモジュール。
【請求項２】
前記仮想原点は、前記車両が前記積み込み点に接近しているときに、前記積み込み点の前記車両の反対側で前記所望の進入路上に位置し、前記仮想原点は、前記積み込み点からオフセットしている、
請求項１に記載のディスプレイモジュール。
【請求項３】
前記仮想原点と前記積み込み点との前記オフセットは、前記車両の位置を判定するために使用される測定の感度に基づいて大きさで決められる、
請求項２に記載のディスプレイモジュール。
【請求項４】
前記車両は、オフハイウェイダンプカーであり、前記車両上の前記第１の点は、受け入れ点である、
請求項１に記載のディスプレイモジュール。
【請求項５】
前記所望の進入路は、直線経路である、
請求項１に記載のディスプレイモジュール。
【請求項６】
前記所望の進入路の第１の側に対する前記第１の角度及び前記第２の角度の最大位置の表示を行うように構成される最大左位置マークと、
前記所望の進入路の第２の側に対する前記第１の角度及び前記第２の角度の最大位置の表示を行うように構成される最大右位置マークと、をさらに備えている、
請求項１に記載のディスプレイモジュール。
【請求項７】
前記コース逸脱インジケータは、大きさが変倍される前記第１の角度の表示を提示し、前記進向インジケータは、大きさが変倍される前記第２の角度の表示を提示する、
請求項１に記載のディスプレイモジュール。
【請求項８】
ゼロコース逸脱マークであって、前記ゼロコース逸脱マークは、前記コース逸脱インジケータが前記ゼロコース逸脱マークと整列した場合に、前記車両がコース逸脱しておらず前記所望の進入路上の留まるたことを示すように構成される、ゼロコース逸脱マークをさらに備え、
前記コース逸脱インジケータは、前記車両上の前記第１の点が前記所望の進入路の第１の側にあるときに前記ゼロコース逸脱マークの第１の側にあり、前記コース逸脱インジケータは、前記車両上の前記第１の点が前記所望の進入路の第２の側にあるときに前記ゼロコース逸脱マークの第２の側にあり、
前記進向インジケータは、前記車両前部配向が前記所望の進入路の前記第１の側にあるときに前記ゼロコース逸脱マークの前記第１の側にあり、前記進向インジケータは、前記車両前部配向が前記所望の進入路の前記第２の側にあるときに前記ゼロコース逸脱マークの前記第２の側にある、
請求項１に記載のディスプレイモジュール。
【請求項９】
前記コース逸脱インジケータは、前記コース逸脱インジケータが前記ゼロコース逸脱マークと整列した場合に実質的に垂直であり、前記横方向逸脱インジケータは、前記車両上の前記第１の点から積み込み線までの前記距離がゼロである場合に実質的に水平である、
請求項８に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
前記積み込み線は、前記所望の進入路に平行ではない、
請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１１】
前記積み込み線は、前記所望の進入路に垂直である、
請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１２】
コース逸脱インジケータ、進向インジケータ、及び横方向逸脱インジケータを備えるディスプレイを使用して車両の位置を示す方法であって、
積み込み点及び仮想原点を通って延びる所望の進入路を確立するステップと、
前記所望の進入路と第１の線の間にある第１の角度を判定するステップであって、前記第１の線は、前記車両上の第１の点と前記仮想原点との間に延びる、ステップと、
車両前部配向と前記所望の進入路との間の第２の角度を判定するステップであって、前記車両前部配向は、前記車両上の前記第１の点を通って延びる前記車両の長手方向中心線である、ステップと、
前記車両上の前記第１の点から積み込み線までの距離を判定するステップであって、前記積み込み線は、前記積み込み点を通って延びる、ステップと、
前記第１の角度の表示を前記コース逸脱インジケータで行うステップと、
前記第２の角度の表示を前記進向インジケータで行うステップと、
前記車両上の前記第１の点から前記積み込み線までの前記距離の表示を前記横方向逸脱インジケータで行うステップと、を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記仮想原点は、前記車両が前記積み込み点に接近しているときに、前記積み込み点の前記車両の反対側で前記所望の進入路上に位置し、前記仮想原点は、前記積み込み点からオフセットしている、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記仮想原点と前記積み込み点との前記オフセットは、前記車両の位置を判定するために使用される測定の感度に基づいて大きさが決められる、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記車両は、オフハイウェイダンプカーであり、前記車両上の前記第１の点は、受け入れ点である、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記コース逸脱インジケータによって提示される前記第１の角度の表示は、大きさが変倍され、前記進向インジケータによって提示される前記第２の角度の表示は、大きさが変倍される、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記ディスプレイは、ゼロコース逸脱マークをさらに備え、前記ゼロコース逸脱マークは、前記コース逸脱インジケータが前記ゼロコース逸脱マークと整列した場合に、前記車両がコース逸脱しておらず前記所望の進入路上の留まるたことを示すように構成され、前記方法は、
前記車両上の前記第１の点が前記所望の進入路の第１の側にあるときに前記コース逸脱インジケータを前記ゼロコース逸脱マークの第１の側に配置するステップと、
前記車両上の前記第１の点が前記所望の進入路の第２の側にあるときに前記コース逸脱インジケータを前記ゼロコース逸脱マークの第２の側に配置するステップと、
前記車両前部配向が前記所望の進入路の前記第１の側にあるときに前記進向インジケータを前記ゼロコース逸脱マークの前記第１の側に配置するステップと、
前記車両前部配向が前記所望の進入路の前記第２の側にあるときに前記進向インジケータを前記ゼロコース逸脱マークの前記第２の側に配置するステップと、をさらに含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
車両上の受け入れ点を積み込み点に配置する方法であって、
前記積み込み点及び仮想原点を通って延びる所望の進入路を確立するステップと、
前記所望の進入路と第１の線との間にある第１の角度を判定するステップであって、前記第１の線は、前記車両上の前記受け入れ点と前記仮想原点との間に延びる、ステップと、
車両前部配向と前記所望の進入路との間の第２の角度を判定するステップであって、前記車両前部配向は、前記車両上の前記受け入れ点を通って延びる前記車両の長手方向中心線である、ステップと、
前記車両上の前記受け入れ点から積み込み線までの距離を判定するステップであって、前記積み込み線は、前記積み込み点を通って延びる、ステップと、
前記車両を前記積み込み点の方に移動させるステップと、
前記車両が前記所望の進入路の方に移動するように前記車両の動き及び前記所望の進入路に対する車両前部配向を前記第１の角度及び第２の角度に基づいて調整するステップと、
前記車両を前記所望の進入路に沿って移動させるステップと、
前記車両の動きを前記車両上の前記受け入れ点から積み込み線までの前記距離に基づいて前記所望の進入路に沿って調整するステップと、
前記受け入れ点が前記積み込み点に到着したときに前記車両を停止させるステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記方法は、前記車両を自動機械制御によって導く制御装置によって実行される、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記仮想原点は、前記車両が前記積み込み点に接近しているときに、前記積み込み点の前記車両の反対側で前記所望の進入路上に位置し、前記仮想原点は、前記積み込み点からオフセットしている、
請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ナビゲーションに使用されかつ車両経路制御用のヒューマンインタフェースディスプレイに使用される車両経路情報に関する。より具体的には、本開示は、所定の所望の直線経路に対するその経路上の所定の所望の目標位置点までの車両の方向及び距離の両方の位置関係の判定に関する。
【背景技術】
【０００２】
採鉱作業におけるオフハイウェイ大型ダンプカーなどの車両のオペレータ制御は、日常の業務で何回も所望の停止点に接近する仮想的直線経路に車両を整列させること必要とする。この停止点は、一般にスポット点と呼ばれる。スポット点に到達することを目的として、スポット点に接近中の車両の操縦は、一般にスポッティング操縦又は単にスポット操縦と呼ばれる。
【０００３】
スポッティング時間は、試行中に何らかの位置での車両の位置合わせ不良のために操縦を再スタートする場合に長くなる可能性がある。この位置合わせ不良は、所望の最適経路開始点に対する開始点位置の誤差によって引き起こされる可能性がある。位置合わせ不良は誤情報で、すなわち、例えば車両の正しい位置調整で所望のスポット点に到着するために、車両経路に対して矛盾のない修正調整を行うための移動経路に沿った情報の不足によってもたらされる可能性がある。
【０００４】
スポッティング時間の増加をもたらす位置合わせ不良と同様に、車両の停止点の位置の誤差は誤情報で、すなわち車速に対する矛盾のない修正調整を行うための情報の不足から生じる場合がある。このことは、結果として、より多くの車両の操縦が必要となるのでスポッティング時間が増加する原因になる可能性があり、これには、初期開始点からの全面的な完全な再度の試行を必要とする可能性がある。
【０００５】
スポット操縦は、車両の後退動作であることが多い。経路及びスポット点の両方に関する情報は、スポット操縦時に制限される。その理由は、後退時には、小型の（前進動作時のフロントガラス全面と比較して）ミラーを用いることが多く、オペレータに対する奥行き認識情報に関する可視参照が少なくなることが見込まれるからである。カメラ補助では、可視化の向上はほとんど得られず、情報が限られる小さな画面を使用する場合が多く、カメラの２次元情報能力、小さいサイズ、及び他の既知の理由のために、距離、速度、及び制御入力フィードバックの判定のために最小限の補助をもたらす。
【０００６】
スポッティング操縦領域では、操縦に関する多くの環境上の問題点がある場合が多い。ショベル、ゴムタイヤホイールローダー、無軌道式掘削機などの積み込み手段及び他の積み込み手段では、運搬トラックの中に落下する材料の積み込みプロセス、地面に落下する材料、回転タイヤ及び走行トラックから落下する材料、及び機械から落下する集合的残留物から発生する空気中のちり及びデブリによる視認性の低減が生じる。この視認性の低減によって、結果的に、空気環境が十分にきれいになるまでスポッティングが不可能になる状態が生じ、待機時間の増大に起因する生産性の低減が生じる。視認性低下の他の環境状況は、豪雨状態、豪雪状態、強風状態、昼間及び夜間の遮光状態、及び直射日光角傾斜状態で起こる。これらは、待機状態及び生産速度低減、並びにスポッティング操縦中の設備と運搬トラックの衝突の高いリスクをもたらす場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
人間による制御用のディスプレイに使用し、機械支援式制御用のセンサータイプ入力部として使用し、機械自動化による制御用のセンサータイプ入力部に使用することができる複数パラメータのナビゲーション位置情報を供給する方法及び装置に対する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの実施形態では、車両用ディスプレイモジュールは、所望の進入路と第１の線との間の第１の角度の表示を行うように構成されるコース逸脱インジケータを備え、第１の線は、車両上の第１の点と仮想原点との間に延びる。所望の進入路は、積み込み点に接近する車両用の所望のコースである。進向インジケータは、車両前部配向と所望の進入路との間の第２の角度の表示を行うように構成され、車両前部配向は、車両上の第１の点を通って延びる車両の長手方向中心線である。横方向逸脱インジケータは、車両上の第１の点から積み込み線までの距離の表示を行うように構成され、積み込み線は、積み込み点を通って延び、積み込み点は、所望の進入路上に位置する。
【０００９】
別の実施形態では、ディスプレイを使用する車両の位置を示す方法（ディスプレイは、コース逸脱インジケータ、進向インジケータ、及び横方向逸脱インジケータを備える）は、積み込み点及び仮想原点を通って延びる所望の進入路を確立するステップと、所望の進入路と第１の線の間にある第１の角度を判定するステップ（第１の線は、車両上の第１の点と仮想原点との間に延びる）と、車両前部配向と所望の進入路との間の第２の角度を判定するステップ（車両前部配向は、車両上の第１の点を通って延びる車両の長手方向中心線である）と、車両上の第１の点から積み込み線まで距離を判定するステップ（積み込み線は、積み込み点を通って延びる）と、第１の角度の表示をコース逸脱インジケータで提示するステップと、第２の角度の表示を進向インジケータで提示するステップと、車両上の第１の点から積み込み線までの距離の表示を横方向逸脱インジケータで提示するステップとを含むことができる。
【００１０】
別の実施形態では、車両上の受け入れ点を積み込み点に配置する方法であって、積み込み点及び仮想原点を通って延びる所望の進入路を確立するステップと、所望の進入路と第１の線との間にある第１の角度を判定するステップ（第１の線は、車両上の受け入れ点と仮想原点との間に延びる）と、車両前部配向と所望の進入路との間の第２の角度を判定するステップ（車両前部配向は、車両上の受け入れ点を通って延びる車両の長手方向中心線である）と、車両上の受け入れ点から積み込み線まで距離を判定するステップ（積み込み線は、積み込み点を通って延びる）と、車両を積み込み点の方に移動させるステップと、車両が所望の進入路の方に移動するように車両の動き及び所望の進入路に対する車両前部配向を第１の角度及び第２の角度に基づいて調整するステップと、車両を所望の進入路に沿って移動させるステップと、車両の動きを車両上の受け入れ点から積み込み線までの距離に基づいて所望の進入路に沿って調整するステップと、受け入れ点が積み込み点に到着したときに車両を停止させるステップとを含むことができる。
【００１１】
他のシステム、方法、特徴、及び利点は、当業者であれば以下の図面及び詳細な説明を検討することで理解できるはずである。全てのこのようなさらなるシステム、方法、特徴、及び利点は本明細書に含まれ、本発明の範囲内にあり、以下の特許請求項の範囲によって保護されることが意図されている。
【００１２】
以下に説明する実施形態は、添付図面と併せて以下の説明を読むことによって完全に理解できるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】１つの実施形態による車両の図である。
【図２】１つの実施形態による車両スポッティング操縦の位置レイアウトの上面図である。
【図３】１つの実施形態による例示的なディスプレイインタフェースモジュールである。
【図４】１つの実施形態による車両スポッティング操縦の複数の位置レイアウトの上面図である。
【図５】１つの実施形態による例示的な制御装置である。
【図６】１つの実施形態による例示的なディスプレイインタフェースモジュールの等角図である。
【図７】１つの実施形態による、様々な表示が示された例示的なディスプレイインタフェースモジュールである。
【図８】１つの実施形態による、様々な表示が示される例示的なディスプレイインタフェースモジュールである。
【図９】１つの実施形態による制御装置の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、採鉱環境において材料の運搬に使用されるオフハイウェイ採鉱トラックを表す例示的な車両１０１を示す。例示的な車両１０１は、単に説明のためであり、本開示がこの例に限定されると解釈すべきではない。
【００１５】
例示的な車両１０１は、回転軸出力を発電装置１０３に供給するエンジン１０２を含み、次に、発電装置１０３は、駆動システム制御部１０４を介して電気エネルギーを供給する。駆動システム制御部１０４は、電気エネルギーを推進用の車輪牽引モーター１０５に導く。車両１０１は、２以上の車輪牽引モーター１０５を有することができる。
【００１６】
車両１０１が、下り坂作業又は速度低減作業などの減速力（すなわち、速度低減力）が必要な状態で運転される場合、回転エネルギーを電気的に車輪牽引モーターつまりモーター１０５から駆動システム制御部１０４を介して取り出すことができる。取り出された電気エネルギーは、駆動システム構成要素の減速グリッド１１１を介して周囲空気に放出することができる。
【００１７】
オペレータ制御ステーション１０６内のオペレータによる特定の操作は、機械的、電気的、電波、又は、他の伝達手段とすることができるコマンドを提供することができる。コマンドは、直接的に又は駆動システム制御部１０４及び／又は可能性のある他のステムの制御部を介して、車両上の駆動システム制御部１０４、エンジン制御部１０９、及び他のシステム制御部などの車両システムに命令することができる。
【００１８】
オペレータ制御ステーション１０６内には、トラック制御装置１０８及びディスプレイダッシュパネル組立体１０７が存在し、ディスプレイダッシュパネル組立体は、インジケータ、ゲージ、ライト、及び、車両からオペレータへの情報伝達、並びにオペレータから車両への逆方向の情報伝達のための他の様々なヒューマンインタフェース装置を有し、このヒューマンインタフェース装置は、計器、スイッチ、レバー、ディスプレイ、ホイール、及び他のこの種のヒューマンマシンインタフェースを含む。また、機械制御装置１０８及びペイロード測定システム制御装置などの他のシステム制御装置は、この例示的な車両１０１に共通している。
【００１９】
トラックからオフトラック装置へ情報伝達は、無線装置１１０、並びに全地球測位衛星信号受信、無線信号又は衛星信号によるデータ送受信、及び他のオフトラックデータ転送システム及び装置によって行うことができる。
【００２０】
図２は、積み込みショベル２０１に向かって操縦されるダンプカー２１０の上面図である。目標積み込み点２０３は、積み込みショベル２０１のバケット２０２の中央部である。トラック２１０の受け入れ点２１１は、操縦終了時に目標積み込み点２０３でショベルバケット２０２の下となる所望の位置を有する。角度「ａ」２０９は、仮想原点２０７から目標積み込み点２０３を通って形成され、結果的に所望の進入路２１３を規定する水平に延びるベクトルに対する、トラック２１０の前部配向の方向角度２０９である。角度「ｂ」２０８は、所望の進入路２１３から、仮想原点２０７からダンプカー２１０上の受け入れ点２１１までの位置ベクトルライン２１２までの角度である。仮想原点２０７は、所望の進入路２１３上でバケット線２０４からバケット平行線２０６までの距離Ａ２０５だけ目標積み込み点２０３の後方に（トラック２１０の位置に対して）位置する点である。バケット線２０４は、目標積み込み点２０３を通るショベルブームに対する平行線によって形成される。距離Ｂ２１６は、最大側方線２１５で始まりバケット線２０４に至る領域である。最大側方線２１５は、バケット線２０４に平行である。
【００２１】
トラック２１０の位置を測定するために使用される機器の感度に起因して、位置ベクトル線２１２と所望の進入路２１３との交差点の近くでは、交差点において位置ベクトル線２１２と所望の進入路２１３との間の差が相対的に小さいので所望の進入路２１３からのコース逸脱の表示がない場合がある。従って、仮想原点２０７は、トラック２１０が目標積み込み点２０３に非常に近いときに所望の進入路２１３からのコース逸脱の表示を行うために、目標積み込み点２０３の代わりに位置ベクトル線２１２及び角度「ｂ」２０８を確立するために使用される。目標積み込み点２０３の代わりに仮想原点２０７を使用することによって、位置ベクトル線２１２及び所望の進入路２１３の交差点が目標積み込み点２０３から離れ、目標積み込み点２０３での所望の進入路２１３からのコース逸脱の表示をもたらすようになっている。目標積み込み点２０３の代わりに仮想原点２０７を使用することによって、トラック２１０が目標積み込み点２０３に非常に近い場合に、トラック２１０の位置を測定するために使用される機器の感度内で角度を判定することができるように、トラック２１０上の受け入れ点２１１と所望の進入路２１３との間の角度が増大する。例えば、目標積み込み点２０３の代わりに仮想原点２０７を使用することによって、位置ベクトル線２１２と目標積み込み点２０３との間のバケット線２０４に沿ったオフセット距離２１７が得られる。オブセット距離２１７は、トラック２１０の位置を測定するために使用される機器の感度を考慮して、目標積み込み点２０３近くでの所望の進入路２１３からのコース逸脱の表示を可能にするように十分に大きい。例えば、オブセット距離２１７は、約１０°の最大角度「ｂ」２０８及び約１９フィートの距離Ａ２０５で３フィートとすることができる。
【００２２】
図３は、オペレーターインタフェースディスプレイ３０１の１つの実施形態の正面図である。オペレーターインタフェースディスプレイ３０１は、コース逸脱インジケータ３０３を含み、コース逸脱インジケータ３０３は、それぞれ最大左位置中央線３１３及び最大右位置中央線３２２を有する最大左位置マーク３０５から最大右位置マーク３０６までコース逸脱インジケータピボット点３２３で移動する針である。角度「ｈ」３０８は、ゼロコース逸脱インジケータ３０３位置マーク３０７及びその関連のゼロコース逸脱インジケータ３０３位置中央線３１６に対する最大左コース逸脱インジケータ３０３移動角度「ｃ」３０９及び最大右位置コース逸脱インジケータ３０３移動角度「ｄ」３１０を有するコース逸脱インジケータ３０３の完全移動角度である。ゼロコース逸脱インジケータ位置中央線３１６に整列したときのコース逸脱インジケータ３０３は、ゼロコース逸脱インジケータ３０３位置マーク３０７と一直線になる。コース逸脱インジケータ３０３に類似する進向インジケータ３０４は、コース逸脱インジケータ３０３のコース逸脱インジケータピボット点３２３を使用して最大左位置マーク３０５から最大右位置マーク３０６まで位置を移動する。進向インジケータ３０４は、所望の進入路２１３に対するトラック２１０の前部配向方向の表示である。角度「ｅ」３１１は、ゼロコース逸脱インジケータ位置中央線３１６からコース逸脱インジケータ位置中央線３１４まで形成されたコース逸脱インジケータ角度であり、コース逸脱インジケータ位置中央線３１４は、図示の左側位置又は不図示の右側位置とすることができる。角度「ｅ」３１１は、トラック２１０のオペレータに対する角度「ｅ」３１１の視覚表示を拡大させるために３：１など変倍又は比率係数によって角度「ｂ」２０８に関係する。例えば、角度「ｅ」３１１は、角度「ｂ」２０８が５°である場合に１５°とすることができる。角度「ｆ」３１２は、ゼロコース逸脱インジケータ位置中央線３１６から進向インジケータ中央線３１５まで形成される進向インジケータ位置角であり、進向インジケータ位置中央線３１５は、図示の左側位置又は不図示の右側位置とすることができる。角度「ｆ」３１２は、トラック２１０のオペレータに対する角度「ｆ」３１２の視覚表示を拡大させるために３：１など変倍又は比率係数によって角度「ｂ」２０９に関係する。例えば、角度「ｆ」３１２は、角度「ａ」２０９が３°である場合に９°とすることができる。
【００２３】
横方向逸脱インジケータ３０２は、横方向インジケータ回転点３２４を備え、個別の目標点中央線３２０に関する横方向インジケータ目標点マーク３１９から個別の最大横方向インジケータ中心線３１８に関する最大横方向インジケータマーク３１７までの範囲を有する。角度「ｉ」３２５は、ゼロ横方向インジケータ目標中央線３２０から横方向インジケータ中心線３２６までの角度である。角度「ｇ」３２１は、最大横方向インジケータ位置中心線３１８から横方向インジケータ目標点中央線３２０までの横方向インジケータ移動範囲角度である。
【００２４】
明確にするために、最大左位置マーク３０５とゼロコース逸脱インジケータ位置マーク３０７の間に様々なマーキングが存在できる。同様に、最大右位置マーク３０６とゼロインジケータマークゼロコース逸脱インジケータ位置マーク３０７との間に様々なマーキングが存在できる。同様に、横方向インジケータ目標点マーク３１９と最大横方向インジケータマーク３１７との間に様々な中間マーキングが存在できる。
【００２５】
ディスプレイ３０１は、所望の進入路２１３及び目標積み込み点２０３に対するトラック２１０の方向及び距離の両方の位置関係を示す。結果的に生じるディスプレイ３０１上への方向及び距離表示の組み込みによって、トラック２１０の反復可能で正確な経路制御及び位置停止点制御が可能になる。この運動制御は、人間指令だけの車両制御、人間指令の車両制御及び自動化支援車両制御の組み合わせ、及び完全自動化車両制御で実現することができる。
【００２６】
図４は、積み込みショベル４１０に向かって操縦されるダンプカー１０１の複数の個々の位置に関する例示的なスポッティング操縦の上面図である。個別の位置１のトラック受け入れ点４１１を有する位置１のトラック４０１、個別の位置２のトラック受け入れ点４１２を有する位置２のトラック４０２、個別の位置３のトラック受け入れ点４１３を有する位置３のトラック４０３、個別の位置４のトラック受け入れ点４１４を有する位置４のトラック４０４、個別の位置５のトラック受け入れ点４１５を有する位置５のトラック４０５、個別の位置６のトラック受け入れ点４１６を有する位置６のトラック４０６、個別の位置７のトラック受け入れ点４１７を有する位置７のトラック４０７、個別の位置８のトラック受け入れ点４１８を有する位置８のトラック４０８、個別の位置９のトラック受け入れ点４１９を有する位置９のトラック４０９が示されている。位置９のトラック４０９は、個別の位置９のトラック受け入れ点４１９が目標積み込み点４２４に正確に位置するとして示されている。所望のアプローチ線４２０は、目標積み込み点４２４を通るショベルブームバケット線４２５の垂線から形成される。ショベルブームバケット線４２５は、目標積み込み点４２４を通るショベルブームに平行に形成される線である。最大インジケータ位置左側４２１及び最大インジケータ位置右側線４２２は、それぞれ、最大オペレーターインタフェースディスプレイ３０１の最大左位置マーク３０５及び最大右位置マーク３０６との位置関係を表す。他の位置左側線４３１及び位置右側線４３２は、オペレーターインタフェースディスプレイ３０１ゼロコース逸脱インジケータ位置マーク３０７との位置関係を表す所望のアプローチ線４２０に対する他の位置関係を表す。これらのコース位置線４２１、４３１、４２０、４３２、４２２は、距離Ｅ４２９によって目標積み込み点４２４を越えてオフセットする仮想原点４２３から始まる。最大横方向インジケータ位置線４２８は、オペレーターインタフェースディスプレイ３０１の最大横方向インジケータマーク３１７との位置関係を表す。ショベルブームバケット線４２５は、オペレーターインタフェースディスプレイ３０１の横方向インジケータ目標点マーク３１９との位置関係を表す。距離Ｃ４２６は、横方向インジケータ目標点マーク３１９に最も近いオペレーターインタフェースディスプレイ３０１のマーキングとの位置関係を表し、同様に、残りの横方向インジケータ位置線４３０は、横方向逸脱インジケータ３０２のより大きい角度「ｉ」を用いて距離Ｃ４２６よりも大きい距離を表し、最大横方向インジケータ位置線４２８での最大横方向インジケータマーク３１７で最大を表す。距離Ｄ４２７は、オペレーターインタフェースディスプレイ３０１の横方向インジケータ移動範囲角度「ｇ」３２１を表す位置距離を表す。
【００２７】
図４のトラック位置に関して、図３に示す横方向逸脱インジケータ３０２、コース逸脱インジケータ３０３、及び進向インジケータ３０４の方向は、図３に示す方向とは逆であるか又は異なる場合がある。例えば、コース逸脱インジケータ３０３は、受け入れ点２１１が所望の進入路２１３より下の場合にはゼロコース逸脱位置マーク３０７の右側に配置されるように構成することができる。
【００２８】
図５は、本明細書で提示する全ての図に関して説明するような車両、プロセス、又はディスプレイインタフェースのいずれかを作動させるように使用可能でありかつ構成された制御装置５０１の実施形態の例示的な実施例である。制御装置５０１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、又は、各々の複合体の組み合わせ及び変形例などのプロセッサ５０２を含むことができる。プロセッサ５０２は、１又は２以上の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、サーバー、ネットワーク、デジタル回路、アナログ回路、その組み合わせ、又はデータを分析して処理する他の現在公知の又は今後開発される装置とすることができる。プロセッサ５０２は、手作業で生成されるか、さもなければプログラムされるコードなどのソフトウェアプログラムを実行することができる。
【００２９】
制御装置５０１は、バス５０５を介して通信することができるメモリ５０３を含むことができる。メモリ５０３は、メインメモリ、スタティックメモリ、又はダイナミックメモリとすることができる。メモリ５０３は、限定されるものではないが、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、プログラム可能読み取り専用メモリ、電気的プログラム可能読み取り専用メモリ、電気的消去可能読み取り専用メモリ、フラッシュメモリ、磁気テープ又はディスク、光媒体などを含む、様々なタイプの揮発性及び不揮発性記憶媒体などのコンピュータ可読記憶媒体を含むことができるがこれらに限定されない。一例として、メモリ５０３は、プロセッサ５０２用のキャッシュ又はランダムアクセスメモリを含むことができる。代替的に又は付加的に、メモリ５０３は、プロセッサ、システムメモリ、又は他のメモリのキャッシュメモリなど、プロセッサ５０２とは別個とすることができる。メモリ５０３は、データを記憶する外部記憶装置又はデータベースとすることができる。実施例としては、データを記憶するように動作するハードドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、メモリカード、メモリースティック、フロッピーディスク、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）メモリ素子又は任意の他のデバイスを挙げることができる。メモリ５０３は、プロセッサ５０２によって実行可能な命令５１０を記憶するように動作可能とすることができる。図示又は本明細書で説明する機能、処理、作動、又は作業は、メモリ５０３に記憶される命令５１０を実行するプログラム設定されたプロセッサ５０２によって実行することができる。代替的に又は付加的に、本明細書で説明する機能、処理、作動又は作業を実行する命令５１０は、制御装置内の読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などの、ハードウェア、ソフトウェア、又は、両方の何らかの組み合わせに組み込むことができる。機能、処理、作動、又は作業は、特定の形式の命令セット、記憶媒体、プロセッサ、又は処理ストラテジから独立することができ、単独で又は組み合わせて動作するソフトウェア、ハードウェア、集積回路、ファームウェア、マイクロコードなどによって実行することができる。同様に、処理方策は、多重プロセッシング、マルチタスキング、並列処理などを含むことができる。
【００３０】
制御装置５０１は、ディスク又は光学ドライブユニット５０４を含むこともできる。ディスクドライブユニット５０４は、ソフトウェアとしても知られる１又は２以上の組の命令５１０を組み込むことができるコンピュータ可読媒体５１１を含むことができる。さらに、命令５１０は、本明細書で説明するような方法又は論理回路の１又は２以上を実行することができる。命令５１０は、制御装置５０１による実行中にメモリ５０３及び／又はプロセッサ５０２内に完全に又は少なくとも部分的に常駐することができる。メモリ５０３及びプロセッサ５０２は、上述したようにコンピュータ可読媒体も含むことができる。
【００３１】
制御装置５０１は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、フラットパネルディスプレイ、固体ディスプレイ、陰極線管（ＣＲＴ）など、ディスプレイ５０６、プロジェクタ、プリンタ、又は、判明した情報を出力する他の現在公知の又は今後開発されるディスプレイデバイスをさらに含むことができるか又はこれらと通信することができる。ディスプレイ５０６は、図３を参照して説明するディスプレイの実施形態と同様に動作することができる。ディスプレイ５０６は、ユーザーがプロセッサ５０２の機能を見るためのインタフェース、又は、詳細には、メモリ５０３又はドライブユニット５０４に記憶されたソフトウェア又は命令５１０のインタフェースとして機能することができる。
【００３２】
加えて、制御装置５００は、ユーザーが制御装置５０１の構成要素のいずれかと対話することを可能にするように構成される入力装置５０７を含むか又は入力装置５０７と通信することができる。入力装置５０７は、テンキー、キーボード、又はマウスなどカーソル制御装置、ジョイスティック、タッチスクリーンディスプレイ、リモコン、又は制御装置５０１と対話するように動作する任意の他の装置とすることができる。入力装置５０７は、ディスプレイ５０６の一部とすることができる。
【００３３】
本開示は、命令５１０を含むか、又は伝搬された信号に応答して命令５１０を受信して実行するコンピュータ可読媒体５１１を想定しており、ネットワーク５０９に接続した装置は、ネットワーク５０９を通じて音声、ビデオ、オーディオ、画像、又は任意の他のデータを伝達することができる。さらに、命令５１０は、ネットワーク５０９上で通信インタフェース５０８を介して送信又は受信することができる。通信インタフェース５０８は、プロセッサ５０２の一部とすること又は別個の構成要素とすることができる。通信インタフェース５０８は、ソフトウェアで作成すること又はハードウェア内の物理接続部とすることができる。通信インタフェース５０８は、ネットワーク５０９、付加装置、外部媒体、ディスプレイ５０６、又は制御装置５０１内の任意の他の構成要素、又はその組み合わせと接続するように構成することができる。通信インタフェース５０８との接続は、直列インタフェースＲＳ−２３２接続、有線イーサネット（登録商標）接続、以下に説明する無線接続、又は任意の他の形式の接続などの、物理接続とすることができる。同様に、制御装置５０１の他の構成要素との追加的な接続は、物理接続とすること又は無線で確立することができる。
【００３４】
ネットワーク５０９は、有線ネットワーク、無線ネットワーク、又はその組み合わせと共に使用される付加装置を含むことができる。無線ネットワークは、携帯電話網、８０２．１１、８０２．１６、８０２．２０、又はＷｉＭａｘネットワークとすることができる。さらに、ネットワーク５０９は、インターネットなどの公衆回線網、イントラネットなどの専用回線網、又はその組み合わせとすることができ、ＴＣＰ／ＩＰ対応ネットワークプロトコル、暗号化メッセージ及び認証、二重鍵暗号化、並びに容易に分かる派生物及び将来の派生物の両方を含むがこれらに限定されない、現在利用可能な又は今後開発される様々なネットワークプロトコルを利用することができる。
【００３５】
コンピュータ可読媒体５１１は、単一の媒体とすることができ、又はコンピュータ可読媒体５１１は、１又は２以上の組の命令を記憶する集中型又は分散型データベース、関連のキャッシュ、及びサーバーなどの複数の媒体とすることができる。用語「コンピュータ可読媒体」は、命令セットをプロセッサによる実行のために記憶、符号化、又は担持することができる、又はコンピュータシステムに本明細書で開示する方法又は動作の任意の１又は２以上を実行させることができる任意の媒体を含むこともできる。
【００３６】
コンピュータ可読媒体５１１は、１又は２以上の不揮発性読取り専用メモリを収容するメモリカード又は他のパッケージなどの固体メモリを含むことができる。コンピュータ可読媒体５１１は、ランダムアクセスメモリ又は他の揮発性書き換え可能メモリとすることもできる。加えて、コンピュータ可読媒体５１１は、伝送媒体上で通信される信号などの搬送波信号を捕捉するディスク又はテープ又は他の記憶装置などの光磁気又は光学的媒体を含むことができる。電子メール又は他の内蔵式情報アーカイブ又はアーカイブセットへのデジタルファイル添付は、有形の記憶媒体とすることができる配信媒体と考えることができる。従って、本開示は、データ又は命令を記憶することができるコンピュータ可読媒体又は配信媒体及び他の同等物及び後継媒体の任意の１又は２以上を含むと考えることができる。
【００３７】
図６は、ディスプレイ３０１と同様のディスプレイを有するインタフェースディスプレイ６０１の１つの実施形態の等角図である。
【００３８】
図７は、上記の図４に描かれた位置に対応する複数のディスプレイ描写セットの図である。図７に示すディスプレイは、ディスプレイ３０１と同じ構成要素を含む。図７は、横方向逸脱インジケータ３０２、コース逸脱インジケータ３０３、及び進向インジケータ３０４の様々な位置をトラック位置４０１、４０２、４０３、４０４、４０５及び４０６に関して示す。ディスプレイ７０１は、位置４０１に対応する。ディスプレイ７０２は、位置４０２に対応する。ディスプレイ７０３は、位置４０３に対応する。ディスプレイ７０４は、位置４０４に対応する。ディスプレイ７０５は、位置４０５に対応する。ディスプレイ７０６は、位置４０６に対応する。
【００３９】
図８は、上記の図４に描かれた位置に対応する複数のディスプレイ描写セットの図である。図８に示すディスプレイは、ディスプレイ３０１と同じ構成要素を含む。図８は、横方向逸脱インジケータ３０２、コース逸脱インジケータ３０３、及び進向インジケータ３０４の様々な位置をトラック位置４０７、４０８、及び４０９に関して示す。ディスプレイ８０１は、位置４０７に対応する。ディスプレイ８０２は、位置４０８に対応する。ディスプレイ８０３は、位置４０９に対応する。ディスプレイ８０４は、図４に形式的に示されていない位置４０７と位置４０８との間の位置に対応する。
【００４０】
図９は、実施形態のディスプレイ３０１の論理回路の実施例である。制御装置９０８は、経路９０６に沿って情報を様々なセンサ９０１から直接受け取ること、又は情報を間接的に制御装置９０３へのセンサ信号経路９０２及び情報経路９０７を介して受け取ること、又は情報を間接的に例示的な他の制御装置９０５から制御装置９０３への情報経路９０４及び情報経路９０７を介して受け取ることができる。制御装置９０８に供給される情報は、トラックの位置に関係する任意の形式の情報、つまり、ＧＰＳ座標、ＧＰＳ角度、無線方向信号、ナビゲーションデバイスデータ、算出角度又は距離などのトラックの位置を判定することができる情報を含むことができる。センサ９０１及び制御装置９０３又は９０５は、ナビゲーション装置、ＧＰＳ装置、レーダー装置、ステアリングセンサ、速度センサ、無線センサなどの、距離又は位置を判定するために使用される任意の形式のセンサ、制御装置、又は装置とすることができる。次に、制御装置９０８は、経路９０９に沿って受け取った情報を決定位置ブロック９１０に送って計算を行う。次に、生成された情報及び生の情報、又はその組み合わせの情報は、情報の妥当性を判定する判定ブロック９１２に経路９１１に沿って渡される。次に、妥当性に関する真の経路９１３は、進向値の判定のための計算ブロック９１４に至り、次に、経路９１５に沿ってコース値の判定のための計算ブロック９１６に至り、次に、経路９１７に沿ってコース逸脱値の判定のための計算ブロック９１８に至り、次に、経路９１９に沿って横方向逸脱値の判定のための計算ブロック９２０に至り、次に、経路９２１に沿って最後の最新情報ディスプレイブロック９２２に至る。
【００４１】
代替的に、妥当性に関する偽の経路９２３は、フラグ無効設定のための計算ブロック９２４に至り、経路９２５に沿ってデータ値をクリアするための計算ブロック９２６に至り、経路９２７に沿って最後の最新情報表示のための計算ブロック９２２に至る。また、ディスプレイの更新は、表示される情報が有効であるという表示を含み、例えば、情報が無効であるか又は信頼性が低い場合の誤り表示である。
【００４２】
本明細書で説明する車両、プロセス、ディスプレイインタフェース、及び制御装置は、車両の移動経路をより正確に知らせる手段を提供することによって背景技術の欄で取り上げた問題を解決する。これによって、結果的に位置状態が最適化されかつ是正された即時フィードバック応答が可能になり、これは、人間による操作か機械自動化による操作かを問わず、制御入力の補正に容易に利用できる。
【００４３】
本発明の様々な実施形態を説明してきたが、当業者であれば、より多くに実施形態及び実行例が本発明の範囲内で可能であることを理解できるはずである。従って、本発明は、特許請求の範囲及びその均等物を示す実施例に限定されると解釈すべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
2019135484000001.pdf