用于自主农用车辆的情状指示器的制作方法

本申请要求2016年4月4日提交的题为“statusindicatorforanautonomousagriculturalvehicle”的美国申请序列号15/090,163的优先权和权益，该申请通过引用整体并入本文。本发明一般而言涉及农用车辆(agriculturalvehicle)，并且更具体而言，涉及用于自主农用车辆的情状指示器(statusindicator)。
背景技术：
：诸如农用拖拉机的车辆可以被驾驶通过农田来执行各种农业操作(agriculturaloperation)。近年来，农用车辆被设计成至少部分地在没有来自车载操作员的输入的情况下操作。例如，车辆可以通过远程接收一个或多个指令来执行一个或多个操作，从而使车辆能够至少部分地以自主方式(例如，在没有来自车辆内的操作员的输入的情况下)操作。例如，远程操作员或来自远程控制系统的指令可以激活车辆并启动操作。技术实现要素：以下阐述本文公开的某些实施方案的概述。应当理解，提供这些方面仅仅是为了向读者提供这些实施例的简要概述，并且这些方面不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以包含可能未在下面阐述的各种方面。在第一实施例中，一种用于自主农用车辆的指示器系统包括：多色发光组件，及控制器，其包括可操作地耦接到处理器的存储器，其中所述处理器被配置为从对应于多个操作状态(state)的当前操作状态的多个情状指示中选择情状指示，并输出指示用以基于所述情状指示控制所述多色发光组件的指令的第二信号，其中所述多色发光组件响应于所述第二信号发出光。在第二实施例中，一种用于自主农用车辆的指示器系统包括：发光组件，其具有至少一个光指示器，其中所述至少一个光指示器被配置为发出闪光以指示所述自主农用车辆的第一操作状态并且发出连续光以指示所述自主农用车辆的不同于所述第一操作状态的第二操作状态；和控制器，其包括可操作地耦接到存储器的处理器，其中所述处理器被配置为基于所述第一操作状态或所述第二操作状态指令所述至少一个光指示器发出所述闪光或所述连续光。在第三实施例中，一种用于自主农用车辆的指示器系统包括：多色发光系统，其包括至少一个光指示器，和控制器，其被配置为指令所述至少一个光指示器发出第一颜色的光以指示所述自主农用车辆的多个操作状态中的第一操作状态，并且发出与所述第一颜色不同的第二颜色的光以指示所述自主农用车辆的多个操作状态中的第二操作状态，其中，所述第一操作状态包括当所述自主农用车辆大体上静止时引擎的操作和在所述自主车辆和基站之间建立的连接中的至少一个。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，附图中相同的标记在整个附图中始终表示相同的部分，其中：图1是农业系统的实施例的侧视图，该系统包括被配置为指示农业系统的情状的发光组件；图2是情状指示器的实施例的透视图，该情状指示器具有可以在图1的农业系统上采用的发光组件；图3是可以控制图2的情状指示器的控制系统的实施例的框图；和图4是可以由控制系统执行以控制图2的情状指示器的方法的实施例的流程图。具体实施方式转到附图，图1是农业系统10的侧视图，该农业系统10包括农用车辆12，诸如拖拉机或其他原动机。农用车辆12被配置为沿着行进方向16牵引农用机具14通过农田以执行各种农业操作。例如，农用机具14可以是耕作工具、施肥工具、播种或种植工具、或收割工具等等。虽然农用机具14由农用车辆12拖曳(例如，在农用车辆12的前面或后面)，但是应该认识到的是，在替代性实施例中，农用机具可以被并入到农用车辆中。在图示的实施例中，农用车辆12被配置为自主操作(例如，在没有来自操作员的输入的情况下，在操作员不存在于农用车辆的驾驶室中的情况下等)。因此，自主系统可以在没有来自驾驶室内的操作员的直接控制的情况下指导农用车辆12和农用机具14。例如，操作员可以在控制系统输入指令和/或自动指令可以在远程基站处生成并发送到农业系统10，由此可以指导农业系统执行各种农业操作。农用车辆12包括引擎18，其使农用车辆12能够在整个田地上移动并向机具提供动力(例如，液压动力)。此外，农用车辆12可包括喇叭20，其可在被激活时产生声音。在利用车辆驾驶室内的操作员手动控制的车辆中，操作员可以对靠近车辆的工人进行目光接触或做出手势以确认操作员知道工人的存在。然而，在自主车辆中，在启动农业系统的操作之前驾驶室中可能没有操作员来确认工人的存在。因此，在图示的实施例中，农用车辆12包括情状指示器22(例如，包括发光组件)，其被配置为向靠近车辆的工人指示自主农用车辆12的操作状态。例如，情状指示器22可以通知靠近农业系统的工人可以启动农业系统的操作。在某些实施例中，情状指示器22包括多色发光组件(例如，具有多个彩色灯)，其被配置为指示农业系统10的各种操作状态。虽然图示的情状指示器22包括多个彩色灯，但在其他实施例中，发光组件可包括被配置为产生多种颜色的光指示器。另外，农业系统10可以包括音频组件，该音频组件被配置为产生指示农业系统10的各种操作状态的声音。图2是情状指示器22的实施例的透视图，该情状指示器22具有可以在图1的农业系统上采用的多色发光组件23。作为示例，情状指示器22可以是预装配的设备，诸如bannertl50bl塔灯，其可从minneapolis,minnesota的bannerengineeringcorp.获得。在某些实施例中，塔灯可以被修改(例如，防风雨)以供户外使用。图示的发光组件23包括四个彩色光指示器30、32、34和36，每个光指示器被配置为省略不同颜色的光以指示农业系统10处于某种状态，诸如执行操作或可以在不久的将来(例如，在1秒、5秒、10秒或1分钟以后)开始执行操作。虽然在图示的实施例中包括四个彩色光指示器，但是发光组件23中可以包括两个、三个、四个、五个或任何合适数量的彩色光指示器。情状指示器22包括圆柱形主体38，并且每个彩色光指示器30、32、34和36是环形的，以便能够被靠近农用车辆12和/或远离农用车辆12的工人观察到。即，农用车辆12的前面、后面或侧面的工人都可以观察到发光组件23以识别农业系统10的操作状态。在图示的实施例中，每个彩色光指示器30、32、34和36分别包括一个或多个彩色发光二极管(led)42、44、46和48的环面(annulus)40，其从圆柱形主体38径向向外发出光。此外，如上所述，每个彩色光指示器30、32、34和36可以是不同的颜色以指示不同的操作状态(例如，每种颜色可以指示对应的操作状态，或者颜色的组合可以指示操作状态)。例如，红光指示器30可以包括红色led，黄光指示器32可以包括黄色led，绿光指示器34可以包括绿色led，并且蓝光指示器36可以包括蓝色led。尽管本文使用了这些颜色，但应该注意，可以使用任何数量的任何合适的颜色组合。此外，彩色光指示器30、32、34和36沿着圆柱形主体38被垂直分段。彩色光指示器可以以可识别的图案(pattern)被定位，以使色盲或部分色盲的人能够识别农业系统10的操作状态。例如，彩色光组件23顶部上的灯可以对应于红光指示器，其使得在彩色光组件23顶部上的光指示器30发出光时色盲或部分色盲的人能够识别农用车辆12可以开始移动。此外，音频系统50位于圆柱形主体38的顶部，并且包括一个或多个扬声器52，用以向工人通知车辆的某些操作状态。例如，当在车辆大体上静止时发生自主农用车辆的引擎的操作时，扬声器52可以发出声音以向靠近农用车辆12的工人通知操作状态。在某些实施例中，声音可以指向向下的方向以更好地使工人能够听到广播的声音。情状指示器22包括位于圆柱形主体38底部的连接器54，以将情状指示器22物理地且电气地耦接到农用车辆12和农用车辆12的控制系统。即，连接器54的螺纹(threading)安装在农用车辆12的顶部。图3是用于控制图1的农用车辆12和农用机具14的控制系统60的实施例的示意图。控制系统60包括具有基站控制器64的基站62。基站控制器64包括处理器66、存储器68、收发器70和具有一个或多个显示器74的用户界面72。基站控制器64可以经由显示器74(例如，触摸屏)接收指示要由农业系统10执行的一个或多个操作的输入。在某些实施例中，基站控制器64可以经由键盘和鼠标接收输入，或基站控制器64可以确定要执行的操作(例如，基于输入数据)。另外，基站控制器64可以生成信号并经由收发器70将信号发送到农业系统10，该信号指示执行农业操作的指令。虽然作为用于发送指令的方法的示例提供了控制器64，但是可以使用用于将指令发送到系统10的任何合适的方法。在图示的实施例中，控制系统60包括车辆控制器76，其具有处理器78和存储器80。例如，车辆控制器76可以从收发器82和空间定位设备84接收信号。此外，车辆控制器76可以生成信号并将信号发送到喇叭20、情状指示器22和/或接口88，该接口88被配置为与机具控制器92的接口90通信。农用机具14可以包括具有处理器96和存储器98的机具控制器92。机具控制器92被配置为经由接口90从车辆控制器76发送和/或接收信号。机具14可以包括可操作地耦接到控制器92的情状指示器。虽然图示的实施例具有带有控制器的农用机具14，但是其他机具可包括通过接口88和90耦接到车辆控制器的情状指示器通信器94。在其他实施例中，农用机具机14可以不具有附加情状指示器94。车辆控制器76可通信地耦接到各种系统。例如，每个彩色光指示器30、32、34和36以及扬声器52可以单独地可通信地耦接到控制器，尽管用于耦接的导线可以被捆扎起来(例如，经由m12连接器)。在一些实施例中，处理器78可以经由通信协议(例如，本地互连网络(lin)协议、wifi和经由控制器区域网络(can)通信的以太网通信)与各种系统(诸如，情状指示器22)以串行通信进行通信(例如，无线地或有线地)。在图示的实施例中，控制器64、76和92每个分别包括处理器(诸如微处理器66、78和96)以及存储器(诸如存储器设备68、80和98)。控制器64、76和92还可以包括一个或多个存储设备和/或其它合适的部件。处理器66、78和96可以用于执行软件，诸如用于控制农业系统的软件等。此外，处理器66、78和96可以包括一个或多个“通用”微处理器、一个或多个专用微处理器和/或一个或多个专用集成电路(asics)或其某种组合。例如，处理器66、78和96可以包括一个或多个精简指令集(risc)处理器。存储器设备68、80和98可以包括易失性存储器，诸如随机存取存储器(ram)，和/或非易失性存储器，诸如rom。存储器设备68、80和98可以存储各种信息，并且可以用于各种目的。例如，存储器设备68、80和98可以存储用于处理器66、78和96执行的处理器可执行指令(例如，固件或软件)，诸如用于控制农用车辆12的指令。(一个或多个)存储设备(例如，非易失性存储装置)可以包括只读存储器(rom)、闪存、(一个或多个)硬盘驱动器或任何其它合适的光学、磁性或固态存储介质，或其组合。(一个或多个)存储设备可以存储(例如，与农业系统10的操作状态相关联)的数据、指令(例如，用于控制情状指示器22的软件或固件)和任何其它合适的数据。在图示的实施例中，农用车辆12包括空间定位设备84，其可通信地耦接到控制器76并被安装到农用车辆12。空间定位设备可被配置为确定农用车辆12的位置。例如，空间定位设备84可包括被配置为确定农用车辆12的位置的任何合适的系统，诸如全球定位系统(gps)接收器。在某些实施例中，空间定位设备84可以被配置为相对于固定的全球坐标系(例如，经由gps接收器)或固定的局部坐标系确定农用车辆12和/或农用机具14的位置。另外，在一些实施例中，可以确定农用车辆12和/或农用机具14的空间地点。例如，农业机具地点可以基于农用机具14的几何形状和/或农用车辆12的几何形状以及农用车辆12的gps地点来确定。在某些实施例中，收发器82可以向基站62的收发器70广播指示农用车辆12的位置的信号。此外，农用车辆12包括传感器组件100以促进农用车辆12的自主控制。例如，传感器组件100可以包括用于控制农用车辆12的多个传感器(例如，红外传感器、超声波传感器、磁传感器等)。另外，车辆控制器76被配置为从传感器组件100、收发器82和空间定位设备84接收信号以基于接收到的信号控制农业系统10的一个或多个操作。处理器78可以生成并发送信号以控制农用车辆12和/或农用机具14的一个或多个操作。例如，处理器78可以向转向控制系统102发送控制农用车辆12的移动方向的信号和/或向速度控制系统104发送控制农用车辆12的速度的信号。此外，处理器78可以向机具控制器92发送信号以控制农用机具14的操作(例如，升高/降低机具14上的工具、以折叠/展开机具的机翼等)。车辆控制器76的处理器78可以生成信号并将其发送到引擎18以激活或去激活引擎18。此外，处理器78可以发送信号以控制农用机具14的液压系统、气动系统、电气系统或其组合。例如，处理器78可以经由接口88发送信号以将耕作机具升高到运输位置。在图示的实施例中，处理器78被配置为获得农业系统10的当前操作状态的指示和/或确定该农业系统10的当前操作状态，确定与当前操作状态相对应的情状指示，并基于所确定的情状指示来输出指示控制情状指示器22的指令的情状信号。例如，处理器78可以从基站62接收指示去激活农用车辆12的指令的信号。当农用车辆12的引擎18被去激活时，处理器78可以确定农用车辆12处于与其中工人可以接近农用车辆12的状况相对应的操作状态。因此，处理器78可以向情状指示器22发送信号，该信号指示激活具有固态绿光的彩色光指示器34的指令以指示工人在引擎18被去激活时可以接近农用车辆12。当引擎18被去激活时，处理器78可以向情状指示器22发送信号，该信号指示在车辆控制器76和基站62之间建立连接时闪烁红色光指示器30以向工人指示可以在任何时间激活引擎18的指令。在建立连接的同时，处理器78还可以从基站62接收信号以激活引擎18和/或电池108，从而给农用车辆12通电。当电池108和/或引擎18被通电时，处理器78可以向情状指示器22发送信号，该信号指示激活具有固态红光的红光指示器30以向工人指示系统被通电的指令。在某些实施例中，农用车辆12可以以手动模式操作，其中操作员从车辆驾驶室内或从远程位置控制各种操作。农用车辆12还可以以自动模式操作，在自动模式下处理器78控制农用车辆12的操作。当农用车辆12处于手动模式时，处理器78可以向情状指示器22发送指示闪烁绿色光指示灯34的指令的信号，从而指示操作员正在控制系统10。处理器78还可以控制农用机具14。例如，处理器78可以在执行耕作操作之前致动农用机具14的液压装置以降低机具。在某些实施例中，处理器78可以向辅助车辆操作105发送信号。例如，处理器78可以向耦接到机具上的液压缸的农用车辆12的控制阀(例如，电动液压遥控阀)发送致动机具系统(例如，升高/降低、折叠/展开等)的信号。在其他实施例中，农用机具14可以从农用车辆12接收动力并且在农用机具14上具有控制辅助车辆和机具操作的液压控制阀(例如，打包机上的控制阀、种植机上的风扇和交流发电机速度控制阀等)。此外，农用机具14上的控制阀可以由农用机具14上的控制器92控制。在发送指示致动农用机具14的液压装置的指令的信号时，处理器78可以向情状指示器22发送指示激活蓝光指示器36的指令的信号。处理器78可以从基站62、传感器组件100、空间定位设备84或其组合获得指示农用车辆12的地点和/或位置的信号。基于农用车辆12的位置和指示车辆的期望路径的规划，处理器78可以确定农用车辆12的目标方向和目标速度。处理器78可以向情状指示器22发送信号，该信号指令情状指示器22农用车辆12处于移动中或预期在一段时间内(例如，在1秒、5秒、10秒或1分钟之后)开始移动。例如，处理器78可以在车辆处于移动中时发送信号以激活黄色发光指示器32，并且可以发送指示根据农用车辆12的速度改变发光的亮度的指令的信号。当检测到错误状况时，处理器78可以输出指示闪烁多个灯以指示错误状况的指令的信号，从而警告工作避开车辆。错误状况可能是由于与基站62的通信的丢失、gps信号的丢失、农用车辆12内的故障(例如，变速故障等)、机具14内的故障或其组合，等等。此外，在某些实施例中，处理器78可以向情状指示器22发送信号，该信号指示闪烁灯的不同图案以指示存在特定错误状况的指令。例如，处理器78可以输出指示交替地闪烁所有灯和红灯以指示与基站62的通信的丢失和/或交替地闪烁所有灯和蓝灯以指示gps信号的丢失的指令的信号。替代性地和/或另外地，处理器78可以向音频系统50发送指示向工人提供听得见的警告以指示操作状况(诸如，车辆移动、机具操作、引擎激活/去激活、通信建立等)的指令的信号。例如，处理器78可以向音频系统50发送信号以在车辆在移动时发出第一听得见的警告。然后，处理器78可以向音频系统50发送另一信号，以在机具的气动或液压系统操作时发出与第一听得见的警告不同的第二听得见的警告。通过为不同的操作状态发出不同声音的听得见的警告，可能无法看到发光组件23的工人可能知道即将发生的车辆操作以及其他状况。为了降低功耗，处理器78可以在去激活引擎18的同时利用音频系统50的扬声器52。在一些实施例中，音频系统50可以从电池108汲取电力。为了节省电池108的电力，处理器78可以将某些信号发送到音频系统50并且将其他信号发送到喇叭20，喇叭20也电耦接到电池，但可能会吸取更多电流。例如，因为音频系统50比喇叭20汲取更少的电流并且总体上使用更少的电力，所以处理器78可以经由音频系统50发送信号以产生声音，以指示引擎18被去激活。为了产生更响亮的声音，处理器78可以向喇叭20发送信号(例如，在引擎18操作时)以使工人能够听到在引擎的声音之上的与车辆操作相关的声音(例如，通知工人农用车辆12正向前移动)。在图示的实施例中，处理器78可以被配置为向第一指示器和第二指示器发送信号以指示操作状态。例如，处理器78可以发送信号以指令情状指示器22提供固态红光指示器30并发送信号以指令情状指示器22在农业系统10处于自主操作状态时去激活绿色指示器34。为了改善冗余，去激活的绿色指示可以使工人能够被告知农业系统10的操作状态。图4是用于控制农业系统10的情状指示器22的方法118的实施例的流程图。方法118可以作为指令(例如，代码)存储在存储器中并由处理器78执行。首先，如方框120所示，处理器78获得指示操作状态的农业操作信号或确定操作状态。例如，处理器78可以经由收发器70和82之间的通信从基站62和/或从处理器78上执行的处理接收农业操作信号。操作状态可以包括自主农用车辆的引擎的非操作、自主农用车辆的引擎的操作、自主农用车辆的驾驶室的占用、手动模式下自主农用车辆的操作、自主农用车辆与基站之间的连接的建立、自主农用车辆的移动、自主农用车辆的机具的致动器的操作、故障的发生或其任何组合。在方框122处，处理器78确定对应于当前操作状态的情状指示。例如，处理器78可以响应于农用车辆12的手动操作选择闪烁绿色指示器34。情状指示操作状态固态红色光指示自主农用车辆的引擎的操作闪烁红色光指示建立自主农用车辆和基站之间的连接固态绿色光指示自主农用车辆的引擎的非操作闪烁绿色光指示自主农用车辆在手动模式下的操作固态蓝色光指示机具的致动器的操作表1.针对操作状态的情状指示可以从存储器80存储和/或检索每个相应操作状态的每个情状指示。在方框124处，处理器78响应于所确定的情状指示将发光控制信号发送到发光组件23以指令光指示器30、32、34和36发出光。发光控制信号可以指示提供闪烁、固态、单个或多个的灯以及任何合适的图案的指令。如上所述，控制信号可以包括经由扬声器52和/或喇叭20的音频信号。在方框126处，处理器78基于所确定的情状指示发送指示控制音频系统50的指令的音频控制信号。例如，处理器78可以将音频控制信号发送到低功率警报器(例如，低电流警报器)，诸如音频系统50，同时自主农用车辆12处于当前操作状态(例如，其中引擎被去激活的操作状态)。此外，处理器78可以被配置为在自主农用车辆12处于不同于当前操作状态的另一操作状态(例如，其中引擎被激活的操作状态)时将另一音频控制信号发送到高功率警报器(例如，高电流警报器)，诸如喇叭20。虽然上面使用音频作为示例，但是低功率警报器和高功率警报器可以包括看得见的警报器、音频警报器或两者。如上所述，上述的操作状态、颜色选择和音频选择意在是说明性的。在其他实施例中，农业系统10可以包括可以适合于农业系统10的任何数量的其他操作状态、任何数量的任何颜色选择、和/或任何数量的音频选择。虽然本文仅图示和描述了本发明的某些特征，但是本领域技术人员将想到许多修改和变化。因此，应该认识到的是，所附权利要求旨在覆盖落入本公开的真正精神内的所有这些修改和变化。当前第1页12