公开(公告)号：US5850341A

公开(公告)日：1998-12-15

申请号：US241305

申请日：1994-06-30

申请人： Richard J. Fournier ,  Doug S. Gordon ,  Adam J. Gudat ,  Gregory R. Harrod ,  Daniel E. Henderson ,  Karl W. Kleimenhagen ,  William C. Sahm ,  Charles L. Schaidle ,  Ken R. Setterlund ,  Ron J. Siroky

发明人： Richard J. Fournier ,  Doug S. Gordon ,  Adam J. Gudat ,  Gregory R. Harrod ,  Daniel E. Henderson ,  Karl W. Kleimenhagen ,  William C. Sahm ,  Charles L. Schaidle ,  Ken R. Setterlund ,  Ron J. Siroky

IPC分类号： E02F9/20 ,  G01C21/00 ,  G01S5/14 ,  G01S19/19 ,  E21B21/06

CPC分类号： E02F9/205 ,  E02F9/2045 ,  G01C21/00

摘要： A method and apparatus for monitoring in real time the removal of material from a land site such as a mine by a mobile machine. A digitized three-dimensional model of the site is stored in a digital data storage and retrieval facility. The site model includes a model of the material to be removed subdivided into regions of differentiating characteristics, for example ore grade or type. The machine is provided with means for generating digital signals representing in real time the instantaneous position in three-dimensional space of at least a portion of the machine as it traverses the site. Loading signals are generated corresponding to the removal of material from the site by the machine, and an instantaneous loading position for the mobile machine relative to the site is recorded in response to the loading signal. The invention preferably includes a payload measurement system which measures each discrete load of material removed. The characteristics of the site material at the recorded loading position are correlated to the material removed from the site. In a preferred form a dynamic site database is used to update the site as material is removed and direct the machinery in altering the site to a desired state.

摘要翻译： 一种用于通过移动机器实时地监测诸如矿井的陆地地点的材料的方法和装置。 该站点的数字化三维模型存储在数字数据存储和检索设施中。 场地模型包括将要移除的材料的模型细分为区分特征区域，例如矿石级或类型。 该机器具有用于产生数字信号的装置，该数字信号在机器的至少一部分穿过该位置时实时表示三维空间中的瞬时位置。 相应于由机器从现场移除材料产生加载信号，并且响应于加载信号记录移动机器相对于现场的瞬时加载位置。 本发明优选地包括测量除去的材料的每个离散载荷的有效载荷测量系统。 记录装载位置的场地材料的特征与从现场移除的材料相关。 在优选形式中，动态站点数据库用于在材料被移除时更新站点，并将机器改变为所需状态。

公开(公告)号：US5526002A

公开(公告)日：1996-06-11

申请号：US527992

申请日：1995-09-13

申请人： Adam J. Gudat ,  Daniel E. Henderson ,  Gregory R. Harrod ,  Karl W. Kleimenhagen

发明人： Adam J. Gudat ,  Daniel E. Henderson ,  Gregory R. Harrod ,  Karl W. Kleimenhagen

IPC分类号： A01B79/00 ,  E01C19/00 ,  E02F9/20 ,  G01C7/04 ,  G01C15/00 ,  G01S19/48 ,  G05D1/02 ,  G01S3/02 ,  G01S5/02 ,  G06F7/70 ,  H04B7/185

CPC分类号： E02F9/2045 ,  A01B79/005 ,  E01C19/004 ,  G05D1/0236 ,  G05D1/0255 ,  G05D1/0257 ,  G05D1/0274 ,  G05D1/0278 ,  G05D2201/0202

摘要： A method and apparatus for operating geography-altering machinery such as a track-type tractor, road grader, paver or the like relative to a work site to alter the geography of the site toward a desired condition. A first digital three-dimensional model of the desired site geography, and a second digital three-dimensional model of the actual site geography are stored in a digital data storage facility. The machine is equipped with a position receiver to determine in three-dimensional space the location of the machine relative to the site. A dynamic database receives the machine position information, determines the difference between the first and second site models and generates representational signals of that difference for directing the operation of the machine to bring the actual site geography into conformity with the desired site geography. In one embodiment, the signals representing the machine position and the difference between the first and second site models used to generate an operator display which is updated in real time. Alternately, the signals representing the difference between the first and second site models can be supplied to automatic machine controls for autonomous or semi-autonomous operation of the machine.

摘要翻译： 用于相对于工作现场操作诸如轨道式拖拉机，道路平地机，摊铺机等的地理变化机械的方法和装置，以将站点的地理位置改变到期望的状态。 所需位置地理学的第一数字三维模型和实际站点地理学的第二数字三维模型被存储在数字数据存储设施中。 该机器配备有位置接收器，用于在三维空间中确定机器相对于现场的位置。 动态数据库接收机器位置信息，确定第一和第二站点模型之间的差异，并产生该差异的表示信号，用于指导机器的操作，以使实际站点地理位置与期望的站点地理位置一致。 在一个实施例中，表示机器位置的信号和用于生成实时更新的操作者显示器的第一和第二站点模型之间的差异。 或者，表示第一和第二站点模型之间的差异的信号可以被提供给机器的自动或半自主操作的自动机器控制。

公开(公告)号：US5631658A

公开(公告)日：1997-05-20

申请号：US607542

申请日：1996-02-27

申请人： Adam J. Gudat ,  Daniel E. Henderson ,  Gregory R. Harrod ,  Karl W. Kleimenhagen

发明人： Adam J. Gudat ,  Daniel E. Henderson ,  Gregory R. Harrod ,  Karl W. Kleimenhagen

IPC分类号： A01B79/00 ,  E01C19/00 ,  E02F9/20 ,  G01C7/04 ,  G01C15/00 ,  G01S19/48 ,  G05D1/02 ,  G06F19/00 ,  G01S3/02 ,  G01S5/02

CPC分类号： E02F9/2045 ,  A01B79/005 ,  E01C19/004 ,  G05D1/0278 ,  G05D1/0236 ,  G05D1/0255 ,  G05D1/0257 ,  G05D1/0274 ,  G05D2201/0202

摘要： A method and apparatus for operating geography-altering machinery such as a track-type tractor, road grader, paver or the like relative to a work site to alter the geography of the site toward a desired condition. A first digital three-dimensional model of the desired site geography, and a second digital three-dimensional model of the actual site geography are stored in a digital data storage facility. The machine is equipped with a position receiver to determine in three-dimensional space the location of the machine relative to the site. A dynamic database receives the machine position information, determines the difference between the first and second site models and generates representational signals of that difference for directing the operation of the machine to bring the actual site geography into conformity with the desired site geography. In one embodiment, the signals representing the machine position and the difference between the first and second site models used to generate an operator display which is updated in real time. Alternately, the signals representing the difference between the first and second site models can be supplied to automatic machine controls for autonomous or semi-autonomous operation of the machine.

摘要翻译： 用于相对于工作现场操作诸如轨道式拖拉机，道路平地机，摊铺机等的地理变化机械的方法和装置，以将站点的地理位置改变到期望的状态。 所需位置地理学的第一数字三维模型和实际站点地理学的第二数字三维模型被存储在数字数据存储设施中。 该机器配备有位置接收器，用于在三维空间中确定机器相对于现场的位置。 动态数据库接收机器位置信息，确定第一和第二站点模型之间的差异，并产生该差异的表示信号，用于指导机器的操作，以使实际站点地理位置与期望的站点地理位置一致。 在一个实施例中，表示机器位置的信号和用于生成实时更新的操作者显示器的第一和第二站点模型之间的差异。 或者，表示第一和第二站点模型之间的差异的信号可以被提供给机器的自动或半自主操作的自动机器控制。

公开(公告)号：US6140959A

公开(公告)日：2000-10-31

申请号：US615349

申请日：1996-03-13

申请人： Adam J. Gudat ,  Gregory R. Harrod ,  Daniel E. Henderson

发明人： Adam J. Gudat ,  Gregory R. Harrod ,  Daniel E. Henderson

IPC分类号： G01S19/19 ,  G01S5/14 ,  G01S7/40 ,  G01S5/02 ,  H04B7/185

CPC分类号： G01S19/07

摘要： A self-calibrating Global Positioning System (GPS) reference station and method for operating the reference station. The reference station includes a station frame, a GPS receiver and a controller mounted on the station frame. The controller upon power up, determines if the reference station has been moved and determines a new reference position of the reference station if the reference station has been moved. The GPS receiver is then placed into a reference station mode.

摘要翻译： 自动校准全球定位系统（GPS）参考站和操作参考站的方法。 参考站包括车站框架，GPS接收机和安装在车站框架上的控制器。 如果参考站已被移动，上电时控制器确定参考站是否已被移动并确定参考站的新参考位置。 然后将GPS接收机置于参考站模式。

公开(公告)号：US5801967A

公开(公告)日：1998-09-01

申请号：US626230

申请日：1996-03-29

申请人： Daniel E. Henderson ,  Karl W. Kleimenhagen ,  Craig L. Koehrsen ,  Kevin J. Lueschow ,  Kenneth L. Stratton

发明人： Daniel E. Henderson ,  Karl W. Kleimenhagen ,  Craig L. Koehrsen ,  Kevin J. Lueschow ,  Kenneth L. Stratton

IPC分类号： G01C5/00 ,  G01F17/00 ,  G01F22/00 ,  G01S19/19 ,  G01C21/00

CPC分类号： G01F17/00 ,  G01F22/00

摘要： A method for calculating a volume between previous and current site surfaces is provided. The site surfaces are represented by a series of surface elevations. The method includes the steps of determining previous surface elevations; traversing the site with a work machine and determining current surface elevations; and calculating a volume difference between the current surface and the previous surface as a function of the previous surface elevations and the current surface elevations.

摘要翻译： 提供了一种用于计算前一个和当前站点表面之间的体积的方法。 站点表面由一系列表面高程表示。 该方法包括以下步骤：确定先前的表面高程; 用工作机器穿过现场并确定当前的表面高度; 以及根据先前的表面高程和当前的表面高程计算当前表面和先前表面之间的体积差。

公开(公告)号：US5806016A

公开(公告)日：1998-09-08

申请号：US623236

申请日：1996-03-28

申请人： Daniel E. Henderson ,  Karl W. Kleimenhagen

发明人： Daniel E. Henderson ,  Karl W. Kleimenhagen

IPC分类号： G01C21/00 ,  E02F3/84 ,  G01C15/00 ,  G01C21/20 ,  G05D1/02

CPC分类号： G05D1/0278 ,  E02F3/842 ,  G01C21/20 ,  G05D1/024 ,  G05D1/0255 ,  G05D2201/0202

摘要： A method for determining the heading of a machine with respect to the course of the machine is provided. The method includes the steps of determining an initial course of the earthmoving; determining an initial heading of the machine and responsively setting a direction status; and determining the current course of the earthmoving machine. The method further includes the steps of comparing the initial and current courses and responsively updating the direction status.

摘要翻译： 提供了一种用于确定机器相对于机器进程的方向的方法。 该方法包括确定土方工程初始过程的步骤; 确定机器的初始航向并响应地设定方向状态; 并确定土方机的当前路线。 该方法还包括比较初始和当前课程并响应地更新方向状态的步骤。

公开(公告)号：US5935192A

公开(公告)日：1999-08-10

申请号：US761996

申请日：1996-12-12

申请人： Daniel E. Henderson ,  Karl W. Kleimenhagen ,  Craig L. Koehrsen ,  Satish M. Shetty

发明人： Daniel E. Henderson ,  Karl W. Kleimenhagen ,  Craig L. Koehrsen ,  Satish M. Shetty

IPC分类号： E02F1/00 ,  E02F3/84 ,  E02F9/20 ,  G06F165/00

CPC分类号： E02F9/2045 ,  E02F3/841

摘要： The present invention provides a site database structure for storing data for access by an application program being executed on a control system on a work machine. The work machine operates at a work site. The data representing a parameter of the work site. A data structure is stored in the memory. The data structure includes information resident in a database used by the application program. A plurality of data objects are associated with the data structure. Each data object represents a defined section of the work site and is represented by a set of predefined coordinates. At least one layer object is associated with each data object. Each layer object has a predefined number of cell objects. Each cell object has an associated value of the parameter.

摘要翻译： 本发明提供一种站点数据库结构，用于存储由在作业机器上的控制系统上执行的应用程序进行访问的数据。 工作机器在工作场所运行。 数据表示工作现场的参数。 数据结构存储在存储器中。 数据结构包括驻留在应用程序使用的数据库中的信息。 多个数据对象与数据结构相关联。 每个数据对象表示工作站点的定义部分，并由一组预定义的坐标表示。 至少一个层对象与每个数据对象相关联。 每个层对象都有预定数量的单元对象。 每个单元格对象都具有参数的关联值。

公开(公告)号：US5944764A

公开(公告)日：1999-08-31

申请号：US881015

申请日：1997-06-23

申请人： Daniel E. Henderson ,  Gregory R. Harrod

发明人： Daniel E. Henderson ,  Gregory R. Harrod

IPC分类号： E02F3/84 ,  E02F9/20 ,  G01C21/00

CPC分类号： E02F9/2045 ,  E02F3/842

摘要： The invention is a method for monitoring a work cycle of a earth moving machine on a land site. The method includes the steps of determining a direction of motion of the earth moving machine as being either a forward or a reverse direction of motion, determining a change in the direction of motion to an opposite direction of motion, determining a location of the earth moving machine on the land site where the change in direction of motion occurs, determining a condition of the land site at the location, and determining a work cycle of the earth moving machine in response to the condition.

摘要翻译： 本发明是用于监测陆地上土方机械的工作循环的方法。 该方法包括以下步骤：确定地球运动机器的运动方向为正向或反向运动方向，确定运动方向向相反运动方向的变化，确定地球运动的位置 发生运动方向变化的地面上的机器，确定位置处的土地位置的状况，以及响应于该状况确定土方机器的工作周期。

公开(公告)号：US5404661A

公开(公告)日：1995-04-11

申请号：US240348

申请日：1994-05-10

申请人： William C. Sahm ,  Adam J. Gudat ,  Daniel E. Henderson

发明人： William C. Sahm ,  Adam J. Gudat ,  Daniel E. Henderson

IPC分类号： E02F3/42 ,  E02F3/43 ,  E21B21/06

CPC分类号： E02F3/427 ,  E02F3/435 ,  Y10S37/905

摘要： An apparatus for determining the location of a work implement at a work site is provided. The apparatus includes an undercarriage, a car body rotatably connected to the undercarriage, a boom connected to the car body, a stick connected to the boom, a work implement connected to the stick, and a positioning system including a receiver connected to the stick and a processor for determining the location of the receiver in three dimensional space at a plurality of points as the car body is rotated and for determining the location and orientation of the work implement.

摘要翻译： 提供了一种用于在工作现场确定工作工具的位置的装置。 该装置包括底架，可旋转地连接到底架的车体，连接到车体的吊杆，连接到起重臂的杆，连接到杆的作业工具以及包括连接到杆的接收器的定位系统，以及 处理器，用于在车身旋转时在多个点处确定接收器在三维空间中的位置，并确定作业工具的位置和方位。

公开(公告)号：US5646844A

公开(公告)日：1997-07-08

申请号：US439539

申请日：1995-05-11

申请人： Adam J. Gudat ,  Daniel E. Henderson

发明人： Adam J. Gudat ,  Daniel E. Henderson

IPC分类号： E01C19/22 ,  E01C19/00 ,  E02F3/84 ,  E02F9/20 ,  G01S5/14 ,  G01S19/04 ,  G01S19/14 ,  G01S19/44 ,  G01S19/48 ,  G05D1/02 ,  G08G1/13 ,  E02D7/26

CPC分类号： G05D1/0278 ,  E01C19/004 ,  E02F3/842 ,  G01S19/04 ,  G01S19/14 ,  G01S19/44 ,  G05D1/0274 ,  G05D1/0297 ,  G05D2201/0202

摘要： An apparatus and method for directing the operations of multiple geography-altering machines on a common work site relative to one another. Position information from several machines is shared to generate a common, dynamically-updated site database showing the machines' relative positions and site progress in real time. The common site database is used to direct the operation of one machine with respect to another machine or machines, for example by generating an operator display of the site showing relative machine position and total machine work on the site. The operator can accordingly adjust the machine's operation to avoid interference with other machines or unnecessary overlap of work on the site. The information can also be used to coordinate the operations of several machines in complementary fashion. Machine position information can be broadcast from the machines to the site database to create a common, dynamically-updated database which is then shared with one or more of the machines. In a particular embodiment each machine is provided with its own dynamically-updated database and operator display, and machine position information is shared on a continuous, real-time basis between the machines so that they effectively share a common site database.

摘要翻译： 一种用于将多个改变地理位置的机器的操作相对于彼此引导到公共工作现场的装置和方法。 共享来自多台机器的位置信息，以生成一个通用的，动态更新的站点数据库，实时显示机器的相对位置和站点进度。 公共站点数据库用于指导一台机器相对于另一机器或机器的操作，例如通过在站点上生成显示相对机器位置和总机器工作的站点的操作员显示。 操作者可以相应地调整机器的操作，以避免与其他机器的干扰或现场工作不必要的重叠。 该信息还可以用于以互补的方式协调几台机器的操作。 机器位置信息可以从机器广播到站点数据库，以创建一个通用的，动态更新的数据库，然后与一个或多个机器共享。 在特定实施例中，每个机器具有其自己的动态更新的数据库和操作者显示，并且机器位置信息在机器之间以连续的实时基础共享，使得它们有效地共享公共站点数据库。