用于计算期望的预计到达时间的系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于计算车辆(1)到达目标目的地(304、406、506)的期望到达时间的系统(200)，该系统(200)包括可安装到第一车辆(306、410、502)上的装置(202)，该装置包括：发送器(204)；接收器(206)；以及逻辑单元(208)，该逻辑单元(208)被配置成接收用于确定第一车辆(306、410、502)的当前位置和当前车辆速度的信号，该逻辑单元(208)进一步被配置成基于第一车辆的预定路线信息、当前位置和第一车辆(306、410、502)的目标目的地来确定第一车辆(306、410、502)到达目标目的地(304、406、506)的预计到达时间(210)；其中，所述装置(202)被构造成发送第一车辆(306、410、502)到达目标目的地(304、406、506)的预计到达时间(210)；从第二车辆(308、412、504)接收第二车辆(308、412、504)到达目标目的地(304、406、506)的预计到达时间(212)；基于所接收到的第二车辆(308、412、504)到达目标目的地(304、406、506)的预计到达时间(212)来计算第一车辆(306、410、502)到达目标目的地(304、406、506)的期望的预计到达时间；以及计算第一车辆(306、410、502)的期望的车辆速度，以便实现第一车辆(306、410、502)到达目标目的地的期望的预计到达时间。
【专利说明】
用于计算期望的预计到达时间的系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于计算车辆到达目标目的地的期望到达时间的系统。本发明适用于车辆，例如工业施工机械(尤其是铰接式翻斗车)领域中的工程机械。虽然在下文中将针对铰接式翻斗车来描述本发明，但本发明并不限于这种特定机械，而是也可用在其它施工设备中，或用在诸如轮式装载机、卡车等的其它车辆中。
【背景技术】
[0002]在例如施工现场等的物料的运输中，频繁使用了呈铰接式翻斗车、轮式装载机、卡车或自卸车形式的工程机械。在其最简单的构造中，这些机械被布置成在施工现场的装载位置处对车辆的平台或布置在车辆平台上的车斗等进行装载，并且驶向施工现场的离装载位置一定距离的卸载位置，在该卸载位置处，所述机械对车辆的平台进行卸载。在卸载位置处，常常以这样或那样的方式处理物料。例如，在采石场，大石头材料常常被运输到具有破碎机的卸载位置，以处理从所述工程机械接收的物料。
[0003]采石厂有效运行的先决条件是:该破碎机被连续地提供有来自所述工程机械的物料，即，该破碎机应当优选在任何时刻都有物料可供处理。
[0004]在例如上述采石厂处常常出现的问题是:工程机械在能够卸载其车辆平台之前必须排队。这自然同样适用于装载位置处，在该装载位置处，工程机械在能够装载其车辆平台之前也必须排队。因此，需要提高施工现场处的机械的利用率，例如，使得这些机械以它们在各自的装载位置和卸载位置处的等待时间最少的方式到达所述装载位置和/或卸载位置。
[0005]US 6，484，078公开了一种车辆行驶路线控制系统。该系统被构造成在改变车辆的行驶路线成为必需时允许迅速地改变该行驶路线，从而提高了车辆的工作效率。
[0006]虽然US 6，484，078提出了在工地上如何通过将车辆布置成在最佳时间水平上到达工地来提高工作效率的方案，但例如在成本和简化功能方面，US 6，484，078仍需要进一步改进。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种具有改进的功能的、用于计算到达目标目的地的预计到达时间的系统。该目的通过根据权利要求1所述的系统来实现。
[0008]根据本发明的第一方面，提供了一种用于计算车辆到达目标目的地的期望到达时间的系统，该系统包括能够安装到第一车辆的装置，该装置包括:发送器;接收器；以及逻辑单元，该逻辑单元被配置成接收用于确定第一车辆的当前位置和当前车辆速度的信号，该逻辑单元进一步被配置成基于第一车辆的预定路线信息、第一车辆的当前位置和第一车辆的目标目的地来确定第一车辆到达目标目的地的预计到达时间；其中，所述装置被构造成:发送第一车辆到达目标目的地的预计到达时间；从第二车辆接收第二车辆到达目标目的地的预计到达时间;基于所接收的第二车辆到达目标目的地的预计到达时间来计算第一车辆到达目标目的地的期望的预计到达时间；以及计算第一车辆的期望的车辆速度以实现第一车辆到达目标目的地的期望的预计到达时间。
[0009]在下文以及整个说明书中，用语“发送预计到达时间”应解释为将信号发送至设有所述装置的车辆的环境中。因此，所述装置被构造成发送能够被发送该信号的车辆周围的任何其它车辆接收的信号。更具体地，各个车辆的接收器能够接收所发送的该信号。因此，所发送的预计到达时间可不涉及任何特定的或预先布置的接收器。例如，在施工现场，所发送的信号可以被发送至离发送该信号的车辆预定半径处的车辆，或被发送至施工现场处的所有能够接收该信号的车辆。
[0010]此外，用语“预定路线信息”应解释为与该车辆预期行驶的路线有关的信息。能够通过例如全球定位单元、预编程的地图等来提供该信息。通过该预定路线信息，能够确定车辆到达目标目的地的行驶时间，这是因为:应当理解，该预定路线信息也能够访问与沿着该路线的速度限制有关的信息。可以通过例如从先前已经在该特定路线上行驶的其它车辆接收信息、特定的车辆先前在该路线上行驶时的先前速度、以及上述全球定位单元或预编程的地图等来确定这些速度限制。
[0011]本发明是基于以下的深刻见解:通过将车辆布置成发送和接收到达目标目的地的预定到达时间，能够提供相对成本有效的系统。因此，本发明的系统不需要任何在分层上更高的系统或控制单元。因此，本发明涉及在同一分层水平上提供“通信”的分布式系统。具体而言，本发明的系统不需要并且不利用例如监控单元或系统，这使得系统相对成本有效，并且能够例如在更小的工作现场使用等。
[0012]本发明的优点是车辆在例如施工现场会注意到彼此。这意味着，这些车辆以如下的方式相互通信:即，每个车辆或布置在每个车辆中的所述装置接收在现场的第二车辆到达目标目的地的预计到达时间。接收到该预计到达时间的车辆(这里是第一车辆)然后适于根据来自第二车辆的与第二车辆到达目标目的地的期望的预计到达时间相关的信息来计算到达目标目的地的期望的预计到达时间。第一车辆然后可基于所接收到的第二车辆的预计到达时间以及所确定的第一车辆的预计到达时间来增加或减小其车辆速度以在期望的时间点到达目标目的地。由此，能够减少第一车辆的燃料消耗，或者能够提高施工现场的例如破碎机的工作效率。
[0013]根据一个示例性实施例，所述装置可进一步构造成:接收第三车辆到达目标目的地的预计到达时间；基于所接收到的第三车辆到达目标目的地的预计到达时间来计算第一车辆到达目标目的地的期望的预计到达时间；以及，仅当第三车辆到达目标目的地的预计到达时间晚于第二车辆到达目标目的地的预计到达时间时，才计算第一车辆的期望的车辆速度以实现第一车辆到达目标目的地的期望的预计到达时间。
[0014]由此，所述系统可进一步布置成忽略来自除了第一车辆前方最接近的车辆之外的所有车辆的信息。更具体地，所述系统可以接收发送它们的预计到达时间的所有车辆的预计到达时间，但可以布置成:仅当所接收到的预计到达时间是从在第一车辆前方紧挨着的车辆发送的，所述系统才计算期望的预计到达时间和期望的车辆速度。其优点是能够降低对系统性能的要求，例如执行计算的速度，这使得能够使用例如更廉价的系统部件。而且，通过在计算期望的车辆速度时仅关联一个车辆，对于例如车辆的驾驶员而言可以简化，驾驶员当被提供计算出的车辆速度时不必考虑多于一个的车辆。下文中将进一步解释期望的车辆速度到车辆驾驶员的通信发送。
[0015]根据一个示例性实施例，所述装置可进一步被构造成:接收第三车辆到达第二目标目的地的预计到达时间；以及仅当第二目标目的地与所述目标目的地是同一个目标目的地时，才基于所接收到的第三车辆到达第二目标目的地的预计到达时间来计算第一车辆到达第二目标目的地的期望的预计到达时间。
[0016]其优点是，所述装置可以忽略从驶向相对于第一车辆的目标目的地而言的另一个目标目的地的车辆接收到的预计到达时间。因此，所述装置也可以接收与其他车辆的路线信息或目标目的地相关的信息，并过滤掉具有在本车辆的目标目的地以外的其它目标目的地的车辆的预计到达时间。
[0017]根据一个示例性实施例，所述目标目的地可以是第一目标目的地，其中，所述装置可进一步被构造成确定第一车辆到达第二目标目的地的预计到达时间，并且，如果所确定的到达第一目标目的地的预计到达时间早于所确定的到达第二目标目的地的预计到达时间，则选择第一目标目的地作为第一车辆的下一个期望的目标目的地。
[0018]由此，所述系统总是知道下一个目标目的地。该信息可以与所述预计到达时间一起被发送给例如施工现场的其它车辆。
[0019]根据一个示例性实施例，所述装置可进一步被构造成:从车辆的重量传感器接收表示车辆的平台上的当前物料重量的信号；并且，如果第一车辆的平台上的物料重量高于预定的重量值，则选择第二目标目的地作为第一车辆的下一个期望的目标目的地。
[0020]所述重量传感器可以提供与车辆的下一个目标目的地有关的进一步信息。这在如下情况下尤其适合:当车辆例如是在施工现场从装载位置(即，目标目的地)驶向卸载位置(SP，第二目标目的地)的自卸车或铰接式翻斗车，反之亦然。由此，当从卸载位置驶向装载位置时，车辆的平台可以是空载的(B卩，在例如布置在该平台上的车斗中没有物料)，而当从装载位置驶向卸载位置时，车辆的平台被提供有物料，即，不是空载的。当该车辆是铰接式翻斗车或具有用于运输物料的特殊车斗的其它工程机械时，所述平台应被解释为该车辆的例如能够接收该车辆的车斗的部分。所述预定的重量值可以是当车斗中没有物料时例如布置在所述平台上的车斗的重量的校准值，该值可以在例如车辆已经离开卸载位置时被测得。
[0021 ]根据一个示例性实施例，所述装置可进一步被构造成:确定第一车辆到达第二目标目的地的预计到达时间；并且，如果第一车辆到达第一目标目的地的预计到达时间与第二车辆到达第一目标目的地的预计到达时间之间的时间差小于预定的时长，则选择第二目标目的地作为第一车辆的期望得目标目的地。
[0022]如果确定第一车辆相对于前方的车辆将在时间上紧接地到达目标目的地，则所述系统可以选择第一车辆应驶向第二目标目的地，在该第二目标目的地，第一车辆可不必排队并等待其它车辆。例如，第一车辆可能已经基于在第一车辆前方的第二车辆到达目标目的地的预计到达时间计算出期望得车辆速度。因此，如果例如第三车辆突然超过第一车辆，则第一车辆可被引导到第二目标目的地，而不是相对于刚才超过它的车辆来改变其期望的车辆速度。这自然假设存在可用的第二目标目的地。如果不是这样，则第一车辆要么必须如上文所述的那样改变其速度以适合于超过它的第三车辆，要么接受它必须在第一目标目的地排队并等待。
[0023]根据另一个示例，尽管到达第二目标目的地的行驶时间比到达第一目标目的地的行驶时间更耗时，但只要在第二目标目的地的等待时间可以使得通过选择第二目标目的地而改善总的时间消耗，则所述系统就可以确定车辆应被引导到第二目标目的地。
[0024]根据一个示例性实施例，可以基于所述路线信息和所述当前位置来选择目标目的地。
[0025]根据一个示例性实施例，所述装置可进一步被构造成:接收表示第一车辆和第二车辆各自的平台上的物料重量的信号;基于所接收到的第二车辆到达目标目的地的预计到达时间以及第一车辆的平台上的物料重量与第二车辆的平台上的物料重量之间的重量比来计算第一车辆到达目标目的地的期望的预计到达时间。
[0026]根据一个示例性实施例，所述装置可进一步被构造成:接收表示第一车辆的当前车辆速度的信号;接收表示第二车辆的当前车辆速度的信号；以及基于所接收到的第二车辆到达目标目的地的预计到达时间以及第一车辆的车辆速度与第二车辆的车辆速度之间的车辆速度比来计算第一车辆到达目标目的地的期望的预计到达时间。
[0027]由此，如果所述目标目的地例如是道路的瓶颈(bottleneck)，在此瓶颈处，第一车辆和第二车辆不能同时通过，即它们不能在该瓶颈处会车，则所述装置可以构造成根据这些车辆各自的预计到达时间和各自的平台上的物料重量和/或各自的车辆速度来选择哪一个车辆应当首先通过瓶颈处。由此，可以提供能够确定哪一个车辆应首先通过瓶颈处的规则。例如，它可以确定被提供有物料的车辆(即，发信号表明其平台被提供有物料的车辆)应保持其当前车辆速度并首先经过瓶颈处，这是因为:与必须降低其平台上被提供有物料的车辆的车辆速度相比，这种做法在燃料消耗方面将更有效。而且，所述系统可以进行选择，使得若降低其速度将最大程度地增大其燃料消耗的车辆应保持其当前速度并具有优先权。优先使哪个车辆应首先经过瓶颈处的其它参数当然是可想得的。例如，上坡行驶的车辆相对于下坡行驶的车辆可具有优先权，最需要在规定的时间到达目标目的地的车辆(即，如果延迟到达其目标目的地将最大程度地影响生产率的车辆)也可具有优先权。
[0028]根据一个示例性实施例，所述装置可进一步被构造成将信号发送至布置在第一车辆的乘员室内的显示单元，其中，该信号指示了计算出的第一车辆的车辆速度。
[0029]由此，车辆的驾驶员能够被提供有与计算出的车辆速度相关的信息并手动地调整车辆，从而以该速度行驶以便在期望的时间点到达目标目的地。
[0030]根据一个示例性实施例，所述装置可进一步被构造成将信号发送至第一车辆的动力传动系，其中，该信号表示计算出的第一车辆的车辆速度，以便控制第一车辆的动力传动系的速度。
[0031]由此，所述装置能够被布置成通过控制车辆的动力传动系以所计算出的期望的车辆速度推动车辆来控制车辆。对动力传动系的控制可以包括例如控制发动机的每分钟转数和/或控制变速箱换档。作为另一示例，所述装置也可以布置成控制车辆发动机的燃料喷射等。
[0032]根据一个示例性实施例，计算出的第一车辆的车辆速度可以基于预定的时间段和从第二车辆接收到的预计到达时间。
[0033]由此，当计算第一车辆的期望的预计到达时间和期望的车辆速度时，不仅考虑第二车辆的预计到达时间，而且考虑另外的预定时间段，这将在下文中进一步描述。
[0034]根据一个示例性实施例，该预定的时间段可以是第二车辆预计将在目标目的地停留的时间段的一部分。
[0035]其优点是，当计算第一车辆的期望的预计到达时间以及因此当也计算第一车辆的期望的车辆速度时，所述装置能够被提供进一步的细节。
[0036]根据一个示例性实施例，所述装置可进一步被构造成从目标目的地接收信号，该信号表示第二车辆在目标目的地的预计停留时长。
[0037]这为计算第一车辆的预计到达时间提供了进一步的细节。然而，应注意的是，从目标目的地接收的该信号在与车辆之间的上述信号相同的层级上产生。
[0038]此外，对于破碎机的上述示例，所述装置也可构造成从该破碎机接收信号，其中该信号表示破碎机的当前生产率。由此，当计算第一车辆的期望的预计到达时间时，所述系统可以使用此信息作为进一步的参数。例如，如果破碎机的生产率是每分钟10公吨，并且第二车辆具有10公吨的物料需要卸载，则第一车辆的所述装置可以构造成从破碎机接收该信号以及从第二车辆接收表示第二车辆的平台上的物料的信号，并且基于这些参数来计算到达该破碎机的期望的预计到达时间，以便不仅不必在该破碎机处排队而且必须最小化令该破碎机空载的风险。由此，可以提高现场的生产率。在计算中也可以包括该破碎机的其它方面，例如该破碎机的缓冲可能性等。
[0039]根据一个示例性实施例，由逻辑单元接收的用于确定第一车辆的当前位置的信息可以由全球定位单元提供。该全球定位单元可以连接到所述逻辑单元或者形成所述逻辑单元的一体部分。
[0040]根据一个示例性实施例，由逻辑单元接收的用于确定第一车辆的当前车辆速度的信号可以由全球定位单元或速度表提供。该全球定位单元和/或速度表可以连接到逻辑单元或者形成所述逻辑单元的一体部分。
[0041]根据本发明的第二方面，提供了一种用于计算车辆到达目标目的地的期望到达时间的系统，该系统包括能够分别安装到第一车辆和第二车辆上的第一装置和第二装置，该第一装置和第二装置中的每一个均包括:发送器;接收器；以及逻辑单元，该逻辑单元被配置成接收用于确定第一车辆和第二车辆各自的当前位置和当前车辆速度的信号，该逻辑单元进一步被配置成基于第一车辆和第二车辆各自的预定路线信息、当前位置和目标目的地来确定到达目标目的地的预计到达时间，其中，该第二装置被构造成发送第二车辆到达目标目的地的预计到达时间，其中，该第一装置被构造成:接收所发送的第二车辆到达目标目的地的预计到达时间;基于所接收到的第二车辆到达目标目的地的预计到达时间来计算第一车辆到达目标目的地的期望的预计到达时间；并且计算第一车辆的期望的车辆速度，以便实现第一车辆到达目标目的地的期望的预计到达时间。
[0042]根据一个示例性实施例，所述系统可以包括能够分别安装到多个车辆上的多个装置，其中，所述多个车辆的第一子集具有第一目标目的地，并且所述多个车辆的第二子集具有第二目标目的地;其中，每个装置均被构造成:只有当从具有相同目标目的地的车辆的装置接收到预计到达时间时，才计算期望的车辆速度。
[0043]本发明的该第二方面的其他效果和特征在很大程度上类似于上文关于本发明的第一方面描述的效果和特征。
[0044]根据本发明的第三方面，提供了一种用于计算第一车辆到达目标目的地的期望到达时间的方法，该第一车辆包括:发送器，接收器和逻辑单元，所述方法包括以下步骤:确定第一车辆的当前位置;基于第一车辆的预定路线信息、当前位置和目标目的地来确定第一车辆到达目标目的地的预计到达时间；从第二车辆接收第二车辆到达目标目的地的预计到达时间；基于所接收到的第二车辆到达目标目的地的预计到达时间，通过逻辑单元来计算第一车辆到达目标目的地的期望的预计到达时间；以及计算第一车辆的期望的车辆速度，以便实现第一车辆到达目标目的地的期望的预计到达时间。
[0045]本发明的该第三方面的其他效果和特征在很大程度上类似于上文关于本发明的第一和第二方面描述的效果和特征。
[0046]根据本发明的第四方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括代码，当该程序在计算机上运行时，所述代码用于执行上述方法步骤。
[0047]根据本发明的第五方面，提供了一种计算机可读介质，其携载有携载有上述计算机程序。
[0048]本发明的第三和第四方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于本发明的第一、第二和第三方面描述的效果和特征。
[0049]当研究所附权利要求和下文的描述时，本发明的其他特征及其优点将变得显而易见。本领域技术人员将会知道，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以相互组合，以产生除了下文所述的实施例以外的实施例。
【附图说明】
[0050]通过下文的对本发明示例性实施例的说明性而非限制性的描述，将更好地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点，其中:
[0051 ]图1是设有根据本发明示例性实施例的系统的工程机械的透视图；
[0052]图2示出了根据本发明的系统的示例性实施例；
[0053]图3示出了利用根据本发明的系统的示例性实施例在工作现场的行驶场景的一个示例；
[0054]图4示出了利用根据本发明的系统的示例性实施例在工作现场的行驶场景的另一示例；
[0055]图5示出了两个车辆接近道路的瓶颈时的行驶场景的顶视图；并且
[0056]图6示出了根据本发明的示例性实施例的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0057]现在，将在下文中结合附图更充分地描述本发明，在附图中，示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明能够以许多不同的形式实施且不应解释为仅限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例仅是为了充分性和完整性。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
[0058]图1是铰接式翻斗车形式的工程机械I的透视图，其具有前车身部分2和后车身部分4，前车身部分2具有供驾驶员使用的驾驶室3，后车身部分4具有平台，在该平台上布置有用于接收物料的车斗5。该车斗优选以可枢转方式连接到后车身部分，且能够借助于一对倾斜缸6(例如，液压缸)倾斜。前车身部分具有前车架7以及从该前车架7悬挂的一对车轮8。后车身部分4具有后车架9以及从该后车架9悬挂的两对车轮10、11。
[0059]该工程机械是车架转向式的，S卩，存在将工程机械I的前车身部分2和后车身部分4连接的枢转接头12。该前车身部分和后车身部分彼此可枢转地连接，以便围绕大致竖直的枢转轴线13枢转。
[0060]该工程机械优选包括液压系统，该液压系统具有布置在工程机械的两个相反侧上的两个液压缸14(即转向缸)，用于通过前车身部分2和后车身部分4的相对运动而使该工程机械转向。然而，这些液压缸可以被用于使该机械转向的任何其它线性致动器(例如，机电线性致动器)代替。
[0061]该工程机械还可以包括第二枢转接头，该第二枢转接头将工程机械的前车身部分和后车身部分连接，以允许前车身部分和后车身部分相对于彼此围绕在该工程机械的纵向方向上延伸的大致水平枢转轴线枢转。
[0062]此外，图1示出的实施例中的工程机械I设有系统200，该系统200用于计算工程机械I到达目标目的地的期望到达时间。参照图2进一步详细描述该系统200。首先将参考图2针对其部件和功能来描述该系统，然后将参照图3-5针对工程机械I所在的工作现场处的示例性行驶场景来描述该系统。最后，图6将示意性地总结并描绘根据本发明的方法的示例性实施例。本发明不应解释为仅限于图1所描绘的系统200的定位，系统200当然也可定位在该工程机械上的其它位置。
[0063]现在转向图2，图2示出了根据本发明的系统的示例性实施例。
[0064]该系统包括装置202，装置202被布置成安装在图1中描绘的车辆I上。图2的示例性实施例中所示的装置202包括发送器204、接收器206和逻辑单元208。逻辑单元208被构造成接收用于确定车辆I的位置及其车辆速度的信号。这能够通过例如全球定位单元(GPS)214和速度表216来实现。在图2的示例性实施例中，GPS 214和速度表216在外部联接到逻辑单元208APS 214和速度表216当然也可形成逻辑单元208的一体部分。因此，所提供的GPS214和速度表216的图示主要是为了简化说明。此外，逻辑单元208也被配置成基于在图2的实施例中从GPS 214接收的车辆I的当前位置、目标目的地和预定路线信息来确定车辆I到达目标目的地304(图3)的预计到达时间210。例如，可以从连接到逻辑单元208的GPS 214或从连接到该车辆的预编程的地图接收该预定路线信息。因此，该预定路线信息是与车辆为了到达期望的目标目的地而预期行驶的路线有关的信息。与到达目标目的地的预计到达时间210相关的信息也应理解为包括与预计到达时间所涉及的目的地有关的信息。这同样适用于下文描述的在工作现场的其它车辆的预计到达时间212。此外，作为示例，当确定该预计到达时间时，车辆的当前车辆速度也可以被包括以作为参数。
[0065]此外，发送器204被构造成发送安装有所述装置的车辆I到达目标目的地304(图3)的预计到达时间210，而接收器206则被构造成接收在工作现场处的其它车辆到达目标目的地的预计到达时间212。该发送器例如可构造成以例如在0.2Hz和5Hz之间的区间内的频率持续地发送到达目标目的地的预计到达时间。
[0066]除非特别指出，所发送的预计到达时间210的目标目的地和所接收的预计到达时间212的目标目的地是同一个目标目的地304(图3)。
[0067]更详细地，当已经从工作现场的另一个车辆接收了到达目标目的地304(图3)的预计到达时间212时，则所述装置被构造成基于由接收器206接收的到达目标目的地304的预计到达时间212来计算到达目标目的地304的期望的预计到达时间，如上文所述。因此，基于所确定的工作现场处的其它车辆到达目标目的地的时间的信息，装置202被构造成计算到达目标目的地304的期望的预计到达时间。因此，能够对该期望的预计到达时间进行选择，使得车辆I在所接收到的工作现场处的其它车辆的预计到达时间之后的预定时间段到达该目标目的地。可以基于例如与特定的目标目的地相关的信息或与车辆已经在该目标目的地停留的先前时间段的统计信息来选择该预定时间段。例如，如果目标目的地是破碎机，则该预定时间段可以是从车辆到达破碎机时开始的时间直至该破碎机准备好接收新物料时的时间为止。此信息可以由装置202从该破碎机接收，S卩，装置202可以从破碎机接收表示前面的车辆要在该破碎机处停留的当前时长的信号。因此，该破碎机也可以在与车辆相同的层次等级上接收和发送信号。
[0068]此外，当装置202已计算出到达目标目的地304的期望的预计到达时间210时，该装置进一步被构造成计算期望的车辆速度，以实现到达目标目的地304的期望的预计到达时间210 0
[0069]再进一步，当该装置已计算出用于在期望时间到达的期望的车辆速度时，该期望的车辆速度能够被提供给车辆的驾驶员。这可以通过将表示所计算的期望的车辆速度的信号从装置202发送至例如布置在车辆I的乘员室内的仪表盘处或布置在车辆I内的仪表盘附近的显示单元(未示出)，以便驾驶员能够相应地调整车辆的速度。当然，也可以想到控制车辆速度的其它方式。例如，该装置可以构造成将与计算出的车辆速度相关的信号例如发送至车辆的巡航控制器，使得巡航控制器能够自适应地且自动地控制车辆的速度。另外，虽然该装置202可以持续地(S卩，以一定的频率间隔)计算期望的车辆速度，但应注意，该装置能够被构造成以较低的频率将上述信号发送至显示单元或发送至巡航控制器，以避免车辆的急动行驶(jerky driving)。
[0070]为了进一步描述本发明的功能，现在参照图3-5。为了简化描述，参照上述系统和图3-5绘出和描述的车辆将被编号为第一车辆、第二车辆、第三车辆等。此外，对上述系统和装置的参考将是相同的，而不论它安装到哪个车辆上，因为下文的示例假定在相应工作现场的所有车辆均设有上述系统200。
[0071]首先，参照图3，其示出了在具有装载位置302和卸载位置304的工作现场处的行驶场景的示例。因此，在图3中描绘的工作现场处工作的车辆被布置成在装载位置302处对车辆的车斗5进行装载，然后驶向卸载位置304，在卸载位置304处，车辆将车斗5排空。虚线箭头用于描绘各个车辆的行驶路径。
[0072]图3中描绘的工作现场包括在装载位置302处被提供有物料305的第一车辆306以及已经被提供有物料305并且正处于朝向卸载位置304的途中的第二车辆308。因此，第二车辆308在第一车辆306的前方行驶。此外，第三车辆310目前正在卸载位置304处对其车斗5卸货，并且具有空车斗5的第四车辆312正处于朝向装载位置302的途中。
[0073]现在，当第二车辆308朝向卸载位置304行驶时，安装到第二车辆308的装置202的发送器204发送到卸载位置304的预计到达时间314，该卸载位置304是第二车辆308的下一站。第二车辆308到卸载位置304的预计到达时间被工作现场处的第一车辆306、第三车辆310和第四车辆312分别接收。取决于各个车辆当前前进的方向，所述装置能够使用所接收到的信息或者确定忽略所接收到的信息。在图3所描绘的示例中，第三车辆310和第四车辆312的下一个目标目的地是装载位置302，该装载位置302与第二车辆308的目标目的地不是同一个目标目的地。因此，布置在第三车辆310和第四车辆312中的所述装置能够选择忽略所接收到的第二车辆308的预计到达时间314，因为到卸载位置304的预计到达时间将不影响第三车辆310和第四车辆312到装载位置302的期望的预计到达时间。因此，下文将主要集中于在工作现场处的第一车辆306与第二车辆308之间的关系。
[0074]如所描述的，安装到第二车辆308上的装置202的发送器204已经发送了到卸载位置304的预计到达时间314，该预计到达时间314已经被安装到第一车辆306上的装置202的接收器206接收到。因为第一车辆306的下一个目标目的地与第二车辆308的下一个目标目的地相同(即，卸载位置304)，所以，安装到第一车辆306上的装置204将使用所接收到的第二车辆308的预计到达时间来计算第一车辆306到卸载位置的期望的预计到达时间。
[0075]现在，安装到第一车辆306上的装置202基于所接收到的第二车辆308的预计到达时间来计算期望的预计到达时间并计算期望的车辆速度，以便在计算出的期望的预计到达时间到达目标目的地。安装到第一车辆上的装置202的发送器204然后能够将该计算出的预计到达时间、其当前的车辆速度以及计算出的其期望车辆速度发送至工作现场的其它车辆，以便其它车辆以相应的方式使用。
[0076]如果确定第一车辆306(如果保持其当前速度)将在时间上紧接在第二车辆308之后到达卸载位置304，则第一车辆306的装置202因此能够计算出第一车辆306应减速，而不是必须在卸载位置304处排队等候，这将降低第一车辆306的燃料消耗。
[0077]虽然参照图3进行的描述主要集中于安装到第二车辆308上的装置202发送第二车辆208到卸载位置304的预计到达时间，但应当容易理解的是，安装到第三车辆310和第四车辆312上的装置202也发送第三车辆310和第四车辆312各自到装载位置的预计到达时间。
[0078]现在转向图4，图4示出了在具有第一装载位置402和第二装载位置404以及第一卸载位置406和第二卸载位置408的工作现场的行驶场景的另一示例。第一车辆410和第二车辆412正离开第二装载位置404并且在它们的朝向卸载位置406、408之一的途中，并且第三车辆414正离开第一卸载位置406并且在其朝向装载位置402、404之一的途中。第一车辆410、第二车辆412和第三车辆414各自的装置202发送和接收预计到达时间，如上文所述。
[0079]图3中所描绘的示例与图4中所描绘的示例的主要差别在于:安装到图4中的第一车辆410和第二车辆412上的装置202进一步被构造成根据从周围的其它车辆接收的预计到达时间来选择各个车辆应到达各自的装载位置402、404或卸载位置406、408中的哪一个。而且，由于第一车辆410和第二车辆412正驶向卸载位置406、408中的一个，且第三车辆正驶向装载位置402、404中的一个，所以，出于上文参照图3描述的相同的原因，下文的描述将集中于第一车辆410和第二车辆412之间的关系。
[0080]作为示例，第二车辆412正驶向第一卸载位置406。当第一车辆410然后离开第二装载位置404时，安装到第一车辆410上的装置202的接收器206接收第二车辆412到达第一卸载位置406的预计到达时间。如上文所描述的，安装到第一车辆410上的装置202然后计算到达第一卸载位置406的期望的预计到达时间和目标车辆速度。然而，例如，如果结果是第一车辆410和第二车辆412之间的距离使得第一车辆410无论多大程度地降低其车辆速度都不得不在第一卸载位置406处等候，则装置202可以构造成引导第一车辆410驶向第二卸载位置408而非第一卸载位置406。由此，可以提高工作现场的整体工作能力。[0081 ] 现在参照图5，图5示出了第一车辆502和第二车辆504接近道路508的瓶颈506时的行驶场景的顶视图。第一车辆502刚刚离开装载位置510，在装载位置510处，其车斗5已经被装满了物料。另一方面，第二车辆504刚刚在卸载位置512处卸掉其车斗5中的物料并且正驶向装载位置510以接收新的物料。瓶颈506位于装载位置510与卸载位置512之间，在瓶颈506处，第一车辆502和第二车辆504无法会车，因为该位置处的道路宽度不足以容纳两个车辆。因此，如果两个车辆502、504在几乎相同的时间到达该瓶颈处，则其中一个车辆将不得不停止并等待，直至另一个车辆已通过该瓶颈为止。
[0082]如上所述，安装到各个车辆502、504上的装置202的发送器204发送到达目标目的地的预计到达时间，在图5中，该目标目的地为道路508的瓶颈506。之后，各个车辆502、504能够计算它们到达瓶颈的期望到达时间并计算目标车辆速度，以便在期望的预计到达时间到达所述瓶颈处。然而，在提到会车点(例如图5所示的瓶颈506)时，当计算期望的预计到达时间和目标速度时，除了周围的车辆到达瓶颈处的预计到达时间之外的其它方面可能是重要的。下面将给出计算到达瓶颈处的期望的预计到达时间以及计算在期望的时间到达瓶颈处的相应车辆速度时能够使用的参数的几个示例。做出如下假设:如果车辆502、504继续以当前的车辆速度行驶，则它们将在瓶颈处相遇。
[0083]首先，如果其中一个车辆被提供有物料，例如其中一个车辆的车斗被提供有物料，则当计算到达瓶颈506处的期望的预计到达时间时，安装到各个车辆上的装置202能够使用该信息。被提供有物料的车辆(这里是第一车辆502)相对于没有物料的车辆504可具有优先权。这意味着没有物料的车辆应当减速，以便有物料的车辆能够首先通过所述瓶颈处。由此，相对于例如使有物料的第一车辆502停止并让无物料的车辆504首先通过瓶颈506处而言，降低了两个车辆502、504的总燃料消耗。各个车辆的装置202可以通过从例如布置在车辆上的重量单元接收信号来接收与车斗物料有关的信息。相同的优先权规则自然适用于不同尺寸的车辆，其中，有物料或无物料的重型车辆相比于非重型车辆、例如重型载重车辆相比于小汽车可具有优先权。
[0084]根据另一示例，上坡行驶的车辆相比于坡路行驶的车辆可具有优先权，因为这将减少车辆的总燃料消耗量。
[0085]其它优先权示例当然也是可想到的，例如最需要到达其目标目的地的车辆相比于其它车辆可具有优先权，以便整个工作现场的生产率能够最大化。另一个示例可以是这些车辆的总燃料消耗，其中，如果必须减速或停车，则对总燃料消耗影响最大的车辆应具有优先权。而且，可以为晚到达其目标目的地的风险最大的车辆赋予优先权。这一点能够通过车辆需要到达目标目的地的最晚到达时间和到达目标目的地的预计到达时间之间的时间跨度来计算。由此，具有最短的时间跨度的车辆可具有优先权，以例如维持现场的生产率。
[0086]上述示例能够被单独地使用或以组合方式使用。而且，这些示例可以假设各个装置202的发送器204被构造成发送与例如车辆重量、当前车辆速度、目标车辆速度等相关的信息。该信息中的一些信息不一定必须被发送，而是能够通过例如GPS提供给各个装置。这样的信息可涉及道路的地形情况等。
[0087]此外，虽然参照图5的描述主要集中于其中一个车辆在减速甚至停止并等待另一个车辆，但当然也可以判定其中一个车辆应提高其速度以便在另一个车辆到达瓶颈处之前通过该瓶颈。而且，图5中的实施例并不限于所描述的瓶颈506，其主要用于说明性地描述对于两个车辆而言难以或不可能会车的通道。因此，瓶颈506也可包括其它的道路限制，例如急弯曲线、道路段的窄区域、道路交叉点等。
[0088]最后，参照图6并结合图3来描述根据本发明的方法并总结上文的描述。
[0089]为了计算第一车辆306到达目标目的地304的期望到达时间，该方法的第一步是确定SI第一车辆306的当前位置。之后，确定S2第一车辆306到达目标目的地304的预计到达时间。这通过预定的路线数据、所确定的第一车辆306的位置和目标目的地来实现。
[0090]之后，安装到第一车辆306上的装置202从第二车辆308接收S3第二车辆308到达目标目的地304的预计到达时间。基于所接收到的第二车辆308到达目标目的地304的预计到达时间，逻辑单元208或装置202计算S4第一车辆306到达目标目的地304的期望的预计到达时间。由此，能够以如下方式计算到达目标目的地304的期望的预计到达时间:即，使第一车辆306不必静止不动并在目标目的地304等待。
[0091 ]最后，计算S5第一车辆306的期望的车辆速度，以便实现到达目标目的地304的期望的预计到达时间。
[0092]应容易理解的是，上文参照图6描述的方法可进一步实现上文参照图1-5描述的其它特征中的任一个。
[0093]虽然已主要描述了在工作现场使用的系统，但本发明自然也适用于其它目的，例如两个或更多轮式装载机将物料移动至车斗中/从车斗中移除物料等的终端。因此，本发明不限于所图示的铰接式翻斗车的使用，而是因此也可用于任何类型的车辆，例如轮式装载机、卡车、自卸车等。另外，虽然未绘出，但所述卸载位置例如可以是破碎机或者被构造成差不多立即处理由各个车辆接收到的物料的其它物料处理系统。
[0094]此外，该系统(200)不一定必须定位在如图1所示的车辆的位置。该系统例如可以定位成靠近车辆的车顶或靠近车辆的天线。而且，该系统的定位自然取决于它所设置到的车辆，这一点对于不同车辆可以是不同的。
【主权项】
1.一种用于计算车辆(I)到达目标目的地(304、406、506)的期望到达时间的系统(200)，所述系统(200)包括能够安装到第一车辆(306、410、502)上的装置(202)，所述装置包括: -发送器(204); -接收器(206);以及 -逻辑单元(208)，所述逻辑单元(208)被配置成接收用于确定第一车辆(306、410、502)的当前位置和当前车辆速度的信号，所述逻辑单元(208)进一步被配置成基于第一车辆的预定路线信息、第一车辆的当前位置和第一车辆(306、410、502)的目标目的地来确定第一车辆(306、410、502)到达目标目的地(304、406、506)的预计到达时间(210);其特征在于，所述装置(202)被构造成: -发送第一车辆(306、410、502)到达所述目标目的地(304、406、506)的预计到达时间(210); -从第二车辆(308、412、504)接收第二车辆(308、412、504)到达所述目标目的地(304、406、506)的预计到达时间(212); -基于所接收到的第二车辆(308、412、504)到达所述目标目的地(304、406、506)的预计到达时间(212)来计算第一车辆(306、410、502)到达所述目标目的地(304、406、506)的期望的预计到达时间；以及 -计算第一车辆(306、410、502)的期望的车辆速度以实现第一车辆(306、410、502)到达所述目标目的地的期望的预计到达时间。2.根据权利要求1所述的系统(200)，其中，所述装置(202)进一步被构造成: -接收第三车辆到达所述目标目的地(304、406)的预计到达时间； -基于所接收到的第三车辆到达所述目标目的地(304、406)的预计到达时间来计算第一车辆(306、410)到达所述目标目的地的期望的预计到达时间；并且 -仅当第三车辆到达所述目标目的地的预计到达时间晚于第二车辆(308、412)到达所述目标目的地的预计到达时间时，才计算第一车辆(306、410)的期望的车辆速度以实现第一车辆(306、410)到达所述目标目的地(304、406)的期望的预计到达时间。3.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，所述装置(202)进一步被构造成: -接收第三车辆(310)到达第二目标目的地(302、408)的预计到达时间；以及 -仅当所述第二目标目的地与所述目标目的地(304、406、506)是同一个目标目的地时，才基于所接收到的第三车辆(312)到达所述第二目标目的地(302、408)的预计到达时间来计算第一车辆(306、410、502)到达所述第二目标目的地(302、408)的期望的预计到达时间。4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，所述目标目的地(304、406、506)是第一目标目的地(304)，其中所述装置(202)进一步被构造成: -确定第一车辆(306)到达所述第二目标目的地(302)的预计到达时间，并且 -如果所确定的到达所述第一目标目的地(304)的预计到达时间早于所确定的到达所述第二目标目的地(302)的预计到达时间，则选择所述第一目标目的地(304)作为所述第一车辆(306)的下一个期望的目标目的地。5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，所述装置(202)进一步被构造成: -从车辆的重量传感器接收表示所述车辆的平台上的当前物料重量的信号;并且 -如果第一车辆(306、410、502)的所述平台上的物料重量高于预定的重量值，则选择第二目标目的地(408)作为第一车辆(306、410、502)的下一个期望的目标目的地。6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，所述装置(202)进一步被构造成: -确定第一车辆(410)到达第二目标目的地(408)的预计到达时间；并且 -如果第一车辆(410)到达第一目标目的地(406)的预计到达时间与第二车辆(412)到达所述第一目标目的地(406)的预计到达时间之间的时间差小于预定时长，则选择所述第二目标目的地(408)作为第一车辆(410)的期望的目标目的地。7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，基于所述路线信息和所述当前位置来选择所述目标目的地。8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，所述装置(202)进一步被构造成: -接收表示所述第一车辆(502)和第二车辆(504)各自的平台上的物料重量的信号，并且 -基于所接收到的第二车辆(504)到达所述目标目的地(506)的预计到达时间以及第一车辆的所述平台上的物料重量与第二车辆的所述平台上的物料重量之间的重量比来计算第一车辆(502)到达所述目标目的地(506)的期望的预计到达时间。9.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，所述装置(202)进一步被构造成: -接收表示第一车辆(502)的当前车辆速度的信号； -接收表示第二车辆(504)的当前车辆速度的信号;并且 -基于所接收到的第二车辆(504)到达所述目标目的地(506)的预计到达时间以及第一车辆(502)的车辆速度与第二车辆(504)的车辆速度之间的车辆速度比来计算第一车辆(502)到达所述目标目的地(506)的期望的预计到达时间。10.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，所述装置(202)进一步被构造成: -将信号发送至布置在第一车辆(306、410、502)的乘员室内的显示单元，其中，该信号指示了所计算出的第一车辆(306、410、502)的车辆速度。11.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，所述装置(202)进一步被构造成: -将信号发送至第一车辆(306、410、502)的动力传动系，其中，该信号指示了所计算出的第一车辆(306、410、502)的车辆速度，以便控制第一车辆的所述动力传动系的速度。12.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，所计算出的第一车辆(306、410、502)的车辆速度是基于预定的时间段和从所述第二车辆(308、412、504)接收到的预计到达时间。13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述预定的时间段是第二车辆(308、412、504)预计将在所述目标目的地停留的时间段的一部分。14.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，所述装置(202)进一步被构造成: -从所述目标目的地接收信号，该信号表示第二车辆在所述目标目的地的预计停留时长。15.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，由所述逻辑单元(208)接收到的用于确定第一车辆的当前位置的所述信号由全球定位单元(214)提供。16.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(200)，其中，由所述逻辑单元(208)接收到的用于确定第一车辆的当前车辆速度的所述信号由全球定位单元(214)或速度表(216)提供。17.—种用于计算车辆到达目标目的地的期望到达时间的系统，所述系统包括能够分别安装到第一车辆和第二车辆上的第一装置和第二装置，所述第一装置和第二装置中的每一个均包括: -发送器； -接收器；以及 -逻辑单元，所述逻辑单元被配置成接收用于确定所述第一车辆和第二车辆各自的当前位置和当前车辆速度的信号，所述逻辑单元进一步被配置成基于所述第一车辆和第二车辆各自的预定路线信息、当前位置和目标目的地来确定到达所述目标目的地的预计到达时间，其特征在于，所述第二装置被构造成发送第二车辆到达所述目标目的地的预计到达时间，其中，所述第一装置被构造成:接收所发送的第二车辆到达所述目标目的地的预计到达时间；基于所接收到的第二车辆到达所述目标目的地的预计到达时间来计算第一车辆到达所述目标目的地的期望的预计到达时间；并且计算第一车辆的期望的车辆速度，以便实现第一车辆到达所述目标目的地的期望的预计到达时间。18.根据权利要求17所述的系统，包括能够分别安装到多个车辆上的多个装置，其中所述多个车辆的第一子集具有第一目标目的地，并且所述多个车辆的第二子集具有第二目标目的地； 其中，每个装置均被构造成:只有当从具有同一个目标目的地的车辆的装置接收到预计到达时间时，才计算期望的车辆速度。19.一种用于计算第一车辆到达目标目的地的期望到达时间的方法，所述第一车辆包括发送器、接收器和逻辑单元，所述方法包括以下步骤: -确定第一车辆的当前位置； -基于第一车辆的预定路线信息、当前位置和目标目的地来确定第一车辆到达所述目标目的地的预计到达时间； -从第二车辆接收第二车辆到达所述目标目的地的预计到达时间； -基于所接收到的第二车辆到达所述目标目的地的预计到达时间，通过所述逻辑单元来计算第一车辆到达所述目标目的地的期望的预计到达时间；以及 -计算所述第一车辆的期望的车辆速度，以便实现第一车辆到达所述目标目的地的期望的预计到达时间。20.—种计算机程序，所述计算机程序包括代码，当所述程序在计算机上运行时，所述代码用于执行根据权利要求19所述的步骤。21.—种计算机可读介质，其携载有根据权利要求20所述的计算机程序。
【文档编号】G05D1/02GK105900031SQ201380080632
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2013年10月29日
【发明人】大卫·赖兰德
【申请人】沃尔沃建筑设备公司