可配置的显示系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种可配置的显示系统。具体地，提供一种用于辅助操作员操纵机器的系统。该系统包括能够捕捉机器所处环境的影像的影像捕捉装置。该系统还包括能够在捕捉的影像上显示多个区域的叠加的显示装置，区域具有一个或多个相关联的参数。控制器可通信地联接至显示装置。控制器能够接收指示有关与多个区域中的至少一个区域相关联的一个或多个参数的变化的用户输入。控制器还能够基于用户输入调节多个区域中的至少一个区域的一个或多个参数。另外，控制器能够在显示装置上显示调节的叠加。
【专利说明】
可配置的显示系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于机器的显示系统，并且更具体地，涉及一种用于辅助操作员操纵在工地的机器的系统和方法。
【背景技术】
[0002]大型机器的操作员能够利用车辆显示装置来辅助适当地定位机器。汽车例如能够使用后备摄影机和相应的显示器。
[0003]例如，美国专利号7623681和7561720涉及一种用于确定车辆的范围和侧向位置的系统。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一方面，提供一种用于辅助操作员操纵机器的系统。系统包括能够捕捉机器所处环境的影像的影像捕捉装置。系统还包括能够在捕捉的影像上显示多个区域的叠加的显示装置，多个区域具有一个或多个相关联的参数。控制器可通信地联接至显示装置。控制器能够接收指示与多个区域中的至少一个区域的一个或多个参数相关联的变化的用户输入。控制器还能够基于用户输入调节与多个区域中的至少一个区域相关联的一个或多个参数。另外，控制器能够将调节的叠加传输在显示装置上。
[0005]另一方面，提供一种用于辅助操作员操纵机器的方法。该方法包括接收捕捉的机器所处环境的影像。该方法包括在捕捉的影像上显示多个区域的叠加，多个区域具有一个或多个相关联的参数。该方法接收指示与多个区域中的至少一个区域的一个或多个参数相关联的变化的用户输入。另外，该方法基于用户输入调节多个区域的叠加。
[0006]本发明的其它特征和方面将通过以下描述和附图变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是根据本发明的一种实施方式的示例性机器；
[0008]图2是操作员辅助系统的框图；
[0009]图3、4和5是由操作员辅助系统提供的示例性显示；以及
[0010]图6是一种用于辅助操作员操纵图1中所示的机器的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0011]只要有可能，在所有附图中相同的附图标记将用以指示相同或相似的部件。图1图示根据本发明的一种实施方式的示例性机器100。更具体地，机器100可以是大型矿用卡车。应当注意到，机器100可以包括任何其它产业机器，包括但不限于大型矿用卡车、农用卡车、非公路用卡车等。在另一实施方式中，机器100可以是用在诸如采矿、农业、建筑、林业、废物管理和材料处理等多种产业中的各种类型的机器之一。
[0012]参照图1，机器100可以包括框架和/或底架102。动力系(未示出)可以设置在机器100上,其可以包括一个或多个功率源。外壳104可以设置在机器100的底架102上，其可以容纳功率源(未示出)。功率源可以是内燃发动机、燃气轮机、混合式发动机、类似于电池的非传统功率源、电动马达或本领域中已知的任何其它功率源中的任意一种或组合。动力系还可以包括传动装置，其包括齿轮、驱动轴、螺旋轴和设置用于将原动力从功率源传输至一组接地构件106的其它已知驱动链。为了移动的目的，诸如轮或履带的接地构件106可以提供给机器100。操作员驾驶室108可以设置在机器100上，其可以容纳机器100的各种控制器。
[0013]如图1中所示，卡车主体110可以固定地或枢转地安装在机器100的底架102上。液压和/或气压缸112可以安装在底架102上并且连接至卡车主体110，以产生以卡车主体110相对于机器100的底架102倾斜的形式的运动。机器100可以在工地上操作。
[0014]参照图2，机器100可以包括影像捕捉装置202，诸如像后视摄影机、鸟瞰摄影机、前视摄影机、侧视摄影机等。影像捕捉装置202可以被配置成捕捉机器100所处环境的影像。例如，在后视摄影机的情况中，影像捕捉装置202可以捕捉环绕机器100的后部的区域。影像捕捉装置202可以设置在机器100上。替代地，影像捕捉装置202可以设置在机器100夕卜。相应地，基于影像捕捉装置202的位置，机器100的存在可以被任选地包括在由影像捕捉装置202捕捉的影像中。在一实施方式中，影像可以包括由适合的模拟装置产生的模拟视图。
[0015]另外，显示装置204可以可通信地联接至影像捕捉装置202。显示装置204可以被配置成显示由影像捕捉装置202捕捉的影像。显示装置204可以是监控器、屏幕、触摸屏或本领域中已知的任何其它显示装置。显示装置204可以位于机器100的操作员驾驶室108中。在示例性情况中，当机器100被从远程位置控制时，显示装置204可以设置在机器100夕卜，处于远程位置。
[0016]在机器100于工地上行进的过程中，为了辅助机器100的操作员使机器100相对于存在于工地上的其它机器、物体或障碍物适当地定位，多个区域302、304、306(图3、4和5中所示)或引导道可以叠加在捕捉的影像上。本发明涉及一种能够基于用户输入调节在显示装置204上显示的多个区域302、304、306的控制器206。
[0017]图2图示操作员辅助系统200的框图。控制器206可以可通信地联接至影像捕捉装置202。控制器206可以被配置成接收由影像捕捉装置202捕捉的影像。如之前描述的，控制器206能够将多个区域302、304、306叠加或重叠在捕捉的影像上。
[0018]参照图3，区域302、304、306中的每个可以具有大致梯形配置。此外，区域302、304,306中的每个可以邻近于彼此布置。区域302、304、306可以使用连续或断续的线308、310、312、314、316形成。并且，单一色彩可以用以表示区域302、304、306，或者区域302、304、306可以是多色彩的。类似地，区域302、304、306可以具有可配置的亮度和透明度。在一种示例性情况中，三个区域302、304、306可以叠加在捕捉的影像上。本领域普通技术人员将理解，区域302、304、306的诸如深度、宽度、色彩、亮度、透明度、数量等的视觉表示可以基于应用改变。视觉表示可以基于应用通过控制器206自动地选择，或者可以基于如机器100的操作员提供的输入配置。包括多个区域302、304、306的叠加的捕捉的影像可以显示在显示装置204上。
[0019]如之前提及的，控制器206可以被配置成基于用户输入调节多个区域302、304、306。相应地,在一实施方式中，控制器206可以联接至用户输入装置208。在一实施方式中，用户输入装置208还可以用作显示装置204。例如，在显示装置204是触摸屏的情况中，显示装置204能够接收触摸手势形式的用户输入。在另一实施方式中，用户输入装置208可以是控制面板或操纵杆。在控制面板的情况中，用户输入可以通过按压设置在控制面板上的按钮或键来提供。在操纵杆的情况中，操纵杆的不同位置可以对应于各种用户输入。用户输入装置208可以被配置成产生指示有关与多个区域302、304、306中的至少一个区域相关联的一个或多个参数的用户输入的信号。
[0020]一个或多个参数可以包括区域302、304、306的深度和/或宽度。更特别地，用户输入可以指示区域302、304、306中的任意区域的深度和/或宽度的调节。该调节可以是区域302、304、306中的任意区域的深度和/或宽度的增大或减小。相应地，控制器206可以被配置成基于用户输入执行调节。在一实施方式中，控制器206可以被配置成与针对给定区域作出的调节协作地自动调节其它区域。
[0021]同样，在一实施方式中，控制器206可以从操作员接收与多个区域302、304、306中的至少一个区域的外观相关联的输入。这里使用的术语“外观”是指叠加呈现给操作员的方式。外观可以包括期望的区域302、304、306的色彩、亮度和透明度中的至少一个。基于接收的输入，多个区域302、304、306中的任意区域的外观可以通过控制器206改变。例如，操作员可以向控制器206提供指示区域302的色彩应当从红变为黄的输入。控制器206可以相应地将区域302的色彩变为黄。本领域普通技术人员将理解，输入可以通过诸如像按钮、键、控制面板等任何已知方式提供。
[0022]在另一实施方式中，控制器206可以允许操作员添加或移除与叠加相关联的区域302、304、306。由操作员向控制器206提供的用户输入可以包括待添加到叠加或从叠加移除的区域的尺寸和位置。应当注意到，区域的添加或移除可以以允许与存在的叠加无缝整合的方式完成。例如，在所述区域的移除过程中，其它区域可以被适当地调节。
[0023]另外，控制器206可以被配置成将调节的多个区域302、304、306传输在显示装置204上。参照图3,显示300可以显示在触摸屏上。图4和5图示两种不同的示例性显示400和500，其分别基于对显示300中所示的区域302作出的宽度和深度调节显示给操作员。
[0024]如之前描述的，操作员可以根据他的需求配置显示300。在一种示例性情况中，操作员可以试图增加线308的宽度。为了这样做，操作员可以首先使用上下箭头键选择线308。之后，操作员可以使用适当的键增加线308的宽度。在这种情况中，操作员试图向右增加区域302的宽度。
[0025]控制器206可以被配置为基于由操作员提供的用户输入调节叠加。控制器206可以与调节的区域302协作相应地调节其它区域304、306。相应地，在该情况中，控制器206可以基于区域302的宽度的增加成比例地增加其它区域304、306的宽度。显示400图示调节的叠加，其显示在显示装置204上。在一实施方式中，控制器206可以被配置为与操作员在区域302的右手侧上作出的增加对称地调节区域302的左手侧。
[0026]在另一情况中，操作员可以试图增加图3中所示的区域302的深度。相应地，操作员可以触摸与区域302相关联的线316，并且可以拖拽线316，由此使线316的长度在远离机器100的长度的方向上延伸。基于对线316作出的调节，控制器206可以调节线308、314。调节的显示500可以相应地显示在显示装置204上。
[0027]在本发明的各种实施方式中，控制器206可以被配置为基于用户输入改变调节的区域302、304、306的中心点位置。例如，用户可以提供指示区域302沿着方向XX’和/或沿着方向YY’的位置所需的改变的输入。在一实施方式中，叠加特征可以由操作员关闭或打开。在另一实施方式中，叠加特征可以通过控制器自动地关闭或打开。
[0028]本领域普通技术人员将理解，附图中所示的显示和调节仅在图示的基础上并且不限制本发明的范围。控制器206可以实施为单个微处理器或多个微处理器，其包括用于接收捕捉的影像的部件。多种商业上可得到的微处理器可以被配置为执行控制器206的功能。应当理解，控制器206可以容易地实施为能够控制多种机器功能的通用机器微处理器。本领域普通技术人员将理解，控制器206可以附加地包括其它部件并且还可以执行这里未描述的其它功能性。
[0029]工业实用性
[0030]为大型机器提供的已知显示系统允许在由后摄影机捕捉的影像上的多个区域叠力口。这些显示可以基于机器的转向变化而修改。
[0031]本发明涉及允许基于用户输入调节多个区域302、304、306的操作员辅助系统200。此外，多个区域302、304、306的叠加还可以在使机器100相对于很靠近的任何其它机器或物体倒退的同时辅助操作员。并且，叠加可以表示由矿地模板限定的多个区域302、304,306o在一个示例性例子中，模板可以包括分别具有大约2m、6m和1m的深度的三个区域302、304、306。本发明还可以用于面向前的配置，其中，需要多于一个参考以便操纵机器100到特定位置。
[0032]在步骤602处，控制器206接收捕捉的机器100所处环境的影像。在步骤604处，多个区域302、304、306的叠加可以在捕捉的影像上显示，并且另外捕捉的影像传输到显示装置204，用于向机器100的操作员显示。多个区域302、304、306可以具有一个或多个相关联的参数。在步骤606处，控制器206接收指示与多个区域302、304、306中的至少一个区域的一个或多个参数相关联的变化的用户输入。
[0033]如上所述，用户输入可以与多个区域302、304、306中的至少一个区域的宽度和/或深度相关联。在步骤608处，控制器206基于用户输入调节多个区域302、304、306中的至少一个区域的一个或多个参数。在一实施方式中，控制器206接收与区域302、304、306中的至少一个区域的外观相关联的输入。控制器206基于接收的输入改变期望的区域302、304、306的外观。在另一实施方式中，控制器可以基于用户输入添加或移除与叠加相关联的区域 302、304、306。
[0034]应当注意到，虽然这里提供的描述是结合设置在大型机器上的显示系统提出的，本发明可以用于其中两个对象可以在相对位置处彼此相互作用的任何显示应用。
[0035]虽然已参照上述实施方式具体地示出并描述本发明的各方面，本领域技术人员将理解，通过对本发明的机器、系统和方法进行变型可以想到各种附加实施方式，而不背离本发明的精神和范围。这些实施方式应当被理解为落入如基于权利要求及其任何等效确定的本发明的范围内。
【权利要求】
1.一种用于辅助操作员操纵机器的系统，该系统包括: 影像捕捉装置，其能够捕捉机器所处环境的影像； 显示装置，其能够显示捕捉的影像并且将多个区域的叠加显示在捕捉的影像上，其中，多个区域包括一个或多个相关联的参数；和 控制器，其可通信地联接至显示装置，控制器能够: 接收指示与多个区域中的至少一个区域的一个或多个参数相关联的变化的用户输A ； 基于用户输入调节与多个区域中的至少一个区域相关联的一个或多个参数；和 将调节的叠加传输至显示装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，影像捕捉装置包括后视摄影机、鸟瞰摄影机、前视摄影机、侧视摄影机中的任何一种。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，一个或多个参数包括区域的深度。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，一个或多个参数包括区域的宽度。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，显示装置包括触摸屏。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，显示装置位于机器上。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，显示装置位于机器外侧的位置处。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，多个区域中的每个彼此邻近布置。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，控制器还能够改变显示装置上的多个区域的调节的叠加的中心点位置。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，控制器还能够向叠加添加多个区域中的至少一个区域或者从叠加移除多个区域中的至少一个区域。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，控制器还能够: 接收指示多个区域中的至少一个区域的外观的输入；和 基于接收的输入改变多个区域中的至少一个区域的外观。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，外观包括区域的色彩、亮度和透明度中的至少一种。
13.一种用于辅助操作员操纵机器的方法，该方法包括: 接收捕捉的机器所处环境的影像； 将捕捉的影像上的多个区域的叠加传输至显示装置，其中，多个区域包括一个或多个相关联的参数； 接收指示与多个区域中的至少一个区域的一个或多个参数相关联的变化的用户输入；和 基于用户输入调节与多个区域中的至少一个区域相关联的一个或多个参数。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，一个或多个参数包括区域的深度。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括向叠加添加或从叠加移除多个区域中的至少一个区域。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括: 接收指示多个区域中的至少一个区域的外观的输入；和 基于接收的输入改变多个区域中的至少一个区域的外观。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，外观包括区域的色彩、亮度和透明度中的至少一种。
18.根据权利要求13所述的方法，还包括改变显示装置上的多个区域的调节的叠加的中心点位置。
19.一种用于辅助操作员操纵机器的系统，该系统包括: 后视摄影机，其能够捕捉机器所处环境的影像； 显示装置，其能够显示捕捉的影像并且在捕捉的影像上显示多个区域的叠加，其中，多个区域具有深度和宽度；和 控制器，其可通信地联接至显示装置，控制器能够: 接收指示与多个区域中的至少一个区域的深度和宽度中的至少一个相关联的变化的用户输入； 基于用户输入调节多个区域中的至少一个区域的深度和宽度中的至少一个；和 将调节的叠加传输至显示装置。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，控制器还能够: 接收指示多个区域中的至少一个区域的外观的输入；和 基于接收的输入改变多个区域中的至少一个区域的外观。
【文档编号】G06F3/041GK104243847SQ201410283219
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2013年6月24日
【发明者】J·C·梅利 申请人:卡特彼勒公司