BRPI0711810A2

BRPI0711810A2 - sistema de aviso de proximidade e rastreamento de posição

Info

Publication number: BRPI0711810A2
Application number: BRPI0711810-4A
Authority: BR
Inventors: Steven C Holmes; Mark W Bartlett; Robert D Coyle; Russell Armbrust; Donald W Treadaway; Steve L Williamson; James Edward Hanson; Jennifer D Carpenter
Original assignee: Phelps Dodge Corp
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2011-12-06
Also published as: WO2008019184A3; WO2008019184A2; CA2650408C; US7656311B2; BRPI0711810B1; AU2007281861A1; US20070268155A1; CA2650408A1; AU2007281861B2

Abstract

SISTEMA DE AVISO DE PROXIMIDADE E RASTREAMENTO DE POSIçãO. Um sistema de rastreamento de posição para determinar uma posição de um veículo. O sistema de rastreamento de posição da invenção inclui pelo menos dois nós de malha habilitados para posição montados ao veículo e uma rede de malha operativamente associada com pelo menos dois nós de malha habilitados para posição montados ao veiculo. A rede de malha é configurada para determinar uma posição do veículo com base em sinais recebidos a partir de pelo menos dois nós de malha habilitados para posição montados ao veículo. O sistema de rastreamento de posição também inclui um sistema de retardo, que é operativamente associado com a rede de malha e que exibe a posição do veículo.

Description

"SISTEMA DE AVISO DE PROXIMIDADE E RASTREAMENTO DE POSIÇÃO"

Referência Cruzada a Pedido Relacionado

Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório Norte-Americano co- pendente No. 60/802.576, depositado em 22 de Maio de 2006, e Pedido Não Provisório Nor- te-Americano co-pendente No. 11/751.298, depositado em 21 de Maio de 2007, que são incorporados aqui.

Campo da Invenção

Esta invenção refere-se a sistemas de rastreamento de posição em geral e mais especificamente a um sistema de aviso de proximidade e de rastreamento de posição para aplicações de mineração.

Fundamentos da Invenção

O padrão de comunicação de rede 802.11s é um padrão de comunicação de banda larga sem fio que aborda e retifica certas limitações associadas com padrões 802.11 anterio- res (a, b e g). Um sistema de rede operando de acordo com o padrão 802.11s é freqüente- mente referido como uma rede de malha, à medida que cada nó na rede é capaz de se co- municar com cada outro nó na rede, ou diretamente, ou via um ou mais nós intermediários. Os padrões 802.11 anteriores (isto é, a, b e g) devem quebrar a conectividade com um nó antes de negociar e estabelecer uma conexão com um novo nó. Conseqüentemente, os dados críticos e os comandos de controle podem ser perdidos enquanto uma conexão com um novo nó é estabelecida. O padrão 802.11s essencialmente mantém duas conexões si- multâneas tal que quando a força do sinal ou a largura de banda através de uma conexão específica degrada, o sistema de comunicação automaticamente comuta para a conexão de recuperação, cai a conexão original, e estabelece uma nova conexão de recuperação.

Uma segunda diferença significativa entre o padrão 802.11s mais novo e os pa- drões mais antigos é maneira na qual os dados são transmitidos à camada de percurso de retorno. Sob os padrões mais antigos (a, b e g), um nó sem fio se comunica diretamente com um ponto de acesso que está ou diretamente conectado à camada de percurso de re- torno (por exemplo, por uma ligação de fibra ótica), ou tem linha de vista para um outro pon- to de acesso que está conectado à camada de percurso de retorno. Assim, se o nó sem fio perde conta de linha de vista com o ponto de acesso, os dados não podem ser transmitidos e têm o potencial de serem perdidos. Enquanto os nós sem fio operando de acordo com o padrão 802.11s ainda têm limitações de linha de vista, qualquer dispositivo ou nó 802.11s pode ser usado como um repetidor para transmitir dados ao à camada de percurso de retor- no. Os dispositivos operando de acordo com o padrão 802.11s podem também transmitir em até três canais simultaneamente para maximizar o número de possíveis rotas que os dados tomam ao percurso de retorno.

Sumário da Invenção O seguinte sumário é fornecido como uma breve visão geral do sistema e método de rastreamento de posição reivindicado para determinar uma posição de um veículo. O sumário não deve limitar a invenção em qualquer aspecto, com uma descrição detalhada e completamente habilitada sendo apresentada na Descrição Detalhada da Invenção. Igual- mente, a invenção não deve ser limitada em quaisquer parâmetros numéricos, equipamento específico, condições operacionais, ambiente ou outras variáveis, a menos que de outra forma determinado aqui.

As modalidades de um sistema de rastreamento de posição para determinar a posi- ção de um veículo podem compreender pelo menos dois nós de malha habilitados para po- sição montados ao veículo; uma rede de malha operativamente associada com pelo menos dois nós de malha habilitados para posição montados ao veículo, a rede de malha sendo configurada para determinar uma posição do veículo com base em sinais recebidos a partir de pelo menos dois nós de malha habilitados para posição montado ao veículo; e um siste- ma de exibição operativamente associado com a rede de malha, o sistema de exibição exibe a posição do veículo.

Outras modalidades podem compreender um sistema de aviso de proximidade ope- rativamente associado com a rede de malha, o sistema de aviso de proximidade emite um sinal de aviso relacionado a uma separação entre o veículo e outro objeto. O sistema de aviso de proximidade pode adicionalmente compreender um módulo indicador de exibição que fornece uma indicação de aviso visual relacionada à separação entre o veículo e um outro objeto.

Em ainda outras modalidades, o sistema de rastreamento de posição pode adicio- nalmente compreender um sistema de evitação de colisão operativamente associado com a rede de malha e o veículo, o sistema de evitação de colisão automaticamente para o movi- mento do veículo se uma colisão é iminente entre o veículo e outro objeto.

Em ainda outras modalidades, o sistema de rastreamento de posição pode adicio- nalmente compreender um sistema de cálculo de trajetória operativamente associado com a rede de malha, o sistema de cálculo de trajetória determina uma trajetória do veículo com base em uma pluralidade de localizações de posição para o veículo por um intervalo de tempo.

Um método para fornecer um aviso de proximidade pode compreender coletar da- dos de posição do veículo a partir de um primeiro nó de malha habilitado para posição mon- tado em uma primeira localização de um veículo e um segundo nó de malha habilitado para posição montado em uma segunda localização do veículo; comparar os dados de posição do veículo com os dados de posição do objeto associado com pelo menos outro objeto; e ativar um alarme se os dados de posição do veículo e os dados de posição do objeto indi- cam que o veículo e o objeto estão dentro de uma distância pré-determinada um do outro. Em outras modalidades, um método para evitar uma colisão entre um veículo e um objeto pode compreender coletar dados de posição do veículo a partir de um primeiro nó de malha habilitado para posição montado em uma primeira localização de um veículo e um segundo nó de malha habilitado para posição montado em uma segunda localização do veí- culo; comparar os dados de posição do veículo com os dados de posição do objeto associa- dos com pelo menos um outro objeto; e parar o movimento do veículo se os dados de posi- ção do veículo e os dados de posição do objeto indicam que o veículo e o objeto estão em uma distância pré-determinada um do outro.

Em ainda outras modalidades, um método para evitar uma colisão entre um veículo e um objeto compreende coletar dados de posição do veículo a partir de um primeiro nó de malha habilitado para posição montado em uma primeira localização de um veículo e um segundo nó de malha habilitado para posição montado em uma segunda localização do veí- culo; comparar os dados de posição do veículo com os dados de posição do objeto associa- dos com pelo menos um outro objeto; e dirigir o veículo para longe do objeto se os dados de posição do veículo e os dados de posição do objeto indicam que o veículo e o objeto estão em uma distância pré-determinada um do outro.

Em ainda outras modalidades, um método para preditar um futuro curso de um veí- culo pode compreender, em um primeiro momento, coletar dados de posição do veículo a partir de um primeiro nó de malha habilitado para posição montado em uma primeira Iocali- zação de um veículo e um segundo nó de malha habilitado para posição montado em uma segunda localização do veículo; em um segundo momento depois do primeiro momento, coletar dados de posição do veículo a partir do primeiro nó de malha habilitado para posição e do segundo nó de malha habilitado para posição; calcular um vetor de veículo com base nos dados de posição do veículo coletados no primeiro momento e no segundo momento; e preditar um caminho do veículo com base no vetor do veículo.

Breve Descrição dos Desenhos

As figuras em anexo, que são incorporadas aqui e formam uma parte da especifica- ção, ilustram várias modalidades da presente invenção e juntas com a descrição, servem para explicar a invenção. Nas figuras:

A FIG. 1 mostra um nó de malha habilitado para posição da presente invenção.

A FIG. 2 mostra uma rede de malha operativamente associadas com os nós de re- de habilitados por posição instalados em veículos.

A FIG. 3 mostra uma modalidade da presente invenção onde os nós de malha habi- litados para posição são montados em um caminhão de transporte.

A FIG. 4 mostra um sistema de aviso de proximidade da presente invenção.

A FIG. 5 mostra outra vista do sistema de aviso de proximidade da presente inven- ção. A FIG. 6 mostra um sistema de exibição da presente invenção.

A FIG. 7 mostra um método para fornecer aviso de proximidade.

A FIG. 8 mostra um método para evitar uma colisão entre um veículo e um objeto.

A FIG. 9 mostra outra modalidade de um método para evitar uma colisão entre um veículo e um objeto.

A FIG. 10 mostra um método para preditar um futuro curso de um veículo.

Descrição Detalhada da Invenção

O sistema de rastreamento de posição 10 para determinar uma posição 11 de um veículo 12 de acordo com uma modalidade pode compreender uma pluralidade (isto é, pelo menos dois) nós de malha habilitados para posição 14 montados ao veículo 12. O nó de malha habilitado para posição 14 da presente invenção é ilustrado na FIG. 1.

Como mostrado na FIG. 2, uma rede de malha 16 é operativamente associada com a pluralidade de nós de malha habilitados para posição 14. Em adição à pluralidade de nós de malha habilitados para posição 14, a rede de malha 16 pode compreender o sinal 13 e o ponto de acesso 17. O sinal 13 pode compreender qualquer tipo de sinal sem fio ou outro sinal como seria familiar a um versado na técnica. A rede de malha 16 se comunica com os nós de malha habilitados para posição 14 via o sinal 13. O sinal 13 pode compreender co- municações não hierárquicas entre os veículos 12, entre o veículo 12 e o ponto de acesso 17 ou qualquer combinação desses. O ponto de acesso 17 pode estar conectado a uma rede de área local, ou LAN, via a linha de conexão 19. A rede de malha 16 é também confi- gurada para determinar a posição 11 do veículo 12 com base em sinal(ais) 13 recebido a partir da pluralidade de nós de malha habilitados para posição 14 montados ao veículo 12. Um sistema de exibição 18 operativamente associado com a rede de malha 16 exibe a posi- ção 11 do veículo 12.

Em uma modalidade, cada um dos nós de malha habilitados para posição 14 pode compreender um nó de malha habilitado para posição sem fio do tipo disponível a partir de Motorola, Inc., como um componente de seu Sistema de Posicionamento de Redes de Ma- lha. Quando apropriadamente configurado, o sistema de rastreamento de posição 10 pode ser usado para identificar as localizações posicionais dos nós de malha habilitados para po- sição 14. Tais nós de malha habilitados para posição 14 podem ser utilizados para tirar van- tagem de um ambiente 15, (por exemplo, ambiente de mineração, construção ou industrial) para identificar a posição(ões) 11 de vários veículos 12, tais como um caminhão de trans- porte 112, escavadora, ou outro equipamento operando no ambiente 15. Opcionalmente, o sistema de rastreamento de posição 10 pode também ser fornecido com um sistema de avi- so de proximidade 20 e um sistema de evitação de colisão 22 da maneira descrita aqui.

Brevemente, o sistema de aviso de proximidade 20 pode fornecer um aviso a um operador do veículo (por exemplo, motorista do caminhão) se o veículo 12 e outro objeto convergirem em uma distância pré-determina 30 um do outro no ambiente 15. O objeto pode compreender objeto imóvel 24 (por exemplo, edifício, estrutura) ou objeto móvel 25 (por e- xemplo, veículo 12, pessoa). O operador do veículo pode então tomar ação apropriada para evitar uma colisão. O sistema de evitação de colisão 22 pode compreender um componente adicional do sistema de rastreamento de posição 10 e pode ser usado com ou sem o siste- ma de aviso de proximidade 20. Como será descrito em mais detalhes abaixo, o sistema de evitação de colisão 22 pode ser usado para automaticamente desligar o veículo 12 se uma colisão no ambiente 15 é iminente. Alternativamente, o sistema de evitação de colisão 22 pode ser configurado para dirigir o veículo 12 apropriadamente de modo a evitar uma coli- são no ambiente 15.

Continuando agora com a descrição, pelo menos dois nós de malha habilitados pa- ra posição 14 deveriam ser montados em duas posições diferentes no veículo 12. O forne- cimento de uma pluralidade de nós de malha habilitados para posição 14 ao veículo 12 re- duzirá as "caídas de sinal" de dados de posição 11 devido ponto morto (por exemplo, perda de comunicação de linha de vista entre dois nós). Em adição, fornecer uma pluralidade de nós de malha habilitados para posição 14 ao veículo 12 permitirá que o sistema de aviso de proximidade 20 e/ou o sistema de evitação de colisão 22 determine a localização de várias "extremidades" do veículo 12. A capacidade de determinar as localizações das extremidades do veículo pode ser particularmente importante em veículos grandes 12, tal como um cami- nhão de transporte 112, bem como veículos 12 contendo elementos moveis, tal como ca- çamba 130, cestos de escavadeira, lâminas, etc., que não são fixos com relação a um chas- si principal ou carroceria do veículo 12.

Em uma modalidade, os nós de malha habilitados para posição 14 são montados ao veículo 12 tal que suas respectivas antenas 16 correspondem aos cantos frontal esquer- do 26 e frontal direito 28 do veículo 12. Conseqüentemente, as posições desses nós de ma- lha habilitados para posição 14 corresponderão às posições dos respectivos cantos esquer- do e direito 26, 28 do veículo. Similarmente, os nós de malha habilitados para posição 14 podem também ser montados ao veículo 12 tal que suas respectivas antenas 16 correspon- dem aos cantos esquerdo e direito do veículo 12. Assim, as posições dos cantos esquerdo e direito do veículo 12 podem ser determinadas correlacionando as posições das antenas 16 dos nós de malha habilitados para posição 14. Pode ser também desejável montar o nó de malha habilitado para posição 14 ao eixo traseiro do veículo. Então, montar o nó de malha habilitado para posição 14 no eixo traseiro do veículo 12 pode melhorar a capacidade da rede de malha 16 em receber a informação de posição precisa 11 de localizações atrás do veículo 12 que deve, de outra forma, ser bloqueada por partes do veículo 12 posicionadas entre a antena 16 e o nó de recebimento da rede de malha 16.

Dependendo do tipo de veículo e sua configuração, pode ser desejável montar os nós de malha posicionados adicionais 14 ao veículo 12 tal que todas as partes de extremi- dade do veículo 12 podem ser monitoradas pela rede de malha 16. Por exemplo, como mos- trado na FIG. 3, um ou mais nós de malha habilitados para posição 14 podem ser montados à caçamba móvel 130 do caminhão de transporte 112 para assegurar que a localização da caçamba elevada 130 possa ser determinada, desse modo evitando contato com itens ou objetos de sobrecarga. Similarmente, um ou mais nós de malha habilitados para posição 14 podem ser montados a uma caçamba escavadora e/ou várias outras localizações do braço da caçamba para assegurar que a informação de posição de tais extremidades do veículo pode ser determinada. Conseqüentemente, como as posições de todas as extremidades do veículo podem ser determinadas, o sistema de aviso de proximidade 20 e/ou o sistema de evitação de colisão 22 será mais efetivo em fornecer um aviso e/ou tomar uma ação afirma- tiva (por exemplo, parada de máquina ou desligamento) de modo a evitar o contato e/ou impedir colisões no ambiente 15.

O sistema de aviso de proximidade 20 pode compreender uma parte do sistema de rastreamento de posição 10 e é operativamente associado com a rede de malha 16. O sis- tema de aviso de proximidade 20 coleta a partir da rede de malha 16 os dados de posição 11 (isto é, "localizações") com relação ao veículo 12 (e suas extremidades) e os compara à posição 11 associada com o objeto imóvel 24 e o objeto móvel 25. Se o veículo 12 converge em uma distância pré-determinada 30 do objeto imóvel 24 ou objeto móvel 25, o sistema de aviso de proximidade 20 pode ativar um alarme. Nesse caso, dever-se-ia notar que a posi- ção 11 associada com os objetos pode ser fixa ou constante (tal como aquela associada com objetos imóveis 24, tal como edifícios e partes fixas de equipamento) e não necessitam vir necessariamente da rede de malha 16. Alternativamente, a posição 11 poderia ser dados associados com o objeto móvel 25 obtido a partir da rede de malha 16. De modo ao objeto móvel 25 registrar a posição 11, o objeto móvel 25 deveria ser equipado com o nó de malha habilitado para posição 14, tal como aquele mostrado na FIG. 1. O sistema de aviso de pro- ximidade 20 pode ser implementado como software de computador operando em um com- putador associado com a rede de malha 16.

O sistema de aviso de proximidade 20 pode também compreender um módulo indi- cador de exibição 32 para fornecer um aviso visual ou audível ao operador de veículo. Em uma modalidade, o módulo indicador de exibição 32 compreende lâmpadas anunciadoras vermelha 34, amarela 36, e verde 38 para fornecer uma indicação visual sobre se qualquer parte do veículo 12 está dentro de uma distância pré-determinada 30 do objeto imóvel 24 ou objeto móvel 25. O módulo indicador de exibição 32 pode também ser fornecido com um alarme audível 35. A distância pré-determinada 30 pode compreender uma distância permi- tida 31, uma distância de precaução 33 e uma distância de alarme 37. A título de exemplo, como mostrado na FIG. 4, o sistema de aviso de proximidade 20 pode ser programado para iluminar a lâmpada anunciadora verde 38 contanto que o objeto imóvel 24 e/ou o objeto mó- vel 25 potencialmente interferindo permanecem mais do que a distância permitida 31 (por exemplo, além de 9,75 metros (32 pés)) longe do veículo 12. Como mostrado na FIG. 5, se a distância diminui para menos da distância permitida 31, o veículo 12 pode ser considerado como estando na distância de precaução 33 do objeto imóvel 24 ou do objeto móvel 25. Nesse caso, o sistema de aviso de proximidade 20 iluminará a lâmpada de anunciador ama- rela 36. Se a distância entre o veículo 12 e o objeto imóvel 24 ou objeto móvel 25 adicional- mente se aproxima da distância de alarme 37 (por exemplo, 4,87 metros (16 pés) ou me- nos), o sistema de aviso de proximidade 20 iluminará a lâmpada anunciadora vermelha 34 e soará o alarme audível 35.

O sistema de rastreamento de posição 10 pode também ser fornecido com um sis- tema de evitação de colisão 22. O sistema de evitação de colisão 22 pode ser implementado como um programa de software de computador executando em um computador operativa- mente associado com a rede de malha 16. O sistema de evitação de colisão 22 coleta dados (isto é, "localizações") para a posição 11 do veículo 12 obtida a partir da rede de malha 16 e os compara com a posição 11 associada com o objeto imóvel 24 e/ou objeto móvel 25. Se é determinado que o veículo 12 está em um curso de colisão com ou o objeto imóvel 24 ou objeto móvel 25, o sistema de evitação de colisão 22 tomará a ação apropriada. Como foi o caso para o sistema de aviso de proximidade 20, a posição 11 associada com o objeto imó- vel 24 pode ser fixada ou constante e não necessita ser necessariamente obtida a partir da rede de malha 16. Alternativamente, a posição 11 poderia ser dados associados com o obje- to móvel 25 obtido a partir da rede de malha 16. De modo que o objeto móvel 25 registre a posição 11,o objeto móvel 25 deveria ser equipado com o nó de malha habilitado para posi- ção 14, tal como aquele mostrado na FIG. 1.

O sistema de evitação de colisão 22 pode compreender um sistema de desligamen- to de veículo automático para automaticamente (isto é, sem intervenção do operador) desli- gar ou parar o veículo 12 se a distância entre o veículo 12 e o objeto imóvel 24 ou objeto móvel 25 se aproxima da distância de alarme 37 (por exemplo, 4,87 metros (16 pés)). Alter- nativamente, o sistema de evitação de colisão 22 pode também ser configurado para dirigir o veículo 12 para fora do caminho do objeto imóvel 24 ou do objeto móvel 25.

Outras modalidades da invenção podem ser fornecidas com um caminho preditivo ou sistema de cálculo de trajetória para mapear ou determinar um curso futuro preditado do veículo 12. Brevemente, o sistema utiliza uma pluralidade de posições 11, ou "localizações", pelo tempo para apurar um vetor do veículo. A direção e magnitude do vetor do veículo po- dem então ser usadas para preditar o caminho do veículo 12 e sua posição futura. Os dados de posição subseqüente 11 recebidos a partir dos nós de malha habilitados para posição 14 no veículo 12 podem ser usados para atualizar o vetor do veículo, caminho e posição predi- tados 11. Se um conflito potencial é descoberto, um aviso apropriado pode ser emitido tal como, por exemplo, via o sistema de aviso de proximidade 20 ou sistema de evitação de colisão 22.

Em adição ao módulo indicador de exibição 32 que pode ser fornecido no veículo 12 ou em qualquer outra localização adequada, várias modalidades da invenção podem compreender o sistema de exibição 18 operativamente associado com a rede de malha 16 para fornecer uma exibição gráfica do veículo 12 e sua respectiva posição 11.0 sistema de exibição 18 da posição 11 do veículo 12 pode ser apresentado na forma gráfica mostrando uma vista aérea (por exemplo, uma imagem de satélite) do ambiente 15. Por exemplo, na FIG. 6, o sistema de exibição 18 exibe uma vista aérea do ambiente 15, mostrando os veícu- los 12, 12a, 12b e 12c com suas respectivas posições 11, 11a, 11be 11c. O sistema de exi- bição 18 pode permitir que um operador do sistema prontamente obtenha uma vista "olho de peixe" da posição(ões) 11 do veículo(s) 12 e caminhos preditados, se assim desejado. O sistema de exibição 18 pode também ser fornecido no veículo 12 ou em uma localização central ou outra localização adequada como seria familiar a um versado na técnica depois de se tornar familiar com os ensinamentos descritos aqui.

De acordo com uma modalidade da invenção mostrada na FIG. 7, um método 200 para fornecer um aviso de proximidade pode compreender coletar dados de posição de veí- culo 210 a partir de um primeiro nó de malha habilitado para posição 14' montado em uma primeira localização do veículo 12 (por exemplo, o canto frontal esquerdo 26) e um segundo nó de malha habilitado para posição 14" montado em uma segunda localização do veículo 12 (por exemplo, o canto frontal esquerdo 28). Depois que os dados de posição 11 foram coletados, o método 200 pode compreender comparar 220 os dados de posição do veículo 11 com os dados de posição de objeto 11 associados com pelo menos um outro objeto, que pode ser o objeto móvel 25 ou objeto imóvel 24, por exemplo. Então, o método 200 pode compreender ativar 230 um alarme se os dados de posição do veículo 11 e os dados de posição do objeto 11 indicam que o veículo 12 e o objeto 24, 25 estão na distância pre- determinada 30 um do outro.

Como explicado acima, o alarme pode ser um alarme visual ou audível. Assim, ou- tra modalidade do método pode compreender ativar um anunciador de cor verde 38 contan- to que uma distância separando o objeto 24, 25 e o veículo 12 excede uma primeira distân- cia, que pode ser a distância permitida 31; ativar um anunciador de cor amarela 36 quando a distância separando o objeto 24, 25 e o veículo 12 é menor do que a primeira distância, mas maior do que uma segunda distância, que pode estar dentro da distância de precaução 33; e ativar um anunciador de cor vermelha 34 quando a distância separando o objeto 24, 25 e o veículo 12 é menor do que a segunda distância, que pode ser a distância de alarme 37.

Em outra modalidade, os dados de posição do veículo 11 podem compreender da- dos brutos. O método pode adicionalmente compreender correlacionar os dados de posição brutos com informação relacionada às respectivas posições no veículo 12 da primeira e da segunda localizações para produzir os dados de posição do veículo 11.

A FIG. 8 ilustra o método 300 para evitar uma colisão entre o veículo 12 e o objeto, que pode ser ou o objeto móvel 25 ou o objeto imóvel 24. O método 300 pode compreender coletar 310 os dados de posição do veículo 11a partir do primeiro nó de malha habilitado para posição 14' montado na primeira localização do veículo 12 e o segundo nó de malha habilitado para posição 14" montado na segunda localização do veículo 12. O método 300 pode adicionalmente compreender comparar 320 os dados de posição de veículo 11 com os dados de posição de objeto 11 associados com pelo menos um outro objeto 24, 25. O méto- do 300 pode compreender parar 330 o movimento do veículo 12 se os dados de posição do veículo 11 e os dados de posição do objeto 11 indicam que o veículo 12 e o objeto 24, 25 estão dentro da distância pré-determinada 30 um do outro.

Em ainda outra modalidade da invenção, a FIG. 9 ilustra o método 400 para evitar uma colisão entre o veículo 12 e o objeto 24, 25. O método 400 pode compreender coletar 410 os dados de posição do veículo 11 a partir do primeiro nó de malha habilitado para po- sição 14' montado na primeira localização do veículo 12 e do segundo nó de malha habilita- do para posição 14" montado na segunda localização do veículo 12. O método 400 pode adicionalmente compreender comparar 420 os dados de posição do veículo 11 com os da- dos de posição do objeto 11 associados com pelo menos outro objeto 24, 25, e dirigir 430 o veículo 12 para longe do objeto 24, 25 se os dados de posição do veículo 11 e os dados de posição do objeto 11 indicam que o veículo 12 e o objeto 24, 25 estão dentro da distância pré-determinada 30 um do outro.

Uma modalidade adicional da presente invenção é ilustrada na FIG. 10. O método 500 para preditar um curso futuro do veículo 12 pode compreender, em um primeiro momen- to, coletar 510 os dados de posição do veículo 11 do primeiro nó de malha habilitado para posição 14' montado na primeira localização do veículo 12 e o segundo nó de malha habili- tado para posição 14" montado na segunda localização do veículo 12. Em um segundo momento (que é depois do primeiro momento), o método 500 pode adicionalmente compre- ender coletar 520 os dados de posição do veículo 11a partir do primeiro nó de malha habili- tado para posição 14' e o segundo nó de malha habilitado para posição 14". O método 500 pode também compreender calcular 530 um vetor do veículo com base nos dados de posi- ção do veículo 11 coletados no primeiro momento e no segundo momento. O método 500 pode adicionalmente compreender preditar 540 um caminho do veículo 12 com base no ve- tor do veículo.

Quaisquer dos métodos da presente invenção pode ser implementado por meios de armazenamento legíveis por computador tangivelmente incorporando instruções de progra- ma para executar os métodos.

Tendo aqui apresentado várias modalidades da presente invenção, é antecipado que as modificações ocorrerão naturalmente àqueles versados na técnica antes de se torna- rem familiares com a presente invenção. É antecipado que tais modificações adequadas permanecerão, contudo, dentro do escopo da invenção. A invenção deve, portanto, ser construída de acordo com as seguintes reivindicações.

Claims

1. Sistema de rastreamento de posição para determinar uma posição de um veícu- lo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: pelo menos dois nós de malha habilitados para posição montados ao veículo; uma rede de malha operativamente associada com pelo menos dois nós de malha habilitados para posição montados ao veículo, a rede de malha configurada para determinar uma posição do veículo com base em sinais recebidos a partir de pelo menos dois nós de malha habilitados para posição montados ao veículo; e um sistema de exibição associado com a rede de malha, o sistema de exibição exi- bindo a posição do veículo.

2. Sistema de rastreamento de posição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende um sistema de aviso de proximidade operativamente associado com a rede de malha, o sistema de aviso de proxi- midade emite um sinal de aviso relacionado a uma separação entre o veículo e outro objeto.

3. Sistema de rastreamento de posição, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de aviso de proximidade adicionalmente compreende um módulo indicador de exibição que fornece uma indicação de aviso visual relacionada à separação entre o veículo e outro objeto.

4. Sistema de rastreamento de posição, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende um computador operati- vamente associado com a rede de malha e o módulo indicador de exibição e onde o sistema de aviso de proximidade é implementado pelo computador.

5. Sistema de rastreamento de posição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende um sistema de evitação de colisão operativamente associado com a rede de malha e o veículo, o sistema de evitação de colisão automaticamente para o movimento do veículo se uma colisão é iminente entre o veículo e outro objeto.

6. Sistema de rastreamento de posição, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende um computador operati- vãmente associado com a rede de malha e o veículo e onde o sistema de evitação de coli- são é implementado pelo computador.

7. Sistema de rastreamento de posição, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de evitação de colisão opera para dirigir o veículo se uma colisão é iminente entre o veículo e outro objeto.

8. Sistema de rastreamento de posição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende um sistema de cálculo de trajetória operativamente associado com a rede de malha, o sistema de cálculo de trajetória determina uma trajetória do veículo com base em uma pluralidade de localizações de posi- ção para o o veículo por um intervalo de tempo.

9. Método para fornecer um aviso de proximidade, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: coletar dados de posição de veículo a partir de um primeiro nó de malha habilitado para posição montado em uma primeira localização de um veículo e um segundo nó de ma- lha habilitado para posição montado em uma segunda localização do veículo; comparar os dados de posição do veículo com os dados de posição do objeto as- sociado com pelo menos um outro objeto; e ativar um alarme se os dados de posição do veículo e os dados de posição do obje- to indicam que o veículo e o objeto estão em uma distância pré-determinada um do outro.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que coletar dados de posição do veículo adicionalmente compreende: coletar dados de posição brutos a partir do primeiro e do segundo nós de malha habilitados para posição no veículo; e correlacionar os dados de posição brutos com informação relacionada às respecti- vas posições no veículo da primeira e da segunda localizações para produzir os dados de posição do veículo.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o objeto compreende um objeto estacionário e onde os dados de posição do objeto compre- endem informação com relação à posição do objeto estacionário.

12. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o objeto compreende um objeto móvel e onde os dados de posição de objeto são obtidos coletando-se os dados de posição do objeto a partir de pelo menos um nó de malha habili- tado para posição montado em uma primeira localização no objeto.

13. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que ativar um alarme compreende ativar um alarme visual.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que ativar um alarme visual compreende: ativar um anunciador de cor verde enquanto uma distância separando o objeto e o veículo excede uma primeira distância; ativar um anunciador de cor amarela quando a distância separando o objeto e o ve- ículo é menor do que a primeira distância, mas maior do que uma segunda distância; e ativar um anunciador de cor vermelha quando a distância separando o objeto e o veículo é menor do que a segunda distância.

15. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que ativar um alarme compreende ativar um alarme audível.

16. Método para evitar uma colisão entre um veículo e um objeto, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: coletar dados de posição do veículo a partir de um primeiro nó de malha habilitado para posição montado em uma primeira localização de um veículo e um segundo nó de ma- lha habilitado para posição montado em uma segunda localização do veículo; comparar os dados de posição do veículo com os dados de posição do objeto as- sociados com pelo menos um outro objeto; e parar o movimento do veículo se os dados de posição do veículo e os dados de po- sição do objeto indicam que o veículo e o objeto estão dentro de uma distância pré- determinada um do outro.

17. Método para evitar uma colisão entre um veículo e um objeto, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: coletar dados de posição do veículo a partir de um primeiro nó de malha habilitado para posição montado em uma primeira localização do veículo e de um segundo nó de ma- lha habilitado para posição montado em uma segunda localização do veículo; comparar os dados de posição do veículo com os dados de posição do objeto as- sociados com pelo menos um outro objeto; e dirigir o veículo para longe do objeto se os dados de posição do veículo e os dados de posição do objeto indicam que o veículo e o objeto estão em uma distância pré- determinada um do outro.

18. Método para preditar um curso futuro de um veículo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: em um primeiro momento, coletar dados de posição do veículo a partir de um pri- meiro nó de malha habilitado para posição montado em uma primeira localização do veículo e de um segundo nó de malha habilitado para posição montado em uma segunda localiza- ção do veículo; em um segundo momento depois do primeiro momento, coletar dados de posição do veículo a partir do primeiro nó de malha habilitado para posição e do segundo nó de ma- lha habilitado para posição; calcular um vetor de veículo com base nos dados de posição do veículo coletados no primeiro momento e no segundo momento; e preditar um caminho do veículo com base no vetor do veículo.

19. Meio de armazenamento legível por computador que tangivelmente incorpora instruções de programa que, quando executadas por um computador, implementam um mé- todo para fornecer um aviso de proximidade, CARACTERIZADO pelo fato de que compre- ende: coletar dados de posição do veículo a partir de um primeiro nó de malha habilitado para posição montado em uma primeira localização do veículo e de um segundo nó de ma- lha habilitado para posição montado em uma segunda localização do veículo; comparar os dados de posição do veículo com os dados de posição do objeto as- sociados com pelo menos um outro objeto; e ativar um alarme se os dados de posição do veículo e os dados de posição do obje- to indicam que o veículo e o objeto estão dentro de uma distância pré-determinada um do outro.

20. Meio de armazenamento legível por computador, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que coletar os dados de posição do veículo adicional- mente compreende: coletar dados de posição brutos a partir do primeiro e do segundo nós de malha habilitados para posição no veículo; e correlacionar os dados de posição brutos com informação relacionada às respecti- vas posições no veículo da primeira e da segunda localizações para produzir os dados de posição do veículo.

21. Meio de armazenamento legível por computador, de acordo com a reivindicação -19, CARACTERIZADO pelo fato de que o objeto compreende um objeto estacionário e onde os dados de posição do objeto compreendem informação com relação à posição do objeto estacionário.

22. Meio de armazenamento legível por computador, de acordo com a reivindicação -19, CARACTERIZADO pelo fato de que o objeto compreende um objeto móvel e onde os dados de posição de objeto são obtidos coletando-se os dados de posição do objeto a partir de pelo menos um nó de malha habilitado para posição montado em uma primeira localiza- ção no objeto.

23. Sistema de rastreamento de posição, CARACTERIZADO pelo fato de que com- preende: um veículo com uma face superior e uma face inferior; um primeiro nó de malha habilitado para posição tendo uma antena, a antena do primeiro nó de malha sendo montada em uma primeira localização na face superior do veí- culo; um segundo nó de malha habilitado para posição tendo uma antena, a antena do segundo nó de malha sendo montada em uma segunda localização na face superior do veí- culo; um terceiro nó de malha habilitado para posição tendo uma antena, a antena do terceiro nó de malha sendo montada em uma terceira localização na face inferior do veículo; uma rede de malha operativamente associada com o primeiro, o segundo e o ter- ceiro nós de malha habilitados para posição, a rede de malha determina uma posição do veículo com base em sinais recebidos a partir das antenas do primeiro, do segundo e do terceiro nós de malha habilitados para posição montados ao veículo; e um sistema de exibição operativamente associado com a rede de malha, o sistema de exibição exibe a posição do veículo.

24. Sistema de rastreamento de posição, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira localização na face superior do veículo com- preende uma lateral esquerda do veículo e onde a segunda localização na face superior do veículo compreende uma lateral direita do veículo.

25. Sistema de rastreamento de posição, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira localização na face superior do veículo com- preende uma extremidade frontal esquerda do veículo e onde a segunda localização na face superior do veículo compreende uma extremidade frontal direita do veículo.

26. Sistema de rastreamento de posição, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que a terceira localização na face inferior do veículo com- preende uma localização em um eixo traseiro do veículo.

27. Sistema de rastreamento de posição, CARACTERIZADO pelo fato de que com- preende: um veículo com uma parte de carroceria principal; um elemento móvel montado à parte de carroceria principal do veículo tal que o e- lemento móvel é movido com relação à parte de carroceria principal do veículo; um primeiro nó de malha habilitado para posição tendo uma antena, a antena do primeiro nó de malha sendo montada em uma primeira localização na parte de carroceria principal do veículo; um segundo nó de malha habilitado para posição tendo uma antena, a antena do segundo nó de malha sendo montada em uma segunda localização na parte de carroceria principal do veículo; um terceiro nó de malha habilitado para posição tendo uma antena, a antena do terceiro nó de malha sendo montada ao elemento móvel do veículo; uma rede de malha operativamente associada com o primeiro, o segundo e o ter- ceiro nós de malha habilitados para posição, a rede de malha determina uma posição da parte de carroceria principal do veículo e do elemento móvel do veículo com base em sinais recebidos a partir das antenas do primeiro, do segundo e do terceiro nós de malha habilita- dos para posição montados ao veículo; e um sistema de exibição operativamente associado com a rede de malha, o sistema de exibição exibe a posição da parte de carroceria principal do veículo e do elemento móvel do veículo.

28. Sistema de rastreamento de posição, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de que o veículo compreende um ou mais selecionados a par- tir do grupo que consiste de um caminhão de transporte, um trator, uma plantadeira, e uma escavadeira, e onde o elemento móvel compreende um ou mais selecionados a partir do grupo que consiste de uma caçamba, uma lâmina, uma coluna de perfuração, e uma ca- çamba de escavadeira.

29. Método para determinar uma posição de um veículo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: montar um primeiro nó de malha habilitado para posição em uma primeira localiza- ção no veículo; montar um segundo nó de malha habilitado para posição em uma segunda localiza- ção no veículo; coletar dados de posição do veículo a partir do primeiro e do segundo nós de malha habilitados para posição; e exibir a posição do veículo.

30. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que coletar dados de posição do veículo compreende: coletar dados de primeira posição a partir do primeiro nó de malha habilitado para posição; coletar dados de segunda posição a partir do segundo nó de malha habilitado para posição; correlacionar os dados de primeira e de segunda posição recebidos a partir do pri- meiro e do segundo nós de malha habilitados para posição com posições conhecidas da primeira e da segunda localizações de montagem.

31. Método, de acordo com a reivindicação 30, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende determinar uma posição de uma extremidade do veículo de- pois da correlação.