MX2014011661A - Sistema de vista general para una excavadora. - Google Patents

Abstract

Sistemas y métodos para proporcionar una vista general de una máquina industrial, tal como una excavadora; un sistema incluye por lo menos un procesador configurado para recibir datos de por lo menos un sensor instalado en la excavadora relacionada con el área alrededor de la excavadora, identificar una pluralidad de planos basados en los datos, determinar si la pluralidad de planos está colocada en una configuración predeterminada asociada con un camión de remolque y si la pluralidad de planos está colocada en la configuración predeterminada, superpone la pluralidad de planos sobre una imagen de vista general de la excavadora y el área.

Description

SISTEMA DE VISTA GENERAL PARA UNA EXCAVADORA REFERENCIA CRUZADA Esta solicitud reclama prioridad para la Solicitud Provisional de E.U.A. No. 61/617,516, presentada el 29 de marzo de 2012 y Solicitud Provisional de E.U.A. No. 61/763,229, presentada el lunes, 11 de febrero de 2013, todo el contenido de cada una de las cuales se incorpora aquí por referencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la presente invención se refieren a proporcionar una vista de los objetos físicos detectados localizados alrededor de una máquina industrial, tal como una excavadora de cuerda eléctrica o mecánica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Las máquinas industriales, tales como excavadoras de cuerda eléctrica o mecánicas, excavadoras de cuchara de arrastre, etc., se utilizan para ejecutar las operaciones de excavación para extraer material de, por ejemplo, un banco de una mina. Un operador controla una excavadora de cuerda durante una operación de excavación para cargar una cuchara de pala con el material. El operador deposita el material de la cuchara de pala en un camión de remolque. Después de depositar el material, el ciclo de excavación continua y el operador gira la cuchara de pala de regreso al banco para realizar la excavación adicional.

Mientras se mueve la cuchara de pala, es importante tener una trayectoria de giro libre para evitar el impacto con otros objetos. Por ejemplo, la cuchara de pala puede golpear el camión de remolque u otro equipo en la trayectoria de giro. El cucharón de excavadora también puede golpear el banco, la tierra, otras porciones de la excavadora y/u otros objetos localizados alrededor de la excavadora. El impacto, especialmente si es fuerte, puede causar daño al cucharón de excavadora y al objeto golpeado. Además, el impacto puede causar daño a otros componentes de la excavadora.

En consecuencia, las modalidades de la invención proporcionan sistemas y métodos para detectar y mitigar las colisiones de la excavadora. Para detectar colisiones, los sistemas y métodos detectan objetos dentro de un área alrededor de una excavadora. Después de detectar objetos, los sistemas y métodos opcionalmente pueden aumentar el control de la excavadora para mitigar el impacto de las posibles colisiones con los objetos detectados. Cuando se disminuye una colisión, los sistemas y métodos pueden proporcionar alertas para el operador de la excavadora usando retroalimentación audible, visual y/o táctil.

En particular, una modalidad de la invención proporciona un sistema para proporcionar una vista general de un área alrededor de una excavadora. El sistema incluye por lo menos un procesador. El por lo menos un procesador está configurado para recibir datos de por lo menos un sensor instalado en la excavadora, en donde los datos se refieren al área alrededor de la excavadora, identifica una pluralidad de planos basados en los datos, y determina si la pluralidad de planos están colocados en una configuración predeterminada asociada con un camión de remolque. Si la pluralidad de planos está colocada en la configuración predeterminada, el por lo menos un procesador está configurado para superponer la pluralidad de planos en una imagen de vista general de la excavadora y el área.

Otra modalidad de la invención proporcionar un método para proporcionar una vista general de un área alrededor de una máquina industrial. El método incluye recibir, por lo menos un procesador, datos de por lo menos un sensor instalado en la máquina industrial, en donde los datos relacionados con el área alrededor de la máquina industrial. El método también incluye identificar, mediante por lo menos un procesador, una pluralidad de planos basados en los datos, determinar, mediante por lo menos un procesador, si la pluralidad de planos se coloca en una configuración predeterminada asociada con un objeto físico predeterminado, y, si la pluralidad de planos está asociada con la configuración predeterminada, superponer la pluralidad de planos en una imagen de vista general de la máquina industrial y del área.

Otros aspectos de la invención se harán evidentes al considerar la descripción detallada y los dibujos anexos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La patente o solicitud contiene por lo menos un dibujo a color.

Las copias de esta patente o publicación de solicitud de patente con el(los) dibujo(s) a color las proporcionará la Oficina a petición y con el pago de los derechos necesarios.

La figura 1 ilustra una máquina industrial y un camión de remolque de acuerdo con una modalidad de la invención.

La figura 2 ilustra un controlador para la máquina industrial de la figura 1.

La figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método para detectar objetos realizados por el controlador de la figura 2.

La figura 4 ilustra planos ejemplares detectados por el controlador de la figura 2.

La figura 5 ilustra volúmenes de ejemplo de exclusión definidos por el controlador de la figura 2 con base en los planos de la figura 4.

La figura 6 ilustra las imágenes capturadas alrededor de una máquina industrial.

La figura 7 ilustra una vista general de la máquina industrial con base en las imágenes de la figura 6.

La figura 8 ilustra la vista general de la figura 7 superpuesta con planos detectados por el controlador de la figura 2.

La figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra un método para disminuir colisiones realizadas por el controlador de la figura 2.

La figura 10 ¡lustra un controlador para una máquina industrial de acuerdo con otra modalidad de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Antes de explicar a detalle cualquiera de las modalidades de la invención, deberá entenderse que la invención no está limitada en su solicitud a los detalles de construcción y disposición de los componentes que se describen en la siguiente descripción o que se ilustran en los siguientes dibujos. La invención puede tener otras modalidades y puede ser practicada o realizada de varias maneras. También, se deberá entender que las frases y la terminología que se usan en la presente tienen el propósito de descripción, y no se deben considerar como limitativas. El uso de las frases "que incluye", "que comprende" o "que tiene" y variaciones de las mismas, en la presente significa que abarcan los artículos enumerados después y equivalentes de los mismos, así como artículos adicionales. Los términos "montado", "conectado" y "acoplado" se utilizan ampliamente y abarcan tanto el montaje, la conexión y el acoplamiento directo como indirecto. Asimismo, "conectado" y "acoplado" no están limitados a conexiones o acoplamientos físicos o mecánicos y pueden incluir conexiones y acoplamientos eléctricos, ya sea directos o indirectos. También, las comunicaciones y notificaciones electrónicas pueden llevarse a cabo usando cualquier medio que incluye conexiones directas, conexiones inalámbricas, etc.

Debe observarse que una pluralidad de dispositivos de hardware y software, así como una pluralidad de diferentes componentes estructurales se pueden utilizar para implementar la invención. Además, debe entenderse que modalidades de la invención pueden incluir hardware, software y componentes electrónicos o módulos que, a efectos del discusión, pueden ser ilustrados y descritos como si la mayoría de los componentes fueran ¡mplementados solamente en el hardware. Sin embargo, el experto en la técnica y basado en una lectura de esta descripción detallada, reconocerá que, en al menos una modalidad, los aspectos basados en la electrónica de la invención pueden ser ¡mplementados en el software (por ejemplo, almacenado en un medio no transitorio, legible por computadora) ejecutable por uno o más procesadores. Como tal, debe señalarse que una pluralidad de dispositivos basados en hardware y software, así como una pluralidad de diferentes componentes estructurales se pueden utilizar para implementar la invención. Además y como se describe en los párrafos siguientes, las configuraciones mecánicas específicas ilustradas en los dibujos pretenden ejemplificar modalidades de la invención y que son posibles otras configuraciones mecánicas alternativas. Por ejemplo, los "controladores" descritos en la especificación pueden incluir componentes de procesamiento estándar, tal como uno o más procesadores, uno o más módulos del medio legible por computadora, una o más interfaces de entrada/salida, y varias conexiones (por ejemplo, un bus del sistema) que conectan los componentes.

La figura 1 muestra una excavadora de cuerda eléctrica de ejemplo 100. La excavadora de cuerda eléctrica 100 incluye rieles 105 para impulsar la excavadora de cuerda eléctrica 100 hacia adelante y hacia atrás, y para girar la excavadora de cuerda eléctrica 100 (es decir, al variar la velocidad y/o dirección de los rieles izquierdo y derecho en relación una con otra.) Lo rieles 105 soportan una base 110, incluyendo una cabina 115. La base 110 es capaz de oscilar o girar alrededor de un eje de oscilación 125, para moverse desde una ubicación de excavación hasta una ubicación de descarga y de regreso a una ubicación de excavación. En algunas modalidades, el movimiento de los rieles 105 no es necesario para el movimiento de oscilación. La excavadora de cuerda eléctrica además incluye un eje de la cuchara de pala 130 que soporta una palanca de la cuchara de pala giratorio 135 y una cuchara de pala 140. La cuchara de pala 140 incluye una puerta 145 para descargar el contenido desde dentro de la cuchara de pala 140 dentro de una ubicación de descarga.

La excavadora 100 también incluye cables de suspensión tensos 150, acoplados entre la base 110 y el eje de la cuchara de pala 130 para soportar el eje de la cuchara de pala 130; un cable elevador 155 fijado a un cabrestante (no se muestra) dentro de la base 110 para enrollar el cable 155 para elevar y descender la cuchara de pala 140; y un cable de puerta de cuchara de pala 160 fijado a otro cabrestante (no se muestra) para abrir la puerta 145 de la cuchara de pala 140. En algunos ejemplos, la excavadora 100 es una excavadora serie P&H® 4100 producida por P&H Mining Equipment Inc., aunque la excavadora 100 puede ser otro tipo o modelo de equipo de minería eléctrico.

Cuando los rieles 105 de la excavadora de minería 100 son estáticas, la cuchara de pala 140 es operable para moverse con base en tres acciones de control, elevar, empujar y oscilar. El control de elevación eleva y desciende la cuchara de pala 140 enrollada y desenrollando el cable de elevación 155. El control de empuje extiende y repliega la posición de la palanca 135 y cuchara de pala 140. En una modalidad, el mango 135 y la cuchara de pala 140 están amontonando usando un sistema de piñón y cremallera. En otra modalidad, el mango 135 y la cuchara de pala 140 están apiñados usando un sistema de accionamiento hidráulico. El control de oscilación voltea el mango 135 con relación al eje de oscilación 125. Durante la operación, un operador controla la cuchara de pala 140 para excavar el material con tierra de una ubicación de excavación, girar la cuchara de pala 140 a una ubicación de descarga, liberar la puerta 145 para descargar el material de tierra, e introducir la cuchara de pala 140, que causa la puerta 145 para cerrar, y girar la cuchara de pala 140 a la misma u otra ubicación de excavación.

La figura 1 también muestra un camión de remolque 175. Durante la operación, la excavadora de cuerda eléctrica 100 descarga el material contenido en la cuchara de pala 140 en el camión de remolque 176 al abrir la puerta 145. Aunque la excavadora de cuerda eléctrica 100 se describe como se ha utilizado con el camión de remolque 175, la excavadora de cuerda eléctrica 100 también puede descargar material de la cuchara de pala 140 en otros recolectores de material, tal como una trituradora de minería móvil, o directamente en el suelo.

Como se describió anteriormente en la sección de la breve descripción, mientras un operador gira la cuchara de pala 140, la cuchara de pala 140 puede chocar con otros objetos, tal como un camión de remolque 175 (por ejemplo, la plataforma 176 del camión de remolque 175) y otros componentes de la excavadora 100 (por ejemplo, los rieles 105, un contrapeso localizado en la parte posterior de la excavadora 100, etc.) Estos choques (por ejemplo, impactos metal sobre metal) pueden causar daño a la cuchara de pala 140, la excavadora 100 y el objeto en el que ocurrió el impacto. Por lo tanto, la excavadora 100 incluye un controlador que detecta los objetos y aumenta el control de la cuchara de pala 140 para mitigar una colisión entre la cuchara de pala 140 y un objeto detectado.

El controlador incluye combinaciones de hardware y software que son operables, entre otras cosas, para monitorear la operación de la excavadora 100 y aumentar el control de la excavadora 100, si aplica. Un controlador 300 de acuerdo con una modalidad de la invención se ilustra en la figura 2. Como se ¡lustra en la figura 2, el controlador 300 incluye un módulo de detección 400 y un módulo de mitigación 500. El módulo de detección 400 incluye, entre otras cosas, una unidad de procesamiento 402 (por ejemplo, un microprocesador, un microcontrolador u otro dispositivo programable adecuado), medios legibles por computadora no transitorios 404 y una interfaz de entrada/salida 406. La unidad de procesamiento 402, la memoria 404 y la interfaz de entrada/salida 406 están conectadas por medio de uno o más colectores de control y/o de datos (por ejemplo, un colector común 408). De manera similar, el módulo de mitigación 500 incluye, entre otras cosas, una unidad de procesamiento 502 (por ejemplo, un microprocesador, un microcontrolador u otro dispositivo programable adecuado), medios legibles por computadora no transitorios 504 y una interfaz de entrada/salida 506. La unidad de procesamiento 502, la memoria 504 y la interfaz de entrada/salida 506 están conectadas por medio de uno o más colectores de control y/o de datos (por ejemplo, un colector común 508). Debe comprenderse que en otras construcciones, el módulo de detección 400 y/o el módulo de mitigación 500 incluye pocos componentes adicionales o diferentes.

Como se describe a continuación en más detalle, el módulo de detección 400 detecta objetos y proporciona la información sobre los objetos detectados al módulo de mitigación 500. El módulo de mitigación 500 utiliza la información del módulo de detección 400 y otra información con respecto a la excavadora 100 (por ejemplo, posición actual, movimiento, etc.) para identificar o detectar posibles colisiones y, opcionalmente, mitigar las colisiones. Debe comprenderse que la funcionalidad del controlador 300 puede distribuirse entre el módulo de detección 400 y el módulo de mitigación 500 en varias configuraciones. Por ejemplo, en algunas modalidades, alternativamente o además de la funcionalidad del módulo de mitigación 500, el módulo de detección 400 detecta posibles colisiones con base en los objetos detectados (y otra información con respecto a la excavadora 100 recibida directamente o indirectamente a través del módulo de mitigación 500) y advierte a un operador. El módulo de detección 400 también puede proporcionar la información con respecto a las posibles colisiones identificadas al módulo de mitigación 500, y el módulo de mitigación 500 puede utilizar la información para mitigar automáticamente las colisiones.

Separar el controlador 300 en el módulo de detección 400 y el módulo de mitigación 500 permite que la funcionalidad de cada módulo que se va a utilizar de manera independiente y en varias configuraciones. Por ejemplo, el módulo de detección 400 pueda utilizarse sin el módulo de mitigación 500 para detectar objetos, detectar colisiones y/o dará advertencias a un operador. Además, el módulo de mitigación 500 pude configurarse para recibir datos de múltiples módulos de detección 400 (por ejemplo, cada módulo de detección 400 detecta objetos particulares o un área particular alrededor de la excavadora 100). Asimismo, al separar el controlador 300 entre los dos módulos, cada módulo puede probarse individualmente para asegurar que el módulo está funcionando de manera adecuada.

El medio legible por computadora 404 y 504 almacena las instrucciones del programa y los datos. Los procesadores 402 y 502 incluidos en cada módulo 400 y 500 están configurados para recuperar las instrucciones del medio 404 y 504 y ejecuta, entre otras cosas, las instrucciones para llevar a cabo los procedimientos y métodos de control descritos en la presente. La interfaz de entrada/salida 406 y 506 de cada módulo 400 y 500 transmite los datos del módulo a sistemas externos, redes y/o dispositivos y recibe los datos de los sistemas externos, redes y/o dispositivos. Las interfaces de entrada/salida 406 y 506 también pueden almacenar los datos recibidos de las fuentes externas a los medios 404 y 504 y/o proporciona los datos a los procesadores 402 y 502, respectivamente.

Como se ilustra en la figura 2, el módulo de mitigación 500 está en comunicación con una interfaz de usuario 370. La interfaz de usuario 370 permite que un usuario realice el control de empuje, control de oscilar, control de elevar y control de acceso. Por ejemplo, la interfaz 370 puede incluir uno o más dispositivos de entrada controlados por el operador tales como palancas de control, palancas, pedales y otros activadores. La interfaz de usuario 370 recibe la entrada del operador por medio de los dispositivos de entrada y envía los comandos de movimiento digital al módulo de mitigación 500. Los comandos de movimiento incluyen, por ejemplo, ascender, descender, empujar extendido, empujar retraído, oscilar a la derecha, oscilar a la izquierda, liberar el acceso de la cuchara de pala, avanzar el riel izquierdo, regresar el riel izquierdo, avanzar el riel derecho y regresar el riel derecho. Como se explicará de manera más detallada, el módulo de mitigación 500 está configurado para aumentar los comandos de movimiento del operador. En algunas modalidades, el módulo de mitigación 500 también puede proporcionar retroalimentación al operador a través de la interfaz de usuario 370. Por ejemplo, si el módulo de mitigación 500 aumenta el control del operador de la cuchara de pala 140, el módulo de mitigación 500 puede utilizar la interfaz de usuario 370 para notificar al operador sobre el control automático (por ejemplo, usando retroalimentción visual, audible o táctil).

El módulo de mitigación 500 también está en comunicación con un número de sensores de posición de la excavadora 380 para monitorear la ubicación y el estado de la cuchara de pala 140 y/u otros componentes de la excavadora 100. Por ejemplo, en algunas modalidades, el módulo de mitigación 500 está acoplado a uno o más sensores de empuje, sensores de oscilación, sensores de elevación y sensores de excavadora. Los sensores de empuje indican un nivel de extensión o retracción de la palanca 135 y la pala de cuchara 140. Los sensores de oscilación indican un ángulo de oscilación de la palanca 135. Los sensores de elevación indican una altura de la cuchara de pala 140 con base en una posición del cable de elevación 155. Los sensores de excavadora indican si el acceso de cuchara de pala 145 está abierto (para descargar) o si está cerrado. Los sensores de excavadora también pueden incluir sensores de peso, sensores de aceleración y sensores de inclinación para proporcionar información adicional al módulo de mitigación 500 sobre la carga dentro de la cuchara de pala 140. En algunas modalidades, uno o más sensores de empuje, sensores de oscilación y sensores de elevación son transformadores que indican una posición absoluta o movimiento relativo de los motores utilizados para mover la cuchara de pala 140 (por ejemplo, un motor de empuje, un motor de oscilación y/o un motor de elevación). Por ejemplo, para indicar el movimiento relativo, mientras el motor de elevación gira para enrollar el cable de elevación 155 para elevar la cuchara de pala 140, los sensores de elevación envían una señal digital que indica una cantidad de rotación de la elevación y una dirección del movimiento. El módulo de mitigación 500 traduce estas salidas a una posición de altura, velocidad y/o aceleración de la cuchara de pala 140.

Como se ilustra en la figura 2, en algunas modalidades, el módulo de detección 400 también está en comunicación con una interfaz de usuario 370. Por ejemplo, la interfaz de usuario 370 puede incluir una pantalla, y el módulo de detección 400 puede desplegar las indicaciones de los objetos detectados en la pantalla. De manera alternativa o de manera adicional, el módulo de detección 400 puede desplegar advertencias en la interfaz de usuario 370 si el módulo de detección 400 detecta un objeto dentro de una distancia predeterminada de la excavadora 100 y/o si el módulo de detección 400 detecta una posible colisión con un objeto detectado. Se entenderá que en algunas modalidades, la pantalla se separa de la interfaz de usuario 370. Además, en algunas modalidades, la pantalla puede ser parte de una consola localizada lejos de la excavadora 100 y puede configurarse para comunicarse con el módulo de detección 400 y/o el módulo de mitigación 500 sobre una o más conexiones alámbricas o inalámbricas.

El módulo de detección 400 también está en comunicación con un número de sensores de detección de objetos 390 para detectar objetos. Los sensores 390 pueden incluir cámaras digitales y/o escáners láser (por ejemplo, escáners 2-D o 3-D). Por ejemplo, en algunas modalidades, los sensores 390 incluyen uno o más escáners láser SICK LD-MRS. En otras modalidades, de manera alternativa o adicional, los sensores 390 incluyen una o más cámaras estéreo TYSX G3 EVS AW. En las modalidades donde los sensores 390 incluyen tanto escáners láser como cámaras, el módulo de detección 400 puede utilizar sólo los escáners láser si las cámaras no están disponibles o están funcionando adecuadamente y viceversa. En algunas modalidades, los sensores 390 incluyen por lo menos tres escáners láser. Un escáner puede colocarse en el lado izquierdo (como se ve mediante un operador de excavadora) de la excavadora 100 Un segundo escáner puede colocarse en el lado derecho (como se ve mediante un operador de excavadora) de la excavadora 100 (para rastrear la descarga de material a la derecha de la excavadora 100). Un tercer escáner puede colocarse en la parte posterior de la excavadora 100 para detectar los objetos generalmente localizados detrás de la excavadora 100 (por ejemplo, que pueden chocar con el contrapeso en la parte posterior de la excavadora 100).

Como se observó anteriormente, el módulo de detección 400 y el módulo de mitigación 500 están configurados para recuperar las instrucciones de los medios 404 y 504, respectivamente, y ejecutar, entre otras cosas, las instrucciones relacionadas para llevar a cabo los procedimientos y métodos de control para la excavadora 100. Por ejemplo, la figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método de detección de objetos realizado por el módulo de detección 400. Como se ilustra en la figura 3, el módulo de detección 400 obtiene los datos de los sensores de detección de objetos 390 (en 600) e identifica los objetos que podrían chocar con la excavadora 100 con base en los datos (por ejemplo, los objetos que podrían chocar con la cuchara de pala 140). En algunas modalidades, el módulo de detección 400 ejecuta un método de detección local para buscar objetos en la trayectoria inmediata de la cuchara de pala 140 (es decir, una región de interés predeterminada alrededor de la excavadora 00) que podría chocar con la cuchara de pala 140 mientras se mueve la cuchara de pala 140. Por ejemplo, dentro del método de detección local, el módulo de detección 400 puede obtener datos de los sensores 390 enfocados en la región de interés predeterminada alrededor de la excavadora 100 (por ejemplo, la izquierda o derecha de la cuchara de pala 140). En algunas modalidades, el método de detección local también clasifica los objetos detectados, tal como si el objeto detectado fuera parte de la excavadora 100 o no.

De manera alternativa o adicional, el módulo de detección 400 ejecuta un método de detección global que mapea la ubicación de los objetos detectados en los alrededores de la excavadora. El método de detección global puede enfocarse en una región de interés predeterminada que la región de interés asociada con el método de detección local. El método de detección global también puede intentar reconocer objetos específicos. Por ejemplo, el método de detección global puede determinar si un objeto detectado es parte de un camión de remolque, parte del suelo, parte de una pared, etc.

En algunas modalidades, el módulo de detección 400 está configurado para detectar objetos en particular, tales como camiones de remolque 175. Para detectar los camiones 175, el módulo de detección 400 identifica los planos basados en los datos de los sensores 390 (en 602). En particular, el módulo de detección 400 puede configurarse para identificar uno o más planos horizontal y/o vertical en una configuración comúnmente asociada con un camión de remolque 175. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 1 , un camión de remolque 175 comúnmente incluye un cabezal aproximadamente horizontal 700 que se extiende sobre una cabina 702 del camión 175. El camión de remolque 175 también incluye una plataforma aproximadamente horizontal 176. Además, un camión de remolque 175 comúnmente incluye un plano frontal vertical, dos planos laterales verticales y un plano posterior vertical. En consecuencia, el módulo de detección 400 puede configurarse para identificar una pluralidad de planos con base en los datos proporcionados por los sensores 390 que podrían corresponder a la parte frontal, a los lados, a la parte posterior, al cabezal 700 y a la plataforma 176 de un camión de remolque 175.

Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 4, un área de un camión de remolque 175 puede definirse mediante una pluralidad de líneas de limite 702. Las líneas de límite 702 incluyen una línea frontal de límite 702a que define un extremo frontal del camión 175, una línea posterior de límite 702b que define un extremo posterior del camión 175, una línea lejana de límite 702c que define un primer lado del camión 175 lejos de la excavadora 100 y una línea cercana 702d que define un segundo lado del camión más cerca de la excavadora 100. El camión de remolque 175 también puede definirse mediante una línea de cabezal 704 que marca un borde posterior del cabezal 700.

Las líneas 702 y 704 definen varios planos que forman el camión 175. En particular, como se ¡lustra en la figura 4, la línea frontal de límite 702a, la línea lejana de unión 702c, y la línea posterior de límite 702b definen un plano lejano de pared lateral 706. De manera similar, la línea frontal de límite 702a, la línea cercana de límite 702d y la línea posterior de límite 702b definen un plano cercano de pared lateral 710. La línea frontal de límite 702a, la línea lejana de límite 702c y la línea posterior de límite 702d también define un plano frontal 712 y la línea posterior de límite 702b, la línea lejana de límite 702c, y la línea cercana de límite 702d también definen un plano posterior 714.

Además, la línea de cabezal 704, la línea frontal de límite 702a, la línea lejana de límite 702c y la línea cercana de límite 702d definen un plano de cabezal superior 716. La línea de cabezal 704, la línea lejana de límite 702c, la cercana lejana de límite 702d también definen un plano de cabezal lateral 718. Además, la línea de cabezal 704, la línea frontal de límite 702c, la línea cercana de límite 702d y la línea posterior de límite 702b definen un plano de plataforma 720.

El módulo de detección 400 está configurado para identificar un juego de uno o más planos ilustrados en la figura 4 de los datos proporcionados por los sensores de detección de objetos 390 en una configuración que coincide con una configuración de planos asociada con un camión de remolque 175. En algunas modalidades, el módulo de detección 400 está configurado para identificar planos de un tamaño particular. En otras modalidades, el módulo de detección 400 está configurado para identificar cualquier plano aproximadamente rectangular a pesar del tamaño. En incluso otras modalidades, el módulo de detección 400 está configurado para identificar cualquier plano rectangular que excede un umbral de tamaño predeterminado. Debe comprenderse que no todos los planos ilustrados en la figura 4 necesitan ser detectados para que el módulo de detección 400 detecte e identifique un camión de remolque. Por ejemplo, si una porción del camión de remolque está afuera de un rango del sensor 390 o no coincide exactamente con la configuración completa de los planos ilustrados en la figura 4 (por ejemplo, tiene un cabezal curvo), el módulo de detección 400 aún puede detectar el camión si por lo menos un número mínimo de planos se detecta mediante el módulo 400 en la configuración adecuada (por ejemplo, los planos frontal, posterior y de plataforma). Debe comprenderse que aunque los planos se describen en la presente solicitud como identificando camiones de remolque, el módulo de detección 400 puede configurarse para detectar planos particulares u otras formas y configuraciones asociadas con otros tipos de objetos, tal como rieles 105, paredes, personas, el contrapeso en la parte posterior de la excavadora 100, etc.

El módulo de detección 400 utiliza las posiciones (y tamaños) de los planos identificados para determinar si un objeto detectado corresponde a un camión de carga 175 (en 604). Por ejemplo, in algunas modalidades, el módulo de detección 400 está configurado para detectar los planos de una nube de puntos en espacio tridimensional (es decir, x-y-z). En particular, para identificar planos, el módulo 400 inicialmente remueve todos los puntos debajo de una altura predeterminada (es decir, debajo de un valor z predeterminado). El módulo 400 después proyecta los puntos restantes en un plano bidimensional, lo cual resulta en una imagen bidimensional binaria. El módulo 400 entonces realiza la detección de objetos en la imagen bidimensional binaria. La detección de objetos utiliza métodos matemáticos para detectar regiones dentro de una imagen digital que difiere en propiedades (por ejemplo, brillo, color, etc.) de las áreas circundantes. Por lo tanto, una región detectada u "objeto" es una región de una imagen digital en la que algunas propiedades de las regiones son constantes o varían dentro de un rango predeterminado de valor (es decir, todos los puntos en el objeto son similares).

Después de detectar todos los objetos en la imagen, el módulo de detección 400 elimina cualquier objeto que no coincida con un tamaño predeterminado (por ejemplo, umbrales de relación anchura/longitud predeterminados). El módulo de detección 400 entonces lleva a cabo la detección de líneas en cada objeto restante para determinar si el objeto incluye las cuatro líneas de límite 702 y la línea de cabezal 704 comúnmente asociadas con un camión de remolque 175. Si lo hace, el módulo 400 verifica que las cuatro líneas de límite 702 de un rectángulo (por ejemplo, la línea frontal de límite 702a y la línea posterior de límite 702b son paralelas y perpendiculares a la línea lejana de límite 702c y la línea cercana de límite 702d) y que la línea de cabezal es paralela a la línea frontal de límite 702a y la línea posterior de límite 702b. Usando la ubicación de las cuatro líneas de límite 702 en la nube de puntos, el módulo de detección 400 entonces determina la altura de las líneas 702 (es decir, el valor z). Si la altura de las líneas indica que las líneas definen adecuadamente un rectángulo aproximadamente horizontal que se ajusta a los umbrales de relación de longitud/anchura predeterminados (es decir, ninguna línea está en un plano z inesperado), el módulo 400 proyecta cada una de las líneas 702 y 704 en la dirección de altura (es decir, dirección z) al suelo para formar un plano en el espacio tridimensional. En particular, los planos incluyen el plano frontal 7 2, el plano lejano de pared lateral 706, el plano cercano de pared lateral 710, el plano posterior 714 y el plano de cabezal lateral 718. El módulo 400 también proyecta un plano desde la línea de cabezal 704 al plano frontal 712, que define el plano de cabezal superior 716. Además, el módulo 400 proyecta un plano desde la altura superior del plano posterior 714 a la mitad de la altura bajo la línea de cabezal 704, que forma el plano de plataforma 720.

Después de identificar los planos del camión de remolque 175, el módulo de detección 400 puede definir la posición, el tamaño, y la orientación del camión de remolque 175 con base en los planos. En algunas modalidades, el módulo de detección 400 utiliza una rejilla para rastrear la posición, ubicación y orientación de los objetos identificados (por ejemplo, planos identificados). El módulo de detección 400 puede proporcionar la rejilla al módulo de mitigación 500 y el módulo de mitigación 500 puede utilizarse para determinar las posibles colisiones entre la cuchara de pala 140 y los camiones de remolque detectados 175 y opcionalmente, en consecuencia mitigar las colisiones.

En algunas modalidades, el módulo de detección 400 también define volúmenes de exclusión con base en los planos de los camiones de remolque identificados 175 (en 606). Por ejemplo, dependiendo de un plano particular identificado por el módulo de detección 400 representando un camión de remolque 175, el módulo de detección 400 define un volumen que incluye el plano que marca un área alrededor del camión de remolque 175, a la que no puede entrar la excavadora 100 (por ejemplo, la cuchara de pala 140). Por ejemplo, la figura 5, ilustra los volúmenes de exclusiones definidos por el módulo de detección 400 para los planos ilustrados en la figura 4. Como se ilustra en la figura 5, el volumen de exclusión 800 que incluye el plano de cabezal 716 está en forma de cubo y se extiende hacia arriba desde el plano de manera infinita. Por lo tanto, el volumen de exclusión 800 indica que ninguna parte de la excavadora 100 debería colocarse arriba del cabezal 700 (por ejemplo, para proteger un operador en la cabina 702).

De manera similar, el módulo de detección 400 puede definir un volumen de exclusión para el plano de pared lateral lejano 706 y el plano de pared lateral cercano 710. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 5, el volumen 802 que incluye el plano de pared lateral lejano 706, es triangular y se extiende hacia afuera desde la parte lejana del camión 175 hacia el suelo. El volumen 802 se forma como se ilustra en la figura 5 para indicar que entre más se cerca la cuchara de pala 140 al lado del camión 175, la cuchara de pala 140 debe elevarse a una altura mayor que el lado del camión 175 para mitigar una colisión con el lado lejano del camión 175. Como se ilustra en la figura 5, el módulo de detección 400 puede generar un volumen de exclusión conformado de manera similar 804 que incluye el plano de pared lateral cercano 710. Como se ilustra en la figura 5, el módulo de detección 400 puede definir un volumen de exclusión 806 que contiene el plano posterior 714. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 5, el volumen 806 incluye el plano posterior 714, es de forma trapezoidal y se extiende hacia afuera desde la parte posterior y los lados del camión 175 hacia el suelo. El volumen 804 se forma como se ilustra en la figura 5 para indicar que a medida que la cuchara de pala 140 se acerca a la parte posterior del camión 175, la cuchara de pala 140 debe elevarse para mitigar una colisión con la parte posterior del camión 175. Se debe componer que en algunas modalidades además de o como una alternativa, el módulo de detección 400 puede definir los volúmenes de inclusión con base en los planos identificados que definen las zonas dentro con la excavadora 100 puede operar de manera segura.

En algunas modalidades, después del módulo de detección 400 detecta uno o más planos, el módulo de detección 400 pueda bloquear los planos. En esta situación, el módulo de detección 400 ya no intenta detectar o identificar los objetos. Sin embargo, los planos bloqueados pueden utilizarse para probar el módulo de mitigación 500 incluso con el objeto detectado removido. Por ejemplo, después de que se detecta un camión de remolque 175 en una posición particular, el camión de remolque 175 puede removerse de manera física mientras se prueba el módulo de mitigación 500 para determinar si el módulo 500 aumenta exitosamente el control de la cuchara de pala 140 para evitar una colisión con el camión 175 basado en la posición bloqueada del camión 175 antes detectada por el módulo de detección 400. Con respecto a esto, la funcionalidad del módulo de mitigación 500 puede probarse sin arriesgar que se dañe la excavadora 100 o el camión de remolque 175 si el módulo de mitigación 500 no funciona.

Volviendo a la figura 3, el módulo de detección 400 proporciona datos con respecto a los objetos detectados (por ejemplo, los planos identificados y los volúmenes de exclusión) al módulo de mitigación 500 (en 608). En algunas modalidades, el módulo de detección 400 también proporciona los datos con respecto a los objetos detectados a la ¡nterfaz de usuario 370 (o un despliegue separado local a o remota a la excavadora 100) (en 610). La interfaz de usuario 370 puede mostrar la información a un usuario con respecto a los objetos detectados. Por ejemplo, la interfaz de usuario 370 puede desplegar los planos y/o los volúmenes de exclusión identificados por el módulo de detección 400 como se ilustra en las figuras 4 y 5. Como se ilustra en la figura 4, la interfaz de usuario 370 puede desplegar los planos de camión actualmente detectados por el módulo de detección 400 en la posición correcta con respecto a la excavadora 100. La interfaz de usuario 370 también puede desplegar de manera selectiva los volúmenes de exclusión (como se ilustra en la figura 5). En algunas modalidades, la interfaz de usuario 370 también muestra una representación tridimensional 810 de la excavadora 100. En particular, la interfaz de usuario 370 puede desplegar una representación 810 de la excavadora 100 que indica la ubicación de X, Y y Z de la cuchara de pala, el ángulo de la palanca y el ángulo de giro actual o la dirección de la cuchara de pala 140. La posición actual y el movimiento de la excavadora 100 puede obtenerse del módulo de mitigación 500, que, como se describe a continuación, obtiene el estado actual de la excavadora 100 para determinar las posibles colisiones. La posición de los objetos detectados puede actualizarse en la interfaz de usuario 370 mientras se reciben los datos actualizados del módulo de detección 400 (por ejemplo, sustancialmente de manera continua) y de manera similar, la posición actual de la excavadora 100 como se ilustra en la representación 810 puede actualizarse en la interfaz de usuario mientras los datos actualizados se reciben del módulo de mitigación 500 (por ejemplo, de manera sustancialmente continua).

Los planos y/o volúmenes de exclusiones pueden mostrarse de varias maneras. Por ejemplo en algunas modalidades, la interfaz de usuario 370 superpone los planos detectados en una vista de cámara de un área adyacente a la excavadora 100. En particular, una o más cámaras fijas o de video incluyendo una lente de ángulo ancho, tal como un objetivo ojo de pez, pueden montarse en la excavadora 100 y pueden utilizarse para capturar una imagen de una o más áreas alrededor de la excavadora 100. Por ejemplo, la figura 6 ilustra cuatro imágenes capturadas alrededor de una excavadora usando cuatro cámaras digitales. La imagen de cada cámara puede estar sin envoltura (por ejemplo, aplanada) y una transformación tridimensional puede aplicarse a la imagen sin envoltura para generar una vista general de la excavadora 100, como se ilustra en la figura 7.

La vista general también puede incluir una representación gráfica 820 de la excavadora 100 de una vista general. En algunas modalidades, la representación 820 puede modificarse con base en el estado actual de la excavadora 100 (por ejemplo, el ángulo de giro actual de la cuchara de pala 140). Los planos y/o los volúmenes de exclusiones determinadas por el módulo de detección 400 pueden estar superpuestos en la vista general de la excavadora 100. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 8, los planos 830 identificados por el módulo de detección 400 representando un camión de remolque pueden estar superpuestos en la vista general basados en la posición del camión de remolque identificado 175 con respecto a la excavadora 100. Un operador u otra persona puede utilizar la imagen general y los planos superpuestos 830 para (i) verificar si un objeto detectado es verdaderamente un camión de remolque y (ii) determinar de manera rápida la posición actual de la excavadora 100 con respecto a un camión de remolque identificado u otros objetos detectados. En algunas modalidades, las características de los planos superpuestos 830 (por ejemplo, forma, tamaño, color, animación, etc.) pueden utilizarse para transferir información sobre los objetos detectados. Por ejemplo, si un camión de remolque 175 está colocado dentro de una zona de peligro predeterminada, la zona identificada alrededor de la excavadora 100 (por ejemplo, de 0 a 3.04 metros de la excavadora), los planos 830 pueden se de color rojo. De otra manera, los planos 830 pueden ser de color amarillo. Además, los planos detectados 830 que representan las piedras, paredes, personas y otros objetos que no son camiones pueden desplegarse en un color diferente al color de los planos detectados 830 que representan un camión de remolque 175. Usar diferentes colores y otras características de los planos superpuestos 830 puede proporcionar un operador de excavadora con una referencia rápida de los alrededores de la excavadora incluso si el operador sólo está viendo los planos desplegados 830 y otras imágenes a través de su visión periférica.

La figura 9 ilustra un método para mitigar las colisiones realizadas por el módulo de mitigación 500. Como se ilustra en la figura 9, el módulo de mitigación 500 obtiene los datos con respecto a los objetos detectados (por ejemplo, posición, tamaño, dimensiones, clasificación, planos, volúmenes de exclusión, etc.) del módulo de detección 400 (en 900). El módulo de mitigación 500 también obtiene los datos de los sensores de posición de la excavadora 380 y la interfaz de usuario 370 (en 902). El módulo de mitigación 500 utiliza los datos obtenidos para determinar una posición actual de la excavadora 100 (por ejemplo, la cuchara de pala 140) y cualquier movimiento actual de la excavadora (por ejemplo, la cuchara de pala 40). Como se observa anteriormente, en algunas modalidades, el módulo de mitigación 500 proporciona información con respecto a la posición y dirección actual de traslado o movimiento de la excavadora 100 al módulo de detección 400 y/o la ¡nterfaz de usuario 370 para desplegar a un usuario (en 904).

El módulo de mitigación 500 también utiliza la posición actual y la dirección de traslado o movimiento de la excavadora 100 para identificar las posibles colisiones entre una porción de la excavadora 100 tal como la cuchara de pala 140 y un objeto detectado (en 906). En algunas modalidades, el módulo de mitigación identifica una posible colisión con base en si la cuchara de pala 140 está orientado hacia adelante y si está actualmente colocado en la distancia predeterminada de un objeto detectado o un volumen asociado con el objeto detectado. Por ejemplo, el módulo de mitigación 500 identifica un vector de velocidad de la cuchara de pala 140. En algunas modalidades, el vector de velocidad está asociado con un pasador de bola de la cuchara de pala 140. En otras modalidades, el módulo 500 identifica múltiples vectores de velocidad, tal como un vector para una pluralidad de puntos externos de la cuchara de pala 140. El módulo de mitigación 500 puede generar el uno o más vectores de velocidad con base en la cinemática directa de la excavadora 100. Después de generar el uno o más vectores de velocidad, el módulo 500 realiza cálculos geométricos para extender los vectores de velocidad de manera infinita y determina si algún vector intersecta alguno de los planos identificados por el módulo de detección 400 (ver la figura 4). En otras modalidades, el módulo 500 realiza cálculos geométricos para determinar si algún vector intersecta alguno de los volúmenes de exclusiones identificadas por el módulo de detección 400 (ver figura 5).

Si hay una intersección, el módulo 500 identifica que es posible una colisión. Cuando el módulo de mitigación 500 determina que es posible una colisión, el módulo de mitigación 500 puede generar una o más alertas (por ejemplo, audio, visual o táctil) y emitir las alertas al operador de la excavadora. El módulo de mitigación 500 también puede aumentar opcionalmente el control de la excavadora 100 para evitar una colisión o reducir la velocidad de impacto de una colisión con el objeto detectado (en 908). En particular, el módulo de mitigación 500 puede aplicar un campo de fuerza que desacelera la cuchara de pala 140 cuando está muy cerca de un objeto detectado. El módulo de mitigación 500 también puede aplicar un campo de límite de velocidad que limita la velocidad de la cuchara de pala 140 cuando está cerca de un objeto detectado.

Por ejemplo, el módulo 500 puede generar un campo de repulsión en el punto de la intersección identificada. El campo de repulsión modifica el comando de movimiento generado a través de la interfaz de usuario 370 basado en una entrada del operador. En particular, el módulo de mitigación 500 aplica una fuerza de repulsión a un comando de movimiento para reducir el comando. Por ejemplo, el módulo de mitigación 500 recibe un comando de movimiento, utiliza el campo de repulsión para determinar cuánto reduce el comando y saca un comando nuevo de movimiento modificado. Uno o más controladores incluido(s) en la excavadora 100 recibe(n) el comando de movimiento, o una porción de los mismos y opera uno o más componentes de la excavadora basados en el comando de movimiento. Por ejemplo, un controlador que gira la palanca 135 gira la palanca 135 como se da la instrucción en el comando de movimiento.

Debe comprenderse que debido a que los vectores de velocidad se extienden infinitamente, puede identificarse una intersección incluso cuando la cuchara de pala 140 está a una distancia grande del objeto detectado. El campo repelente aplicado por el módulo de mitigación 500, sin embargo, puede asociarse con un radio máximo y un radio mínimo. Si la intersección detectada está afuera del radio máximo, el módulo de mitigación 500 no aumenta el control de la excavadora 100 y, de este modo, no sucede la mitigación de colisión.

El campo repelente aplica un factor negativo en aumento al comando de movimiento a medida que la cuchara de pala 140 se mueve más cerca de un centro del campo repelente. Por ejemplo, cuando la cuchara de pala 140 primer se mueve dentro del radio máximo de la fuerza de repulsión, la fuerza de repulsión reduce el comando de movimiento por una pequeña cantidad, tal como aproximadamente 1%. A medida que la cuchara de pala 140 se mueve más cerca del centro del campo de repulsión, el campo de repulsión reduce el comando de movimiento por una cantidad mayor hasta que la cuchara de pala 140 está dentro del radio mínimo de la fuerza, donde la reducción es aproximadamente 100% y la cuchara de pala 140 se detiene. En algunas modalidades, el campo de repulsión sólo se aplica al movimiento de la cuchara de pala 140 hacia el objeto detectado. Por ejemplo, un operador aún puede mover manualmente la cuchara de pala 140 lejos del objeto detectado. En algunas situaciones, la cuchara de pala 140 lo puede repeler los múltiples campos de repulsión (por ejemplo, asociado con múltiples objetos detectados o planos de un objeto detectado.) Los múltiples campos repelentes evitan que la cuchara de pala 140 se mueva en múltiples direcciones. No obstante, en la mayoría de las situaciones, la cuchara de pala 140 podrán todavía moverse de manera manual en por lo menos una dirección que permite que la cuchara de pala 140 se mueva lejos del objeto detectado.

Por lo tanto, el módulo de mitigación 500 puede evitar las colisiones entre la excavadora 100 y otro objeto o puede mitigar la fuerza de tales colisiones y los impactos resultantes. Cuando se evita o mitiga una colisión (por ejemplo, al limitar el movimiento de la excavadora o la velocidad de movimiento de la excavadora), el módulo de mitigación 500 puede proporcionar alertas al operador que utiliza la retroalimentación audible, visual o táctil (en 910). Las alertas informan al operador que el control aumentado es parte del control de mitigación de colisión en comparación con un mal funcionamiento de la excavadora 100 (por ejemplo, sin grado de reacción de la cuchara de pala 140.) En algunas modalidades, a diferencia de otros sistemas de detección de colisión, los sistemas y métodos descritos en la presente solicitud no requieren modificaciones para los objetos detectados, tales como el camión de remolque 175. En particular, en algunas disposiciones, no se requiere la instalación de sensores o dispositivos y enlaces de comunicaciones relacionados y utilizados con el camión de remolque 175 para proporcionar información a la excavadora 100 sobre la ubicación del camión de remolque 175. Por ejemplo, en algunos sistemas existentes, los intervalos de confianza visuales y otros equipos de detección de posición pasivos/activos (por ejemplo, dispositivos GPS) están montados en camiones de remolque y una excavadora utiliza la información de este equipo para rastrear la ubicación de un camión de remolque. Eliminar la necesidad para tales modificaciones reduce la complejidad de los sistemas y métodos y reduce el costo de los camiones de remolque 175.

De manera similar, algunos sistemas de detección de colisión existentes requieren que el sistema se preprogramen con las características (por ejemplo, imagen, tamaño, dimensiones, colores, etc.) de todos los camiones de remolque disponibles (por ejemplo, todas las constituciones, modelos, etc.) Los sistemas de detección utilizan estas características preprogramadas para identificar los camiones de remolques. Sin embargo, este tipo de preprogramación aumenta la complejidad del sistema y requiere actualizaciones exhaustivas y frecuentes para detectar todos los camiones de remolque disponibles cuando los camiones nuevos están disponibles o hay modificaciones para los camiones de remolque existentes. En contraste, como se describe anteriormente, el módulo de detección 400 utiliza planos para identificar un remolque. Usar planos y una configuración de planos comúnmente asociados con un camión de remolque aumenta la precisión del módulo de detección 400 y elimina la necesidad para preprogramación exhaustiva y actualizaciones asociadas. Además, al detectar los objetos basados en más de sólo una característica, tal como el tamaño, el módulo de detección 400 detecta de manera más precisa camiones de remolque. Por ejemplo, usando la configuración de plano descrita arriba, el módulo de detección 400 puede distinguir entre camiones de remolque y otras piezas de equipo u otras partes de un entorno similar en tamaño a un camión de remolque (por ejemplo, piedras grandes).

Debe comprenderse que aunque la funcionalidad anterior se relaciona para detectar y mitigar colisiones entre la excavadora 100 (es decir, la cuchara de pala 140) y un camión de remolque 175, la misma funcionalidad puede utilizarse para detectar y/o mitigar colisiones entre cualquier componente de la excavadora 100 y cualquier tipo de objeto. Por ejemplo, la funcionalidad puede utilizarse para detectar y/o mitigar colisiones entre los rieles 105 y la cuchara de pala 140, entre los rieles 105 y los objetos localizados alrededor de la excavadora 100 tal como piedras o personas, entre el contrapeso en la parte posterior de la excavadora 100 y los objetos localizados detrás de la excavadora 100, etc. También, debe comprenderse que la funcionalidad del controlador 300 como se describe en la presente solicitud puede combinarse con otros controladores para realizar funcionalidad adicional. Además o de manera alternativa, la funcionalidad del controlador 300 también puede distribuirse entre más de un controlador. También, en algunas modalidades, el controlador 300 puede ponerse a funcionar en varios modos. Por ejemplo, en un modo, el controlador 300 puede detectar colisiones potenciales, pero no pueden aumentar el control de la cuchara de pala 140 (es decir, sólo hacer funcionar el módulo de detección 400). En este modo, el controlador 300 puede registrar información sobre los objetos detectados y/o las posibles colisiones detectadas con objetos detectados y/o pueden poner en alerta al operador de los objetos y/o de las posibles colisiones.

Debe comprenderse que aunque la funcionalidad del controlador 300 se describe anteriormente en términos de dos módulos (es decir, el módulo de detección 400 y el módulo de mitigación 500), la funcionalidad puede distribuirse entre los dos módulos en varias configuraciones. Además, en algunas modalidades, como se ilustra en la figura 10, el controlador 300 incluye un módulo combinado que realiza la funcionalidad del módulo de detección 400 y el módulo de mitigación 500.

Varias características y ventajas de la invención se exponen en las siguientes reivindicaciones.

Claims (22)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Un sistema para proporcionar una vista general de un área alrededor de una excavadora el sistema comprende: por lo menos un procesador configurado para recibir los datos de por lo menos un sensor instalado en la excavadora, los datos relacionados con el área alrededor de la excavadora, identificar una pluralidad de planos con base en los datos, determinar si la pluralidad de planos se coloca en una configuración predeterminada asociada con un camión de remolque, y si la pluralidad de planos está colocada en la configuración predeterminada, se superpone la pluralidad de planos en una imagen de vista general de la excavadora y el área.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el por lo menos un procesador está configurado adicionalmente para establecer un color de por lo menos uno de la pluralidad superpuesta de planos con base en una distancia entre la cuchara de pala y el por lo menos uno de la pluralidad de planos.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque por lo menos un procesador está configurado adicionalmente para animar por lo menos uno de la pluralidad superpuesta de planos.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque por lo menos un procesador está configurado adicionalmente para modificar por lo menos uno de la pluralidad superpuesta de planos para enviar una alerta a un operador de la excavadora de una posible colisión entre la cuchara de pala y el camión de remolque.

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque por lo menos un procesador está configurado adicionalmente para superponer una imagen que ilustrar una vista general de la excavadora en la imagen de vista general.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque por lo menos un procesador está configurado adicionalmente para modificar la imagen que ilustra la vista general de la excavadora con base en una posición actual de la cuchara de pala.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque por lo menos un procesador está configurado adicionalmente para mostrar la imagen de vista general en una ¡nterfaz de usuario incluida en la excavadora.

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque por lo menos un procesador está configurado adicionalmente para mostrar la imagen de vista general en una interfaz de usuario remota desde la excavadora.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque por lo menos un sensor incluye por lo menos un escáner láser.

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque por lo menos un sensor incluye por lo menos una cámara estéreo.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque por lo menos un sensor incluye por lo menos un escáner láser y por lo menos una cámara estéreo.

12. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque por lo menos un procesador está configurado para determinar si la pluralidad de planos está colocada en la configuración predeterminada al determinar si la pluralidad de planos incluye un plano de cabezal horizontal, un plano de plataforma horizontal, un plano frontal vertical, dos planos laterales verticales y un plano posterior vertical.

13. Un método para proporcionar una vista general de un área alrededor de una máquina industrial, el método comprende: recibir, por lo menos un procesador, datos de al menos un sensor instalado en la máquina industrial, los datos relacionados con el área alrededor de la máquina industrial, identificar, mediante el por lo menos un procesador, una pluralidad de planos basados en los datos, determinar, mediante el por lo menos un procesador, si la pluralidad de planos está colocada en una configuración predeterminada asociada con un objeto físico predeterminado, si la pluralidad de planos está colocada en la configuración predeterminada, superponer la pluralidad de planos en una imagen de vista general de la máquina industrial y el área.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende adicionalmente establecer un color de por lo menos uno de la pluralidad superpuesta de planos basados en una distancia entre por lo menos un componente móvil de la máquina industrial y el por lo menos uno de la pluralidad superpuesta de planos.

15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende adicionalmente animar por lo menos uno de la pluralidad superpuesta de planos.

16. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende adicionalmente modificar por lo menos uno de la pluralidad superpuesta de planos para enviar una alerta al operador de la excavadora de una posible colisión entre por lo menos un componente móvil de la máquina industrial y el objeto físico.

17. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende adicionalmente superponer una imagen que ilustra una vista general de la máquina industrial en la imagen de vista general.

18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque comprende adicionalmente modificar la imagen que ilustra la vista general de la máquina industnal con base en una posición actual de por lo menos un componente móvil de la máquina industrial.

19. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende adicionalmente mostrar la imagen de vista general en una interfaz de usuario incluida en la excavadora.

20. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende adicionalmente mostrar la imagen de vista general en una interfaz de usuario remota de la excavadora.

21. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque recibir los datos de el por lo menos un sensor incluye recibir los datos de por lo menos uno de un escáner láser y una cámara estéreo.

22. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque determinar si la pluralidad de planos se coloca en la configuración predeterminada incluye determinar si la pluralidad de planos incluye un plano de cabezal horizontal, un plano de plataforma de camión horizontal, un plano frontal vertical, dos planos laterales verticales, y un plano posterior vertical.