具有基于定位而自启动的施工设备的制作方法

专利名称：具有基于定位而自启动的施工设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及施工设备，且更为具体地涉及具有基于其地理位置而自动 启动的施工该:备。
背景技术：
数字工程数据文件以及精确的设备定位的使用对于诸如采矿、道路、 填埋、工地准备和建筑等施工工程应用变得更为普遍.工程数据文件通常 包括数字地形模型。该数字地形模型具有用于当前的和规划设计表面的地理和高度(elevation)坐标。工程现场的工人使用具有精确本地定位的地 形模型来操作诸如开凿机、铆合机、推土机、桩穴挖掘机等等的施工设备。 工人到达现场，卸载该设备并开始确定位置。然而，在他能够开始工作之 前，需要向他提供与他的工程和设备相关的工程数据文件。将工程数据文件通常存储和维护在某处的工程数据库中，而不是在工 程现场。在总部办公室的中央数据库中可以有数十个不同的工程和成百的 设备的工程数据文件。这些文件可以以诸如压缩盘的硬件形式带到现场， 或者使用无线系统或电话连接而从数据库下栽到每个设备。然而，将与特 定工程有关的、用于特定设备的数字地形模型从成百个其它的模型中拣选 出来并非一件轻而易举的任务。该任务对于覆盖大面积的工程来说成为更 困难，原因是数据文件的大小变得难以使用，且地理校准对于该工程内的 不同位置来说可能不同。现有系统使用工程和工作单号来完成选择任务。 遗憾的是，工程和工作单号的使用可能遇到日常的人为错误，并且在设备 移动其位置跨过操作员可能看不见的工程现场内的地理边界线的任何情 况下将难以实施。这就需要一种施工工程数据传送装置，其自动地选择和传送与在工程 现场的施工设备有关的工程数据文件。还需要一种施工工程数据传送的装 置，当设备在现场内移动时，该装置自动传送新的工程数据。 发明内容本发明是一种施工设备，其基于位置和标识自动接收所选的工程数据 文件。工程数据文件可包括地理坐标校准、通信系统管理、工作单、设计 和当前的数字地形模型、背景文件以及应用程序。工程数据分配器(distributor)存储和维护与工程现场位置和工程规划设备标识相关联的工 程数据文件。在某些情况下，工程现场位置被分成位置页。所述施工i殳备包括用于确定和向工程数据分配器传送地理位置和标 识的自启动装置。工程数据分配器使用设备位置和标识来搜索工程数据文 件的工程数据库，并M择用于与远程装置位置和远程装置标识匹配的工 程现场位置和项目规划设备标识的那些工程数据文件。然后，将所选择的 工程数据文件传送到所述i殳备。当该设备在工程现场内移动时，其连续地 发送其远程位置。当该远程位置移动到数据库中新的位置页时，工程数据 分配器自动地选择用于新位置页的工程数据文件并向所述i殳备传送。在一个实施例中，本发明是一种具有用于确定本地位置的定位装置和 自启动^器的施工设备，该自启动M器用于发送具有本地位置的设备 信号和接收来自工程数据分配器的分配信号，该分配信号具有用于设备操 作的、根据本地位置来选择的工程数据文件。在该实施例的变形或扩展中， 在设备加电时自动地发送设备信号。在该实施例的另一变形或扩展中，设 备信号包括用于设备标识的信息，且才艮据该标识来选择工程数据文件。在另 一实施例中，本发明是一种用于施工设备的方法，包括以下步骤 确定本地位置；发送具有该本地位置的设备信号；以及接收来自工程lt据 分配器的分配信号，该分配信号具有用于设备操作的、根据本地位置来选 择的工程数据文件。在该实施例的扩展的变形中，在所述设备加电时自动 发送该设备信号。在该实施例的另一变形或扩展中，该设备信号包括用于 设备标识的信息，并且接收根据该标识所选择的工程数据文件。在另一实施例中，本发明是一种有形介质，其包含使处理器控制设备 执行如下步骤的一组指令，所述步骤是确定本地位置；发送具有本地位 置的设备信号；以及接收来自工程数据分配器的分配信号，该分配信号具 有用于所述设备操作的、^L据本地位置来选择的工程数据文件。在该实施 例的变形或扩展中，所述有形介质指示处理器，使得在设备加电时自动发 送设备信号。在该实施例的另一变形或扩展中，有形介质指示处理器发送 具有用于设备标识的信息的设备信号，并接收具有根据标识来选择的工程 数据文件的分配信号。
本发明的施工设备的优点在于，所选择的与特定施工设备有关的工程 数据文件由设备自动地接收，从而使得该设备或设备操作员不需要从不必 要的文件中进行拣选。另一优点在于，所选择的工程数据文件根据设备的 位置和标识被自动地选择，从而不需要4吏用工作和工程号来传送有关的工 程数据文件。又一优点在于，当设备在工程现场内移动位置时，更新的工 程数据文件可以被自动地接收。
在阅读完下面的用于执行本发明的最佳模式的详细描述并查看各个 附图之后，本发明的这些和其它实施例以及优点对于本领域的普通技术人 员来说毫无疑问将变得显而易见。


图l是本发明的施工工程数据传送装置的框图；图2是用于图1的工程数据传送装置的工程数据文件的框图；图3是用于图2的工程数据文件的图表；图4是示出用于图2和3的工程数据文件的高度范围的图表；图5是示出用于图2和3的工程数据文件的时间范围的图表；图6是本发明的用于分配工程数据文件的方法的流程图；图7A、 7B和7C是图6的方法的、用于组织工程数据文件、接收设 备信号以及选择工程数据文件的流程图；以及图8是本发明的用于接收工程数据文件的方法的流程图。
具体实施例方式
现在将描述用于执行本发明的思想的优选实施例的细节。应理解，这 些细节的描述并非将本发明限制于这些细节。相反，这些细节的意图^Mt 于描i2L良明人知道的用于执行本发明思想的最佳模式。这里所描述的实施 例的多种替选方式、修改和等同物由于落在本发明的思想范围内，因而对 于本领域的技术人员来说将是显然的。图1图解说明了本发明的用于分配基于位置选择的工程数据文件12 的施工工程数据传送装置，其以附图标记10来表示。该装置IO包括工程 数据分配器14以及至少一个施工设备16。工程数据分配器14可以被认
为是用于施工工程的专用服务器。对于装置10可以使用数十或数百个施 工设备16。工程数据分配器14可以驻留在单个基站位置，或者可以具有 在若千不同的地理位置的、彼此互相通信的组件。无论将该数据分配器14置于单个位置处还是被分开成广泛分歉的位 置处的组件，其都有效地包括用于建筑工程的工程数据文件24的工程控 制数据库22;用于寻找所选择的工程数据文件12的搜索程序26;用于接 收来自施工设备16的信号32的分配接收机28;以及用于将具有所选择 的数据工程文件12的发送信号36发送到施工设备16的分配发送机34。 工程数据文件24被存储并被维护在数据库22中，该工程数据文件24与 用于地理区域或建筑工程的工程现场位置38、用于工程现场位置38区域 内更小的地理区域的位置页39、以及施工工程规划设备标识40相关联。将术语"施工"限定为包括建筑和管道、监视、路基平整、填埋、采 矿、道路建设、挖、挖掘等等的施工，其中不动产由M设备来进行改造。 施工设备16被限定为用于施工的设备。施工设备16的示例为平地机、推 土机、测量器、开凿机、桩穴挖掘机、起重机、挖沟机、铆合机等等。在 施工设备16用于工程现场的施工工程的情况下，它还能够是管理人的管 理工具。例如，该工具能是诸如膝上型电脑、个人数字助手(PDA)、具 有PDA功能的蜂窝电话等等的计算设备。施工设备16包括定位装置44，其用于提供启动的远程i殳备位置45 以及操作的精确位置46;自动-定位-启动装置48;标识50; fet器52; 处理器54;显示器56,并且可以包括施工工具58。标识50以自启动装 置48可读取的方式存储。自启动装置48和收发器52可被认为是自启动 收发器60。在电源开启或从待M式或利用键击返回时，自启动装置48 ^L行自启动以指示定位装置44来计算位置45，并指示收发器52来以信 号32发送位置45和标识50。搜索程序26使用位置45和标识50来搜索 数据库22中的工程数据文件24，从而找到特定的所选工程数据文件12 组，其中工程现场位置38包括远程设备位置45，并且工程规划设备标识 40与远，考Ji殳备标识50匹配。分配发送机34以分配信号36向设备M器52发逸基于位置选择的 工程数据文件12。自动定位启动装置48指示fct器52接收分配信号36 中的所选工程数据文件12，并将该数据传递给处理器54。处理器54将所 选工程数据文件12处理成这样的形式，即，施工工具58能够直接使用它 来操作，或通过某种方式显示在显示器56上来使用它，l吏得工人能够操
作施工设备16。本发明不取决于信号32和36通信的方法。当信号32和36通过设备 收发器52发送和接收时，优选为无线信号，如无线电、蜂窝电话、卫星、 光等等。然而，信号32或36可以通过设备16使用陆线(landline)电话 来发送和接收。信号32和36可以在使用全时线路或包的陆线和无线信号 之间、在分配接收机28和发送机34以及收发器52之间进行任何次数的 转换。定位装置44可以使用两个不同的装置和/或使用两种不同方法来首先 快速地确定自动工程数据传送的位置45，并且然后精确地确定根据工程 数据操作设备16的位置或地点46。位置45被用于自动地选#^存储在数 据库22中的许多组工程数据文件24中的哪些组被选择并被传送到施工设 备16。利用该位置45，施工设备16的操作员自动地并无缝地只接收其工 作需要的信息，而不用从不需要的文件中挑选。位置46与所选择的工程数据文件12 —起用来指导或通知设备16的 操作员来直##作设备16。例如，所选的工程数据文件12可以指导操作 员将工具58的伊片或伊的位置升高或降低到所选择的工程数据文件中的 数字地形模型中所带有的设计表面。应注意，用于找到所选工程数据文件 12的位置45的位置精确度可以是若干米或者甚至是数十米，而位置46 可要求厘米精度来指导工具58。典型地，精确位置46利用基准位置信息 的辅助来确定，该基准位置信息通过接收用于校准在设备16处测量的原 始位置信息的无线电信号来获得。GPS接收机可被用于定位装置44来提供位置45，以及实时动态 (RTK) GPS接收机可被用于提供位置46。示例性RTK GPS系统在 Nicholas C. Talbot等人的名称为"centimeter accurate global positioning system receiver for on-the-fly real-time-kinematic measurement and control，，的美国专利No. 5,519,620中描述，通过引用结合于此。然而装置 10不取决于确定用于位置45和46的信息的装置或方式。用户可输入不 同于i殳备16的实际位置的位置，而所输入的位置可被用作位置45。现在来参考用于确定位置的系统的若干示例。位置可以通过利用如 GPS信号的全球导航卫星系统(GNSS)信号、全球轨道导航卫星系统 (GLONASS)信号、伽利略信号等等来测距或定时而被确定。GNSS信 号通常通过卫星来广播，然而也可以通过伪卫星来广播。位置优选为随同 时间的诸如绰度、经度和高度的地理坐标形式。然而，位置还可以是伪距 的形式，其在工程数据分配器14中被处理，从而为该位置提供地理坐标。位置还能够利用陆地定位系统来确定。这种陆地定位系统的一个示例 是由Kelley等人的名称为"navigation and positioning system and method using uncoordinated beacon signals，，的美国专利5,173,710所建i义的系统， 其通过参考结合于此。另一示例是使用无线电和GPS伪距的混合无线定 位系统，其由Loomis的美国专利6,430,416来描述，其通过引用结合于 此。另一示例是由2002年5月31日提交的、Matthew Rabinowitz和James Spilker的美国申请10/159478所描述的系统，该申请名称为"position location using global positioning system signals augmented by broadcast television signals", 其被转让给了 Rosum Corporation of Redwood City, California,该申请通过引用结合于此。该申请示出了使用广播电视信号、 结合GPS信号来确定用户位置的方法和装置。又一示例是由2002年1月22日提交的、Matthew Rabinowitz和James Spilker的美国申请10/054302所描述的系统，该申请名称为"position location using broadcast analog television signals"， 其被转让给了 Rosum Corporation of Redwood City, California,该申请通过引用结合于此。该 申请示出了在已知的参考点使用多个模拟电M射机来确定用户位置的 方法和装置。又一示例是由2001年8月17日提交的Matthew Rabinowitz和James Spilker的美国申请09/932010所描述的系统，该申请名称为"position location using terrestrial digital video broadcast television signals"， 其被 转让给了 Rosum Corporation of Redwood City, California,该申请通过引 用结合于此。又一示例是由2002年1月22日提交的Matthew Rabinowitz 和James Spilker的美国申请10/054262所描述的系统，该申请名称为 "time-gated delay lock loop tracking of digital television signals", 其被 转让给了 Rosum Corporation of Redwood City, California,该申请通过引 用结合于此。这两个申请示出了在已知的参考点使用多个数字电M射机 来确定用户位置的方法和装置。可用于确定位置的位置确定系统的其它示例为使用三角测量或定时 的无线电导航系统(RNS)以及使用从本地参考点发送到扩增RNS的本 地位置信号和/或GNSS信号的位置扩增业务(PAS )等。由Novariant， Inc. of Menlo Park, California作出的商业上乂^为TerraliteTM XPS系统的一
种这类系统使用自测量XPS站来扩增GPS系统。工程数据分配器14还包括地理定页器(pager)62、高度选择器64、时 间选择器66以及模型更新程序68。地理定页器62、高度选择器64以及 时间选择器66与搜索程序64 —起操作来进一步分别选择对于位置页39、 高度和时间的由远程位置45指定的所选工程数据文件12。应理解，时间 可以和位置45 —起被包括。在自启动之后，在设备16的操作员的控制下，施工设备16向工程数 据分配器14利用信号32连续发送对于其远程位置45和标识50的新位置， 或者当位置45变化时或由于其它一些自动基准，施工设备16向工程数据 分配器14利用信号32自动地连续发送对于其远程位置45和标识50的新 位置。当设备16移动跨过不可见的施工现场的边界时，地理定页器62 与搜索程序26 —起操作以遍搜所选工程数据文件12，从而选择与包含远 程位置45的新位置的位置页39相关联的文件12。同样地，高度选择器 64与搜索程序26 —起操作以选择与高度范围相关联的基于位置选择的工 程数据文件12，该高度范围包括远程位置45的新位置。时间选择器66 与搜索程序26 —起操作以选择与时间范围相关联的基于位置选择的工程 数据文件12，所述时间范围包括远程位置45的时间。模型更新程序68 使用远程位置45和标识50来针对施工现场处的诸如当前表面的当前信息 而更新所选工程数据文件12。图2示出了组织工程数据文件24的方式。该工程数据文件24与工程 现场位置38相关联地被存储。第一工程现场位置38被显示为工程现场位 置l。工程数据文件24可以进一步与具有工程现场位置38内的区域的位 置页39相关联。工程现场位置l内的第一位置页39被示为页1。工程数 据文件24还与工程规划设备标识40相关联。该工程规划设备标识40被 示为A、 B、 C、 D和E。搜索程序26根据远程位置45搜索工程数据文 件24来找到工程现场位置38和页39，以及根据远程设备标识50来找到 工程规划设备标识40，从而选^^L发送到远程设备16的所选工程数据文 件12。如这里所描述的组织的数据库22中的工程数据文件24可以以搜索程 序26可读出且模型更新程序68可写入的形式被包含有形介质80上。该 介质可以是数字存储设备，如数字视频设备(DVD )、压缩盘(CD)、电 子存储芯片、硬盘等等。搜索程序26和工程数据分配器14的其它元素由 一个或多个数字处理器82 (图1)控制。
图3示出了本发明的数据库22。数据库22包括用于如工程l、 2至n 所示出的各单个工程的数据。用于工程l、 2至n的工程数据文件24具有 相关联的工程现场位置38。工程现场位置38以分别对应于工程的标号1、 2至n来图示。工程现场位置l、 2至n中的数据限定了围绕现场区域的 地理边界。工程现场位置1、 2至n中的每个可以被细分成有可能重叠的、 被图示为页l、 2至n的页39，其中位置页39具有工程现场位置38的区 域内的地理区域。针对用于工程调度的施工设备16，工程现场位置l、 2至n和位置页 1 、 2至n具有一个或多个工程规划设备标识40，其被指定为A至Y。对 于工程现场位置1的页1，工程规划设备标识40被指定为A (平地机)、 B (推土机)、C (管理员的膝上型电脑)、D (测量器)至E (桩穴挖掘机)。 标识A至Y表示针对工程现场位置1的页1至工程现场位置n的页n的 示例性工程规划设备标识40。应理注意到，数据库22不被限于A至Y 标识，如果需要，可以有更多的数量。而且，对于若干不同的工程现场位置1、 2至n，工程规划设备标识 A至Y中的每个可以被重复并且在数据库22中可以与工程数据文件12 相关联。例如，指定为A(平地机)的工程规划标识可以具有与工程现场 位置1、 2至n中的任何一个或全部相关联的工程数据文件12。对于该示 例，当平地机A位于工程现场位置2、页1时，其将接收针对标识A(平 地机)和位置2、页1的所选工程数据文件12。利用图上的术语，所选工 程数据文件12将具有通信21A,任务21A，小程序21A,地理校准21,设 计DTM21，当前DTM21和背景文件21。工程数据文件24包括相对于通信系统(comm系统)、工作单、应用 程序(app程序)、地理校准以及设计控制的文件。设计控制文件包括设 计表面数字地形模型(DTM)、当前表面数字地形模型(DTM)，以及具 有普通信息的背景文件。该设计和当前DTM具有精确的地理坐标。设计DTM表示根据施工规划所需要的表面。当前DTM表示如目前 存在的表面或已存在的、可l逸工设备16更新到数据库22的表面。例如， 平地机可能已经将工程现场的某个区域平整到最初的当前表面和所需要 的设计表面之间中途的某个水平。当设备16到达现场时，其通常同时需 要设计DTM以及当前DTM。数字地形模型具有以三维限定表面的必要数据。有多种数字地形模型 格式，如格模型、不规则的三角网络模型，以U于元素的模型。格模型 具有相同间距的显示高度的水平点。例如，该模型可以包含针对1米xl 米的格的高度。不规则的三角网络具有水平点的稀疏的格，且高度和不规 则的三角形用于限定点之间的表面。不规则的三角网络模型通常由测量器 使用。基于元素的系统将水平直线部分和曲线元素与垂直元素以及垂直横 截面连接在一起。基于元素的模型对于道路建设可能是最有效的。
将用于通信系统、工作单和应用程序的工程数据文件24表示为针对 用于各自的工程现场位置1至n和各自的位置页1至n的相应的工程规划 设备标识A至Y的单独的文件。将用于地理校准和设计控制的工程数据 文件24表示为针对用于各自的位置l至n和各自的页l至n的工程规划 i殳备标识A至Y的通用主文件。然而，任何文件可以被单独存储，或者 作为主文件，其针对标识A至Y中的每个或针对标识A至Y或特定工程 现场1至n内的位置页1至n的每种类型的设备(平地机、推土机、管理 员的膝上型电脑、测量器等等)。
在自启动时，设备16需要能发送具有位置45和标识50的设备信号 32，而工程数据分配器14需要能接收信号32以便搜索数据库22来选择 工程数据文件12。这种或者与信号32和36的进一步通信以及设备16可 以由所选文件12中的通信系统信息来指定。
所述通信系统为i殳备信号32和分配信号36指定装置、信道、编码、 路由等等，以便在工程数据分配器14和单独的施工设备16之间进行通信。 例如，当对应于A (平地机)的设备处于位置l、页1时，comm IIA指 定对于工程规划设备标识A (平地机)的通信系统。当对应于F (平地机) 的设备处于位置1、页2时，comm 12F指定对于工程规划设备标识F (平 地机)的通信系统。当对应于K (平地机)的设备处于位置l、页n时， commlnK指定对于工程规划设备标识K(平地机)的通信系统。当对应 于P (平地机)的设备处于位置2、页1时，comm 21P指定对于工程规 划设备标识P (平地机)的通信系统。当对应于U (平地机)的设备处于 位置n、页1时，commnlU指定对于工程规划设备标识U (平地机)的 通信系统。当对应的i殳备16处于其相应的位置1至n和位置页1至n时， 通信系统针对工程规划设备标识A-Y而被类似地指定。
工作单指定将由单独的远程设备A至Y执行的任务。例如，当设备 16处于位置1、页1时，任务11A指定将由对应于工程规划设备标识A (平地机)的设备16来执行的任务。当设备16处于位置1、页2时，任 务12F指定将由对应于工程规划标识F (平地机)的设备16来执行的任
务。当i殳备16处于位置l、页n时，任务lnK指定将由对应于工程规划 标识K (平地机)的设备16来执行的任务。当设备16处于位置2、页1 时，任务21P指定将由对应于工程规划标识P (平地机)的i殳备16来执 行的任务。当设备16处于位置n、页1时，任务nlU指定将由对应于工 程规划标识U (平地机)的设备16来执行的任务。当对应的设备16处于 它们相应的位置1至n以及位置页1至n时，任^对工程规划设备标识 A-Y被类似地指定。地理校准将由定位装置44确定的精确位置46的坐标校准到用于本工 程的本地坐标系统。例如，定位装置44可包括精确定位的全球定位系统 (GPS )接收机，从而根据关于RTK基准和WGS84数据模型的实时动 态(RTK)坐标来确定位置46。用于本工程的本地位置坐标通常将参考 一些其它的标记。地理校准将精确的位置46校准到本地坐标，以便使用 数字地形模型来工作。地理校准11校准对于位置1的页1的、对应于工 程规划设备标识A-E的设备16。地理校准12校准对于位置1的页2的、 对应于工程规划设备标识F-J的设备16。地理校准ln校准对于位置1的 页n、对应于工程规划设备标识K-O的设备16。地理校准21校准对于位 置2的页1的、对应于工程规划设备标识P-T的设备16。地理校准nl校 准对于位置n的页1的、对应于工程规划i殳备标识U-Y的设备16。设计控制文件被分类为设计数字地形模型(DTM)、当前数字地形模 型(DTM)以及背景文件。设计控制文件与工程现场位置1至n的页1 至n相关联地被存储。例如，设计DTMll、当前DTMll以及背景文件 11表示与位置1、页1处的工程规划设备标识A-E相关联的设计控制文 件ll。 i殳计DTM12、当前DTM12以及背景文件12表示与位置1、页2 处的工程规划设备标识F-J相关联的设计控制文件12。设计DTMln、当 前DTM ln以及背景文件ln表示与位置1、页n处的工程规划设备标识 K-O相关联的设计控制文件ln。设计DTM 21、当前DTM 21以及背景 文件21表示与位置2、页1处的工程规划设备标识P-T相关联的设计控 制文件21。设计DTM n 1、当前DTM nl以及背景文件nl表示与位置n、 页1处的工程规划设备标识U-Y相关联的设计控制文件nl。背景文件可包括基准线工作(reference line work )、图片、进度线或 回避区(avoidance zone )。基准线工作可以是财产边界(property boundary)或交叉的现有路面。图片可以是工程现场的航空摄影。进度 线可以是限定先前工作水平的线。回避区可以是生态敏感的或危险的地区。应用程序提供小程序A至Y给单独的施工设备16来使用工程数据文 件12。小程序可以被用来解释、运行或显示用于通信系统、工作单、地 理校准和/或工程控制文件的信息。例如，小程序IIA是使能对应于工程 规划设备标识A (平地机)的设备16使用任务IIA、 comm 11A、校准11 和/或设计控制文件11的小程序。小程序12F是使能对应于工程规划设备 标识F (平地机)的设备16使用任务12F、 comm 12F、校准12和/或设 计控制文件12的小程序。小程序lnK是使能对应于工程规划设备标识K (平地机)的设备16使用任务lnK、 comm lnK、校准ln和/或设计控制 文件ln的小程序。小程序21P是使能对应于工程规划设备标识P (平地 机)的设备16使用任务21P、 comm21P、校准21和/或设计控制文件21 的小程序。小程序nlU是使能对应于工程规划设备标识U (平地机)的 设备16使用任务nlU、 comm nlU、校准nl和/或设计控制文件nl的小 程序。当它们处于其相应的位置1至n以及位置页1至n时，小程序针对 对应于工程规划i史备标识A-Y的设备16而被类似地指定。图4图解说明了数据库22的优选实施例，其中工程数据文件24 ^ 示为与高度相关联地存储。例如，任务llB-el、设计DTMllB-el、当前 DTM 11B-el以及背景文件ll-el与位置1、页1、工程规划设备标识B(推 土机)以及高度l相关联地被存储，任务llB-e2、设计DTMllB-e2、当 前DTM 11B-e2以及背景文件11-e2与位置1、页1、工程规划i更备标识B (推土机)以及高度2相关联地被存储。任务11B-e3、设计DTM 11B-e3、 当前DTM 11B-e3以及背景文件11-e3与位置1、页1、工程规划设备标 识B (推土机)以及高度3相关联地被存储。任务11B-e4、设计DTM 11B-e4、当前DTMllB-e4以及背景文件ll-e4与位置l、页1、工程规划 设备标识B (推土机)以及高度4相关联地被存储.可以有更多数量的高 度。可以针对其它位置1至n、页1至n、工程规划设备标识A至Y进行 相似的关联。图5图解说明了数据库22的优选实施例，其中工程数据文件24 M 示为与时间相关联地被存储。例如，任务llB-tl、设计DTMllB-tl、当 前DTM 11B-tl以及背景文件ll-tl与位置1、页1、工程规划设备标识B (推土机)以及时间l相关联地被存储。任务llB-t2、设计DTMllB-t2、 当前DTM 11B-t2以及背景文件11-t2与位置1、页1、工程规划设备标识 B(推土机)以及时间2相关联地被存储。任务11B-t3、设计DTM 11B-t3、
当前DTM 11B-t3以及背景文件U-t3与位置1、页1、工程规划设备标识 B(推土机)以及时间3相关联地被存储。任务11B-t4、设计DTM llB-t4、 当前DTM UB-t4以及背景文件ll-t4与位置1、页1、工程规划设备标识 B (推土机)以及时间4相关联地被存储。可以有更多数量的时间。可以 针对其它位置1至n、页1至n、工程规划设备标识A至Y进行相似的关 联。图6是本发明的用于分配所选工程数据文件12的方法流程图。在步 骤100中，针对工程现场位置以及工程规划设备标识来组织工程数据文件 24，所述工程现场位置可选地包括页、高度和时间。在步骤120中，工程 数据分配器接收来自施工设备的设备信号。在步骤140中，工程数据分配 器使用该设备信号中的信息来针对设备的位置和/或标识选择工程数据文 件12。然后，在步骤160中，工程数据分配器向设备发送数据分配信号。 随后，在步骤180中，工程数据分配器可以接收具有用来更新所选工程数 据文件12的信息的另一设备信号。图7A是用于组织工程数据文件的步骤100的流程图。在步骤102中， 针对工程现场位置来组织文件。在步骤104中，针对位置页来组织文件。 在步骤106中，针对工程规划设备标识来组织文件。在步骤108中，针对 高度来组织文件。在步猓110中，针对时间来组织文件。应注意，不是所 有的步骤102-110都需要被执行，并且被执行的步骤可以以任何次序一次 执行一个，或者一次执行所有的步猓。如上所述组织的数据库22中的工 程数据文件24可以以处理器可读的形式被包含在有形介质80上。图7B是用于接收设^ft号的步骤120的流程图。在步骤122中，针 对施工设备的位置接收设备信号信息。在步骤124中，针对施工设备的标 识接收设^fT号信息。在步骤126中，针对施工设备的高度接收设^fT号 信息。在步骤128中，针对施工设备的时间接收设备信号信息。应注意， 不是所有的步骤122-128都需要^L执行，而执行的步骤可以以任何次序一 次执行一个，或者一次执行所有的步骤。图7C是用于选择工程数据文件的步骤140的流程图。在步骤142中， 针对工程现场位置来选择文件。在步骤144中，文件被分页到位置页。在 步骤146中，针对工程规划设备标识来选择文件。在步骤148中，针对高 度来选择文件。在步骤150中，针对时间来选择文件。应注意，不是所有 的步骤142-150都需要被执行，以及被执行的步骤可以以任何次序一次执 行一个，或者一次执行所有的步骤。 图8是本发明的用于接收所选工程数据文件12的方法的流程图。本 发明可以被体现在有形介质200上，该有形介质200包含使得处理器控制 设备以执行本方法的步骤的一组指令组。该介质可以是数字存#&备，如 数字视频设备(DVD)、压缩盘(CD)电子存储芯片、硬盘等等。在步猓 202中，施工设备确定其位置45。在步骤204中，该设备发送具有位置 45的i更备信号。在步骤206中，该设^^发送其标识。在步骤208中，该 设备发送其高度。在步骤212中，该设备发送其时间。所述设备信号可包 括高度和/或时间。应注意，不是所有的步骤204-212都需要被执行，以及 被执行的步骤可以以任何次序一次执行一个，或者一次执行所有的步骤。在步骤214中，施工设备接收响应于设备信号的分配信号，该分配信 号具有针对匹配的工程现场位置和工程规划设备标识而选择的工程数据 文件12。在步骤216中，该设备确定其精确位置或地点46。该设备可以 在接收到分配信号之前或之后的任何时间确定其精确位置46。然后，在 步骤218中，该设备或设备的操作员使用精确的位置46和所选的工程数 据文件12来操作。当^Mt开始后，在另一步骤222中，设备16针对新的本地位置45 发送设备信号。在步骤224中，设备16接收具有针对新的位置页所选的 工程数据文件12的分配信号。在步骤226中，设备16发送针对当前表面 的设备信号，以便更新工程数据分配器14处的当前数字地形模型。在步 骤228中，设备16接收具有新选择的工程数据文件12等的分配信号，用 于施工工程中的设备16的操作。作为广泛的总结，本文 Hf了用于自动接收基于设备的地理位置和标 识所选则的工程数据文件的施工设备.该设备包括用于发送设备的本地位 置和标识以及接收来自工程数据分配器的工程lt据文件的自启动WL器， 所述工程数据文件针对本地位置和标识来选择以用于设备的操作。尽管本发明按照目前的优选实施例进行了描述，但是应理解，此公开 不应被理解为限制。对于本领域的普通技术人员来说，在阅读完本公开后， 各种改变和修改将毫无疑问地变得明显。因此，所附权利要求应被理解为 覆盖落在本发明的真实精神和范围内的所有的改变和修改。
权利要求
1. 一种施工设备，包括 定位装置，用于确定本地位置；以及自启动牝发器，用于发送具有所述本地位置的设备信号，并接收来自 工程数据分配器的分配信号，该分配信号具有用于所述设备的^Mt的、根 据所述本地位置而选择的工程数据文件。
2. 如权利要求l所述的设备，其中，所述设备信号在所述设备加电 时被自动地发送。
3. 如权利要求l所述的设备，其中， 所述设备信号还包括用于所述设备的标识的信息；以及 所述工程数据文件还4艮据所述标识来选择。
4. 如权利要求l所述的设备，其中，所述被选的工程数据文件包括 对应于所述位置的表面的数字地形模型。
5. 如权利要求l所述的设备，其中，所述被选的工程数据文件包括 地理校准，用于在由所述远程设备确定的本地位置的坐标和本地坐标系统 中的所述设备的位置之间进行转换.
6. 如权利要求l所述的设备，其中，所述被选的工程数据文件包括 工作单，用于描述将由所述设备完成的任务。
7. 如权利要求l所述的设备，其中，所述被选的工程数据文件包括 小程序，其具有使用所述设备中的所述被选的工程数据文件中的至少一个 的编程。
8. 如权利要求l所述的设备，其中，所述被选的工程数据文件包括背景文件，该背景文件具有回避区、财 产边界、交叉的现有路面以及航空摄影中的至少一个。
9. 如权利要求l所述的设备，其中，所述设备ff号包括所述本地位置处的当前表面的信息；以及， 其中所述当前表面被用于更新所述被选的工程数据文件。
10. 如权利要求l所述的设备，其中，所述分配信号包括当所述设择的工程数据文件。
11. 如权利要求l所述的设备，其中，所述本地位置由用户输入到所 述定位装置中。
12. 如权利要求l所述的设备，其中， 所述本地位置包括高度；以及所述被选的工程lt据文件还根据所述高度来选择。
13. 如权利要求l所述的设备，其中， 所述本地位置包括时间；以及所述被选的工程数据文件还根据所述时间来选择。
14. 一种施工i殳备，包括 标识；以及自启动^器，用于发送具有所述标识的设^ff号，以及接收来自工 程数据分配器的分g&信号，该分配信号具有用于所述设备的IMt的、根据 所述标识选择的工程数据文件。
15. —种用于施工i殳备的方法，包括 确定本地位置；发送具有所述本地位置的设备信号；以及接收来自工程数据分配器的分配信号，该分配信号具有用于所述设备 的操作的、4艮据所述本地位置而选择的工程lt据文件。
16. 如权利要求15所述的方法，其中，发送所述设备信号包括在所 述设备加电时自动地发送所述设备信号。
17. 如权利要求15所述的方法，其中， 所述设备信号还包括用于所述设备的标识的信息；以及 选择所述工程数据文件还包括根据所述标识选择所述工程数据文件。
18. 如权利要求15所述的方法，其中，所述被选的工程数据文件包 括对应于所述位置的数字地形模型。
19. 如权利要求15所述的方法，其中，所述被选的工程数据文件包 括地理校准，其用于在由所述远程设备确定的本地位置的坐标和本地坐标系统中所述设备的位置之间进行转换。
20. 如权利要求15所述的方法，其中，所述被选的工程教:据文件包括工作单，其用于描述将由所述设备完成的任务。
21. 如权利要求15所述的方法，其中所述被选的工程数据文件包括小程序，其具有使用所述设备中的所述 被选的工程数据文件中的至少一个的编程。
22. 如权利要求15所述的方法，其中，所述被选的工程数据文件包 括背景文件，该背景文件具有回避区、财产边界、交叉的现有路面以及航 空摄影中的至少一个。
23. 如权利要求15所述的方法，其中，所述设备信号包括用于所述本地位置处的当前表面的信息；以及 其中，所述当前表面被用于更新所述被选的工程数据文件。
24. 如权利要求15所述的方法，其中，所述分配信号包括当所述选择的工程数据文件。
25. 如权利要求15所述的方法，其中，确定所述本地位置包括由用户输入所述本地位置。
26. 如权利要求15所述的方法，其中 所^地位置包括高度；以及所述被选的工程数据文件还根据所述高度来选择。
27. 如权利要求15所述的方法，其中， 所述本地位置包括时间；以及所述被选的工程数据文件还^4t所述时间来选择。
28. —种用于施工设备的方法，包括 提供标识；以及发送具有所述标识的设备信号并接收来自工程数据分配器的分配信 号，该分配信号具有用于所述设备的操作的、根据所述标识而选择的工程 数据文件。
29. —种有形介质，其包含使得设^L行下列步骤的一组指令 确定本地位置；发送具有所述本地位置的设备信号；以及接收来自工程数据分配器的分配信号，该分配信号具有用于所述设备 的操作的、根据所述本地位置而选择的工程翁:据文件。
30. 如权利要求25所述的有形介质，其中，发送所述设备信号包括 在所述设备加电时自动地发送所述设备信号。
31. 如权利要求25所述的有形介质，其中， 所述设备信号还包括用于所述设备的标识的信息；以及 选择所述工程数据文件还包括根据所述标识来选择所述工程数据文
全文摘要
一种施工设备(16)，用于自动地接收基于该设备的地理位置和标识(50)所选择的工程数据文件。所述设备包括自启动收发器(52)，用于发送该设备的本地位置和标识，并接收来自工程数据分配器的、用于设备操作的工程数据文件，该工程数据文件是相对于本地位置和标识而选择的。
文档编号G05D1/02GK101124524SQ200580047306
公开日2008年2月13日 申请日期2005年12月29日 优先权日2005年1月31日
发明者亚瑟·J·泰勒, 克里斯托弗·M·迪奇, 马克·爱德华兹·尼克尔斯 申请人:卡特彼勒天宝控制技术有限责任公司