BRPI0903863A2

BRPI0903863A2 - veìculo

Info

Publication number: BRPI0903863A2
Application number: BRPI0903863-9A
Authority: BR
Inventors: Kevin Lee Pfohl; Gary S Honey; Jahmy Jomont Hindman; Douglas G Meyer
Original assignee: Deere & Co
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-07-20
Also published as: EP2100774A1; CN101532297A; CA2638439A1; US7984574B2; MX2009002266A; CN101532297B; US20090229150A1

Abstract

E descrito um veículo, tal como uma carregadeira. O veículo inclui um detector de objetos na traseira.

Description

"veículo"

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

O presente pedido reivindica o benefício do pedido provisórioU.S. número de série 61/035.543, depositado em 11 de março de 2008,intitulado "Construction Vehicle with Rear Object Detection", de Pfohl et al.,documento judiciário DCO-P0054, cuja revelação está aqui expressamenteincorporada pela referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente revelação diz respeito a um veículo com detecçãode objetos na traseira.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Para assistir os operadores a evitar objetos durante umdeslocamento em marcha à ré, veículos de construção podem ser providoscom uma câmara e um monitor que exibe imagens providas pela câmara. Ooperador pode observar o monitor e determinar se um objeto está posicionadodetrás do veículo de construção.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com um aspecto da presente invenção, é providoum veículo incluindo um chassi, uma pluralidade de dispositivos de traçãoposicionada para suportar o chassi, uma ferramenta suportada pelo chassi paramover material, um detector de objetos suportado pelo chassi e configuradopara detectar objetos em torno do veículo; uma câmara suportada pelo chassi,um monitor suportado pelo chassi e configurado para gerar imagens providaspela câmara, e um controlador configurado para modificar a saída do monitorcom base em entrada do detector de objetos.

De acordo com um outro aspecto da presente invenção, éprovido um veículo incluindo um chassi, uma pluralidade de dispositivos detração posicionada para suportar o chassi, uma ferramenta suportada pelochassi para mover material, um detector de objetos suportado pelo chassi econfigurado para detectar objetos em torno do veículo, um monitor suportadopelo chassi, e um controlador configurado para controlar a saída do monitor.O controlador tem um primeiro modo no qual o monitor pelo menos exibeinformação operacional do veículo. O controlador é configurado paramodificar a saída do monitor com base em entrada do detector de objetos.

De acordo com um outro aspecto da presente invenção, éprovido um veículo incluindo um chassi, uma pluralidade de dispositivos detração posicionada para suportar o chassi, uma ferramenta suportada pelochassi para mover material, um detector de objetos suportado pelo chassi econfigurado para detectar objetos em torno do veículo, um alarme que forneceum sinal de alarme a um operador do veículo indicativo de que um objeto estásendo detectado pelo detector de objetos, e um controlador configurado parareceber entrada do detector de objetos e alterar o sinal de alarme do alarmecom base na distância detectada do objeto detectado.

De acordo com um outro aspecto da presente invenção, éprovido um veículo incluindo um chassi, uma pluralidade de dispositivos detração posicionada para suportar o chassi, uma ferramenta suportada pelochassi para mover material, e dispositivo para exibir pelo menos um objetoposicionado detrás do chassi com base na detecção do pelo menos um objetos.

De acordo com um outro aspecto da presente invenção, éprovido um veículo incluindo um chassi, uma pluralidade de dispositivos detração posicionada para suportar o chassi, uma ferramenta suportada pelochassi para mover material, um detector de objetos suportado pelo chassi econfigurado para detectar objetos em torno do veículo, uma câmara suportadapelo chassi, um monitor suportado pelo chassi e configurado para gerarimagens providas pela câmara, um alarme audível e um controladorconfigurado para ativar o alarme audível e modificar a saída do monitor combase na entrada do detector de objeto.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOSOs recursos supramencionados da presente invenção, e outrosmais, ficarão mais aparentes e serão mais bem entendidos pela referência àdescrição seguinte das modalidades da presente revelação consideradas emconjunto com os desenhos anexos, em que:

A figura 1 é uma vista em elevação lateral de umacarregadeira;

A figura 2 é uma vista esquemática de componentes de umsistema de detecção de objetos na traseira da carregadeira;

A figura 3 é uma vista de um monitor do sistema de detecçãode objetos na traseira mostrando uma imagem fornecendo informaçãooperacional da carregadeira;

A figura 4 é uma vista similar à figura 3 mostrando o menu;

A figura 5 é uma vista similar à figura 3 mostrando umaimagem provida por uma câmara do sistema de detecção de objetos natraseira; e

A figura 6 é uma vista plana de topo de uma extremidadetraseira da carregadeira mostrando uma pluralidade de zonas de detecção.

Caracteres de referência correspondentes indicam partescorrespondentes em todas as diversas vistas. Embora os desenhos representemmodalidades da presente invenção, os desenhos não estão necessariamente emescala, e certos recursos podem estar exagerados a fim de melhor ilustrar eexplicar a presente invenção.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS DA INVENÇÃO

As modalidades reveladas a seguir não têm o objetivo de serexaustivas ou de limitar a invenção às formas precisas reveladas na descriçãodetalhada seguinte. Em vez disso, as modalidades são escolhidas e descritasde forma que a outros versados na técnica possam utilizar seus preceitos.

A carregadeira 10 está mostrada na figura 1 para escavar edespejar material. A carregadeira 10 inclui o chassi articulado 12, cabine dooperador 14 suportada pelo chassi 12, um par de rodas traseiras 16, tambémdescritas como dispositivos de tração, para impulsionar o chassi 12 e orestante da carregadeira 10, um par de rodas dianteiras 18, que pode tambémser descrito como dispositivos de tração e pode também impulsionar acarregadeira 10, motor 20 para acionar a operação da carregadeira 10, umatransmissão (não mostrada) que transmite potência do motor 20 para as rodastraseiras 16, e o conjunto de lança 22. O conjunto de lança 22 inclui caçamba24, articulações da lança 26 e cilindros de elevação 28.

Embora esteja descrita com detalhes uma carregadeira, osrecursos aqui descritos podem ser providos em outros veículos, tais comoescavadoras para terraplanagem, moto-niveladoras e outros veículos deconstrução com várias ferramentas de construção e dispositivos de tração, taiscomo rodas e esteiras. O veículo pode também ser um veículo agrícola, taiscomo um trator, uma combinada ou outro veículo agrícola. A caçamba 24 édescrita como uma ferramenta de construção que cava e despeja materiais taiscomo lixo, areia, cascalho, sal, neve e outros materiais. Outras ferramentas,tais como pás, garfos de empilhadeiras, içadores de fardos, sem-fins, arados,reboques, plantadeiras, ponteiras de milho, plataformas de corte e outrasferramentas podem também ser providas para mover materiais.

Conforme mostrado na figura 2, a carregadeira 10 incluisistema de detecção de objetos 30 que detecta objetos 32 localizados noalcance da carregadeira 10. O sistema de detecção de objetos 30 incluicontrolador 34, detector de objetos 36, câmara 38 e monitor 40. O detector deobjetos 36 e a câmara 38 são montados na extremidade traseira 42 dacarregadeira 10. O monitor 40 é posicionado dentro da cabine do operador 14em um local visível pelo operador. Com base nas instruções e lógica, ocontrolador 34 controla o que o monitor 40 exibe. Além de controlar omonitor 40, o controlar 34 pode controlar outras funções da carregadeira 10,tais como o motor 20, a transmissão e qualquer componente eletrônico dacarregadeira 10. Os componentes do sistema de detecção de objetos 30comunicam pela rede CAN 44 da carregadeira 10, exceto que a câmara 38 éligada por fios diretamente no monitor 40.

O detector de objetos 36 envia um sinal de detecção daextremidade traseira 42 da carregadeira 10 e recebe reflexões do sinal dedetecção para detectar o objeto 32. De acordo com a modalidade preferida dapresente revelação, o detector de objetos 36 é um radar que envia um sinaleletromagnético e recebe reflexões do sinal eletromagnético para detectarobjeto 32 De acordo com modalidades alternativas da presente revelação,outros detectores de objetos são providos, tais como sistemas sonares,sistemas ultra-sônicos e outros detectores de objetos.

O detector de objetos 36 envia saída pela rede 44 aocontrolador 34 indicativo da distância do objeto 32 em relação ao detector deobjetos 36. O controlador 34 usa esta saída como uma entrada para sua lógicade controle para modificar a operação do sistema de detecção de objetos 30.

Por exemplo, durante operação da carregadeira 10, o controlador 34 podeoperar em diversos modos com base nas entradas na sua lógica.

Quando em um primeiro modo, ou modo padrão, mostrado nafigura 3, o controlador 34 controla o monitor 40 para exibir informaçãooperacional da carregadeira 10. Enquanto neste modo, o monitor 40 podefornecer indicador de marcha analógico 46 mostrando a marcha selecionadada carregadeira 10 (estacionamento, ré, ponto morto, direção, etc), indicadorde combustível analógico 48 mostrando a quantidade de combustível notanque de combustível (não mostrado) da carregadeira 10, tacômetroanalógico 50 mostrando a velocidade ou rpm do motor 20, velocímetroanalógico 68 mostrando a velocidade da carregadeira 10, ou outrosindicadores que exibem informação operacional da carregadeira 10, tais comoleituras de sensores e chaves, modo de transmissão, temperatura do motor,pressão de óleo, carga da bateria, etc.Quando em um segundo modo, ou modo de câmara, mostradona figura 5, o controlador 34 controla o monitor 40 para exibir imagensprovidas pela câmara 38. A lógica preferida do controlador 34 usa preferênciado operador, entrada do operador, entrada da mudança de marcha 52 dacarregadeira 10 e entrada do detector de objetos 36 para comutar do modopadrão para o modo de câmara.

De acordo com a modalidade preferida da presente revelação,nenhuma informação operacional é exibida pelo monitor 40 quando ocontrolador 34 está no modo de câmara. Similarmente, quando o controlador34 está no modo padrão, nenhuma imagem de câmara é exibida pelo monitor40. Entretanto, de acordo com uma modalidade alternativa, algumainformação operacional pode ser mostrada pelo monitor 40 no modo decâmara e alguma imagem de câmara pode ser exibida pelo monitor 40 nomodo padrão. Nesta modalidade, a ênfase do modo de câmara permanece naimagem de câmara e a ênfase do modo padrão está na informaçãooperacional.

O operador pode selecionar entre os modos manual, ré, objetoe ré/objeto para determinar quando o controlador 34 comuta entre os modospadrão e de câmara. Quando no modo manual, o operador pode selecionarmanualmente quando o controlador comuta entre o modo padrão, exibindo ainformação operacional, e o modo de câmara, exibindo imagens da câmara38. Quando no modo de ré, o controlador 34 detecta quando o operador mudaa marcha 52 para ré e comuta para o modo de câmara, exibindo imagens dacâmara 38, independente se o objeto 32 é detectado. Quando a marcha dacarregadeira 10 muda de ré para uma outra, o controlador 34 comuta de voltapara o modo padrão, exibindo a informação operacional.

Quando no modo objeto, o controlador 34 monitora a entradado detector de objetos 36. Quando o detector de objetos 36 detecta objeto 32,o controlador 34 comuta para o modo de câmara. Quando o detector deobjetos 36 não mais detecta objeto 32, o controlador 34 comuta de volta parao modo padrão.

Quando no modo ré/objeto, o controlador 34 detecta quando amudança de marcha 52 muda para ré e o detector de objetos 36 detecta objeto32. Quando ambas as condições forem satisfeitas, o controlador 34 comutapara o modo câmara, de forma que o monitor 40 exiba a imagem da câmara38. Se nenhuma condição for satisfeita, o controlador 34 comuta de volta parao modo padrão de forma que o monitor 40 exiba a informação operacional.

Além dos modos padrão e de câmara, o controlador 34 podetambém comutar para um modo menu de ajuste de máquina mostrado nafigura 4. Quando o controlador 34 está no modo de menu de ajuste demáquina, o sinal para o monitor 40 faz com que ele exiba um menu de ajustede máquina. Quando no modo menu, o operador pode selecionar suaspreferências, tais como os modos de controlador 34 supradescritos. Usandoum ou mais de uma pluralidade de botões no topo do monitor 40, o operadorseleciona o modo do controlador 34 incluindo se desabilita o modo decâmara. Depois de selecionar o modo, o controlador 34 comuta de volta parao modo padrão ou de câmara, dependendo da seleção do operador e da lógicado controlador. O monitor 40 pode também incluir o ícone 54 indicando oestado do sistema de detecção de objetos 30. Se o operador desabilitar o modocâmara, o ícone 54 (figura 3) fica ligado continuamente. Se o operadorhabilitar o modo câmara, o ícone 54 é desligado, indicando que o sistema estáoperando devidamente, ou não está instalado. Se o ícone 54 estiver piscando,o detector de objetos 36 não está comunicando com o controlador 34, ou estácomunicando uma mensagem de erro.

Além de fazer com que o monitor 40 exiba imagens da câmara38 durante os modos objeto e ré/objeto, o controlador também ativa umalarme audível para alertar audivelmente o operador de que o detector deobjetos 36 detectou objeto 32. O sistema de detecção de objetos 30 inclui alto-falante 56 (figura 2) que produz o sinal de alarme.

De acordo com a modalidade preferida da presente revelação,o detector de objetos 36 é configurado para detectar objetos dentro dediferentes distâncias ou zonas. Dependendo da zona na qual o objeto 32 édetectado, o alto-falante 56 fornecerá um sinal de alarme diferente. Assim, osinal de alarme depende da distância do objeto 32 da extremidade traseira 42da carregadeira 10.

De acordo com a modalidade preferida da presente revelação,cinco zonas são providas, como mostrado na figura 6. Quando o objeto 32está dentro de uma das zonas, o alto-falante fornece um padrão de repetiçãoincluindo um trinado ou bip, ou o primeiro segmento, seguido pelo silêncio,ou o segundo segmento. A medida que o objeto 32 fica mais perto, o segundosegmento silencioso fica mais curto de forma que a taxa de trinado fica maisrápida à medida que o objeto 32 fica mais próximo do detector de objetos 36.As zonas incluem cinco zonas 58, 60, 62, 64, 66 de aproximadamente 0-20 %,20 % - 40 %, 40 % - 60 %, 60 % - 80 % e 80 % - 100 % de uma faixa deativação predeterminada. De acordo com a modalidade preferida, a faixa deativação predeterminada é 15 pés (4,57 metros), de forma que as zonas 58, 60,62, 64, 66 tenha 0-3 pés (0-0,91 metro), 3-6 pés (0,91-1,83 metro), 6-9 pés(1,83-2,74 metros), 9-12 (2,74-3,66 metros) pés e 12-15 pés (3,66-4,57metros). Assim, a faixa de 12-15 pés (3,66-4,57 metros) tem a taxa de trinadomais lenta e a de 0-3 pés (0-0,91 metro) tem a taxa de trinados mais rápida,com pouco ou nenhum silêncio entre trinados. A faixa de ativação pode serajustada pelo operador pelo monitor 40 ou de outra forma. Em virtude de oalarme audível mudar à medida que o objeto 32 fica mais próximo, o operadortem um sentido de proximidade do objeto 32 com base no sinal audível.

Embora esta invenção tenha sido descrita com um desenhoexemplar, a presente invenção pode ser adicionalmente modificada sem fugirdo espírito e escopo desta revelação. Este pedido, portanto, visa cobrirqualquer variação, uso ou adaptação da invenção usando seus princípiosgerais. Adicionalmente, este pedido visa cobrir tais desvios da presenterevelação que se enquadrem na prática conhecida ou costumeira na tecnologiaà qual esta invenção diz respeito.

Claims

1. Veículo, caracterizado pelo fato de que inclui:um chassi;uma pluralidade de dispositivos de tração posicionada parasuportar o chassi;uma ferramenta suportada pelo chassi para mover material;um detector de objetos suportado pelo chassi e configuradopara detectar objetos em torno do veículo;uma câmara suportada pelo chassi;um monitor suportado pelo chassi e configurado para gerarimagens providas pela câmara; eum controlador configurado para modificar a saída do monitorcom base em entrada do detector de objetos.

2. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que compreende adicionalmente um alarme provendo um sinal dealarme a um operador do veículo indicativo de que um objeto está sendodetectado pelo detector de objetos.

3. Veículo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que o controlador é configurado para receber entrada do detector deobjeto e alterar o sinal de alarme do alarme com base na distância detectadado objeto detectado.

4. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o controlador é configurado para exibir parâmetros operacionaisdo veículo e a modificação da saída do monitor resulta em uma redução daexibição dos parâmetros operacionais do veículo.

5. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o controlador é configurado para modificar a saída do monitor,exibindo imagens providas pela câmara no monitor depois da detecção de umobjeto pelo detector de objetos.

6. Veículo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que o controlador é configurado para modificar a saída do monitor,substituindo imagens providas pela câmara por parâmetros operacionais doveículo depois que o objeto não é mais detectado dentro de uma distância doveículo pelo detector de objetos.

7. Veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o detector de objetos é um radar.

8. Veículo, caracterizado pelo fato de que inclui:um chassi;uma pluralidade de dispositivos de tração posicionada parasuportar o chassi;uma ferramenta suportada pelo chassi para mover material;um detector de objetos suportado pelo chassi e configuradopara detectar objetos em torno do veículo;um monitor suportado pelo chassi; eum controlador configurado para controlar a saída do monitor,o controlador tendo um primeiro modo no qual o monitor pelo menos exibeinformação operacional do veículo, o controlador sendo configurado paramodificar a saída do monitor com base em entrada do detector de objetos.

9. Veículo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelofato de que compreende adicionalmente uma câmara, em que o controladortem um segundo modo no qual o monitor pelo menos exibe saída da câmara,o controlador comuta entre o primeiro e segundo modos com base na entradado detector de objetos.

10. Veículo de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que uma maior porcentagem da exibição do monitor é dedicada àinformação operacional, quando o controlador está no primeiro modo, do quequando o controlador está no segundo modo.

11. Veículo de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que o monitor é desprovido da informação operacional quando ocontrolador está no segundo modo.

12. Veículo de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que o monitor é desprovido de saída da câmara quando ocontrolador está no primeiro modo.

13. Veículo de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que o controlador tem um terceiro modo no qual o monitor exibe um menu.

14. Veículo, caracterizado pelo fato de que inclui:um chassi;uma pluralidade de dispositivos de tração posicionada parasuportar o chassi;uma ferramenta suportada pelo chassi para mover material;um detector de objetos suportado pelo chassi e configuradopara detectar objetos em torno do veículo;um alarme que fornece um sinal de alarme a um operador do veículoindicativo de que um objeto está sendo detectado pelo detector de objetos; eum controlador configurado para receber entrada do detectorde objetos e alterar o sinal de alarme do alarme com base na distânciadetectada do objeto detectado.

15. Veículo de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que o sinal de alarme inclui pelo menos um componente audível.

16. Veículo de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que o componente audível inclui pelo menos repetir primeiro esegundo segmentos, o comprimento dos segmentos dependendo da distânciadetectada do objeto detectado.

17. Veículo de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que o primeiro segmento é audível e o segundo segmento ésubstancialmente inaudível, e o comprimento do segundo segmento diminui àmedida que a distância detectada do objeto diminui.

18. Veículo de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente um monitor e câmara, em que ocontrolador é configurado para controlar um sinal para o monitor incluindopelo menos uma saída da câmara.

19. Veículo, caracterizado pelo fato de que inclui:um chassi;uma pluralidade de dispositivos de tração posicionada parasuportar o chassi;uma ferramenta suportada pelo chassi para mover material; edispositivo para exibir pelo menos um objeto posicionadodetrás do chassi com base em detecção do pelo menos um objeto.

20. Veículo de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de exibição inclui um monitor, um detector deobjeto, uma câmara e um controlador que recebe entradas do monitor, e ocontrolador configurado para controlar um sinal provido ao monitor quedetermina as imagens exibidas pelo monitor.

21. Veículo, caracterizado pelo fato de que inclui:um chassi;uma pluralidade de dispositivos de tração posicionada parasuportar o chassi;uma ferramenta suportada pelo chassi para mover material;um detector de objetos suportado pelo chassi e configuradopara detectar objetos em torno do veículo;uma câmara suportada pelo chassi;um monitor suportado pelo chassi e configurado para gerarimagens providas pela câmara;um alarme audível; eum controlador configurado para ativar o alarme audível emodificar a saída do monitor com base em entrada do detector de objetos.