具有基於定位而自啟動的施工設備的製作方法

2023-09-11 09:04:55 2

專利名稱：具有基於定位而自啟動的施工設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及施工設備，且更為具體地涉及具有基於其地理位置而自動 啟動的施工該:備。
背景技術：
數字工程數據文件以及精確的設備定位的使用對於諸如採礦、道路、 填埋、工地準備和建築等施工工程應用變得更為普遍.工程數據文件通常 包括數字地形模型。該數字地形模型具有用於當前的和規劃設計表面的地理和高度(elevation)坐標。工程現場的工人使用具有精確本地定位的地 形模型來操作諸如開鑿機、鉚合機、推土機、樁穴挖掘機等等的施工設備。 工人到達現場，卸載該設備並開始確定位置。然而，在他能夠開始工作之 前，需要向他提供與他的工程和設備相關的工程數據文件。將工程數據文件通常存儲和維護在某處的工程資料庫中，而不是在工 程現場。在總部辦公室的中央資料庫中可以有數十個不同的工程和成百的 設備的工程數據文件。這些文件可以以諸如壓縮盤的硬體形式帶到現場， 或者使用無線系統或電話連接而從資料庫下栽到每個設備。然而，將與特 定工程有關的、用於特定設備的數字地形模型從成百個其它的模型中揀選 出來並非一件輕而易舉的任務。該任務對於覆蓋大面積的工程來說成為更 困難，原因是數據文件的大小變得難以使用，且地理校準對於該工程內的 不同位置來說可能不同。現有系統使用工程和工作單號來完成選擇任務。 遺憾的是，工程和工作單號的使用可能遇到日常的人為錯誤，並且在設備 移動其位置跨過操作員可能看不見的工程現場內的地理邊界線的任何情 況下將難以實施。這就需要一種施工工程數據傳送裝置，其自動地選擇和傳送與在工程 現場的施工設備有關的工程數據文件。還需要一種施工工程數據傳送的裝 置，當設備在現場內移動時，該裝置自動傳送新的工程數據。 發明內容本發明是一種施工設備，其基於位置和標識自動接收所選的工程數據 文件。工程數據文件可包括地理坐標校準、通信系統管理、工作單、設計 和當前的數字地形模型、背景文件以及應用程式。工程數據分配器(distributor)存儲和維護與工程現場位置和工程規劃設備標識相關聯的工 程數據文件。在某些情況下，工程現場位置被分成位置頁。所述施工i殳備包括用於確定和向工程數據分配器傳送地理位置和標 識的自啟動裝置。工程數據分配器使用設備位置和標識來搜索工程數據文 件的工程資料庫，並M擇用於與遠程裝置位置和遠程裝置標識匹配的工 程現場位置和項目規劃設備標識的那些工程數據文件。然後，將所選擇的 工程數據文件傳送到所述i殳備。當該設備在工程現場內移動時，其連續地 發送其遠程位置。當該遠程位置移動到資料庫中新的位置頁時，工程數據 分配器自動地選擇用於新位置頁的工程數據文件並向所述i殳備傳送。在一個實施例中，本發明是一種具有用於確定本地位置的定位裝置和 自啟動^器的施工設備，該自啟動M器用於發送具有本地位置的設備 信號和接收來自工程數據分配器的分配信號，該分配信號具有用於設備操 作的、根據本地位置來選擇的工程數據文件。在該實施例的變形或擴展中， 在設備加電時自動地發送設備信號。在該實施例的另一變形或擴展中，設 備信號包括用於設備標識的信息，且才艮據該標識來選擇工程數據文件。在另 一實施例中，本發明是一種用於施工設備的方法，包括以下步驟 確定本地位置；發送具有該本地位置的設備信號；以及接收來自工程lt據 分配器的分配信號，該分配信號具有用於設備操作的、根據本地位置來選 擇的工程數據文件。在該實施例的擴展的變形中，在所述設備加電時自動 發送該設備信號。在該實施例的另一變形或擴展中，該設備信號包括用於 設備標識的信息，並且接收根據該標識所選擇的工程數據文件。在另一實施例中，本發明是一種有形介質，其包含使處理器控制設備 執行如下步驟的一組指令，所述步驟是確定本地位置；發送具有本地位 置的設備信號；以及接收來自工程數據分配器的分配信號，該分配信號具 有用於所述設備操作的、^L據本地位置來選擇的工程數據文件。在該實施 例的變形或擴展中，所述有形介質指示處理器，使得在設備加電時自動發 送設備信號。在該實施例的另一變形或擴展中，有形介質指示處理器發送 具有用於設備標識的信息的設備信號，並接收具有根據標識來選擇的工程 數據文件的分配信號。
本發明的施工設備的優點在於，所選擇的與特定施工設備有關的工程 數據文件由設備自動地接收，從而使得該設備或設備操作員不需要從不必 要的文件中進行揀選。另一優點在於，所選擇的工程數據文件根據設備的 位置和標識被自動地選擇，從而不需要4吏用工作和工程號來傳送有關的工 程數據文件。又一優點在於，當設備在工程現場內移動位置時，更新的工 程數據文件可以被自動地接收。
在閱讀完下面的用於執行本發明的最佳模式的詳細描述並查看各個 附圖之後，本發明的這些和其它實施例以及優點對於本領域的普通技術人 員來說毫無疑問將變得顯而易見。


圖l是本發明的施工工程數據傳送裝置的框圖；圖2是用於圖1的工程數據傳送裝置的工程數據文件的框圖；圖3是用於圖2的工程數據文件的圖表；圖4是示出用於圖2和3的工程數據文件的高度範圍的圖表；圖5是示出用於圖2和3的工程數據文件的時間範圍的圖表；圖6是本發明的用於分配工程數據文件的方法的流程圖；圖7A、 7B和7C是圖6的方法的、用於組織工程數據文件、接收設 備信號以及選擇工程數據文件的流程圖；以及圖8是本發明的用於接收工程數據文件的方法的流程圖。
具體實施例方式
現在將描述用於執行本發明的思想的優選實施例的細節。應理解，這 些細節的描述並非將本發明限制於這些細節。相反，這些細節的意圖^Mt 於描i2L良明人知道的用於執行本發明思想的最佳模式。這裡所描述的實施 例的多種替選方式、修改和等同物由於落在本發明的思想範圍內，因而對 於本領域的技術人員來說將是顯然的。圖1圖解說明了本發明的用於分配基於位置選擇的工程數據文件12 的施工工程數據傳送裝置，其以附圖標記10來表示。該裝置IO包括工程 數據分配器14以及至少一個施工設備16。工程數據分配器14可以被認
為是用於施工工程的專用伺服器。對於裝置10可以使用數十或數百個施 工設備16。工程數據分配器14可以駐留在單個基站位置，或者可以具有 在若千不同的地理位置的、彼此互相通信的組件。無論將該數據分配器14置於單個位置處還是被分開成廣泛分歉的位 置處的組件，其都有效地包括用於建築工程的工程數據文件24的工程控 制資料庫22;用於尋找所選擇的工程數據文件12的搜索程序26;用於接 收來自施工設備16的信號32的分配接收機28;以及用於將具有所選擇 的數據工程文件12的發送信號36發送到施工設備16的分配發送機34。 工程數據文件24被存儲並被維護在資料庫22中，該工程數據文件24與 用於地理區域或建築工程的工程現場位置38、用於工程現場位置38區域 內更小的地理區域的位置頁39、以及施工工程規劃設備標識40相關聯。將術語"施工"限定為包括建築和管道、監視、路基平整、填埋、採 礦、道路建設、挖、挖掘等等的施工，其中不動產由M設備來進行改造。 施工設備16被限定為用於施工的設備。施工設備16的示例為平地機、推 土機、測量器、開鑿機、樁穴挖掘機、起重機、挖溝機、鉚合機等等。在 施工設備16用於工程現場的施工工程的情況下，它還能夠是管理人的管 理工具。例如，該工具能是諸如膝上型電腦、個人數字助手(PDA)、具 有PDA功能的蜂窩電話等等的計算設備。施工設備16包括定位裝置44，其用於提供啟動的遠程i殳備位置45 以及操作的精確位置46;自動-定位-啟動裝置48;標識50; fet器52; 處理器54;顯示器56,並且可以包括施工工具58。標識50以自啟動裝 置48可讀取的方式存儲。自啟動裝置48和收發器52可被認為是自啟動 收發器60。在電源開啟或從待M式或利用鍵擊返回時，自啟動裝置48 ^L行自啟動以指示定位裝置44來計算位置45，並指示收發器52來以信 號32發送位置45和標識50。搜索程序26使用位置45和標識50來搜索 資料庫22中的工程數據文件24，從而找到特定的所選工程數據文件12 組，其中工程現場位置38包括遠程設備位置45，並且工程規劃設備標識 40與遠，考Ji殳備標識50匹配。分配發送機34以分配信號36向設備M器52發逸基於位置選擇的 工程數據文件12。自動定位啟動裝置48指示fct器52接收分配信號36 中的所選工程數據文件12，並將該數據傳遞給處理器54。處理器54將所 選工程數據文件12處理成這樣的形式，即，施工工具58能夠直接使用它 來操作，或通過某種方式顯示在顯示器56上來使用它，l吏得工人能夠操
作施工設備16。本發明不取決於信號32和36通信的方法。當信號32和36通過設備 收發器52發送和接收時，優選為無線信號，如無線電、蜂窩電話、衛星、 光等等。然而，信號32或36可以通過設備16使用陸線(landline)電話 來發送和接收。信號32和36可以在使用全時線路或包的陸線和無線信號 之間、在分配接收機28和發送機34以及收發器52之間進行任何次數的 轉換。定位裝置44可以使用兩個不同的裝置和/或使用兩種不同方法來首先 快速地確定自動工程數據傳送的位置45，並且然後精確地確定根據工程 數據操作設備16的位置或地點46。位置45被用於自動地選#^存儲在數 據庫22中的許多組工程數據文件24中的哪些組被選擇並被傳送到施工設 備16。利用該位置45，施工設備16的操作員自動地並無縫地只接收其工 作需要的信息，而不用從不需要的文件中挑選。位置46與所選擇的工程數據文件12 —起用來指導或通知設備16的 操作員來直##作設備16。例如，所選的工程數據文件12可以指導操作 員將工具58的伊片或伊的位置升高或降低到所選擇的工程數據文件中的 數字地形模型中所帶有的設計表面。應注意，用於找到所選工程數據文件 12的位置45的位置精確度可以是若干米或者甚至是數十米，而位置46 可要求釐米精度來指導工具58。典型地，精確位置46利用基準位置信息 的輔助來確定，該基準位置信息通過接收用於校準在設備16處測量的原 始位置信息的無線電信號來獲得。GPS接收機可被用於定位裝置44來提供位置45，以及實時動態 (RTK) GPS接收機可被用於提供位置46。示例性RTK GPS系統在 Nicholas C. Talbot等人的名稱為"centimeter accurate global positioning system receiver for on-the-fly real-time-kinematic measurement and control，，的美國專利No. 5,519,620中描述，通過引用結合於此。然而裝置 10不取決於確定用於位置45和46的信息的裝置或方式。用戶可輸入不 同於i殳備16的實際位置的位置，而所輸入的位置可被用作位置45。現在來參考用於確定位置的系統的若干示例。位置可以通過利用如 GPS信號的全球導航衛星系統(GNSS)信號、全球軌道導航衛星系統 (GLONASS)信號、伽利略信號等等來測距或定時而被確定。GNSS信 號通常通過衛星來廣播，然而也可以通過偽衛星來廣播。位置優選為隨同 時間的諸如綽度、經度和高度的地理坐標形式。然而，位置還可以是偽距 的形式，其在工程數據分配器14中被處理，從而為該位置提供地理坐標。位置還能夠利用陸地定位系統來確定。這種陸地定位系統的一個示例 是由Kelley等人的名稱為"navigation and positioning system and method using uncoordinated beacon signals，，的美國專利5,173,710所建i義的系統， 其通過參考結合於此。另一示例是使用無線電和GPS偽距的混合無線定 位系統，其由Loomis的美國專利6,430,416來描述，其通過引用結合於 此。另一示例是由2002年5月31日提交的、Matthew Rabinowitz和James Spilker的美國申請10/159478所描述的系統，該申請名稱為"position location using global positioning system signals augmented by broadcast television signals", 其被轉讓給了 Rosum Corporation of Redwood City, California,該申請通過引用結合於此。該申請示出了使用廣播電視信號、 結合GPS信號來確定用戶位置的方法和裝置。又一示例是由2002年1月22日提交的、Matthew Rabinowitz和James Spilker的美國申請10/054302所描述的系統，該申請名稱為"position location using broadcast analog television signals"， 其被轉讓給了 Rosum Corporation of Redwood City, California,該申請通過引用結合於此。該 申請示出了在已知的參考點使用多個模擬電M射機來確定用戶位置的 方法和裝置。又一示例是由2001年8月17日提交的Matthew Rabinowitz和James Spilker的美國申請09/932010所描述的系統，該申請名稱為"position location using terrestrial digital video broadcast television signals"， 其被 轉讓給了 Rosum Corporation of Redwood City, California,該申請通過引 用結合於此。又一示例是由2002年1月22日提交的Matthew Rabinowitz 和James Spilker的美國申請10/054262所描述的系統，該申請名稱為 "time-gated delay lock loop tracking of digital television signals", 其被 轉讓給了 Rosum Corporation of Redwood City, California,該申請通過引 用結合於此。這兩個申請示出了在已知的參考點使用多個數字電M射機 來確定用戶位置的方法和裝置。可用於確定位置的位置確定系統的其它示例為使用三角測量或定時 的無線電導航系統(RNS)以及使用從本地參考點發送到擴增RNS的本 地位置信號和/或GNSS信號的位置擴增業務(PAS )等。由Novariant， Inc. of Menlo Park, California作出的商業上乂^為TerraliteTM XPS系統的一
種這類系統使用自測量XPS站來擴增GPS系統。工程數據分配器14還包括地理定頁器(pager)62、高度選擇器64、時 間選擇器66以及模型更新程序68。地理定頁器62、高度選擇器64以及 時間選擇器66與搜索程序64 —起操作來進一步分別選擇對於位置頁39、 高度和時間的由遠程位置45指定的所選工程數據文件12。應理解，時間 可以和位置45 —起被包括。在自啟動之後，在設備16的操作員的控制下，施工設備16向工程數 據分配器14利用信號32連續發送對於其遠程位置45和標識50的新位置， 或者當位置45變化時或由於其它一些自動基準，施工設備16向工程數據 分配器14利用信號32自動地連續發送對於其遠程位置45和標識50的新 位置。當設備16移動跨過不可見的施工現場的邊界時，地理定頁器62 與搜索程序26 —起操作以遍搜所選工程數據文件12，從而選擇與包含遠 程位置45的新位置的位置頁39相關聯的文件12。同樣地，高度選擇器 64與搜索程序26 —起操作以選擇與高度範圍相關聯的基於位置選擇的工 程數據文件12，該高度範圍包括遠程位置45的新位置。時間選擇器66 與搜索程序26 —起操作以選擇與時間範圍相關聯的基於位置選擇的工程 數據文件12，所述時間範圍包括遠程位置45的時間。模型更新程序68 使用遠程位置45和標識50來針對施工現場處的諸如當前表面的當前信息 而更新所選工程數據文件12。圖2示出了組織工程數據文件24的方式。該工程數據文件24與工程 現場位置38相關聯地被存儲。第一工程現場位置38被顯示為工程現場位 置l。工程數據文件24可以進一步與具有工程現場位置38內的區域的位 置頁39相關聯。工程現場位置l內的第一位置頁39被示為頁1。工程數 據文件24還與工程規劃設備標識40相關聯。該工程規劃設備標識40被 示為A、 B、 C、 D和E。搜索程序26根據遠程位置45搜索工程數據文 件24來找到工程現場位置38和頁39，以及根據遠程設備標識50來找到 工程規劃設備標識40，從而選^^L發送到遠程設備16的所選工程數據文 件12。如這裡所描述的組織的資料庫22中的工程數據文件24可以以搜索程 序26可讀出且模型更新程序68可寫入的形式被包含有形介質80上。該 介質可以是數字存儲設備，如數字視頻設備(DVD )、壓縮盤(CD)、電 子存儲晶片、硬碟等等。搜索程序26和工程數據分配器14的其它元素由 一個或多個數字處理器82 (圖1)控制。
圖3示出了本發明的資料庫22。資料庫22包括用於如工程l、 2至n 所示出的各單個工程的數據。用於工程l、 2至n的工程數據文件24具有 相關聯的工程現場位置38。工程現場位置38以分別對應於工程的標號1、 2至n來圖示。工程現場位置l、 2至n中的數據限定了圍繞現場區域的 地理邊界。工程現場位置1、 2至n中的每個可以被細分成有可能重疊的、 被圖示為頁l、 2至n的頁39，其中位置頁39具有工程現場位置38的區 域內的地理區域。針對用於工程調度的施工設備16，工程現場位置l、 2至n和位置頁 1 、 2至n具有一個或多個工程規劃設備標識40，其被指定為A至Y。對 於工程現場位置1的頁1，工程規劃設備標識40被指定為A (平地機)、 B (推土機)、C (管理員的膝上型電腦)、D (測量器)至E (樁穴挖掘機)。 標識A至Y表示針對工程現場位置1的頁1至工程現場位置n的頁n的 示例性工程規劃設備標識40。應理注意到，資料庫22不被限於A至Y 標識，如果需要，可以有更多的數量。而且，對於若干不同的工程現場位置1、 2至n，工程規劃設備標識 A至Y中的每個可以被重複並且在資料庫22中可以與工程數據文件12 相關聯。例如，指定為A(平地機)的工程規劃標識可以具有與工程現場 位置1、 2至n中的任何一個或全部相關聯的工程數據文件12。對於該示 例，當平地機A位於工程現場位置2、頁1時，其將接收針對標識A(平 地機)和位置2、頁1的所選工程數據文件12。利用圖上的術語，所選工 程數據文件12將具有通信21A,任務21A，小程序21A,地理校準21,設 計DTM21，當前DTM21和背景文件21。工程數據文件24包括相對於通信系統(comm系統)、工作單、應用 程序(app程序)、地理校準以及設計控制的文件。設計控制文件包括設 計表面數字地形模型(DTM)、當前表面數字地形模型(DTM)，以及具 有普通信息的背景文件。該設計和當前DTM具有精確的地理坐標。設計DTM表示根據施工規劃所需要的表面。當前DTM表示如目前 存在的表面或已存在的、可l逸工設備16更新到資料庫22的表面。例如， 平地機可能已經將工程現場的某個區域平整到最初的當前表面和所需要 的設計表面之間中途的某個水平。當設備16到達現場時，其通常同時需 要設計DTM以及當前DTM。數字地形模型具有以三維限定表面的必要數據。有多種數字地形模型 格式，如格模型、不規則的三角網絡模型，以U於元素的模型。格模型 具有相同間距的顯示高度的水平點。例如，該模型可以包含針對1米xl 米的格的高度。不規則的三角網絡具有水平點的稀疏的格，且高度和不規 則的三角形用於限定點之間的表面。不規則的三角網絡模型通常由測量器 使用。基於元素的系統將水平直線部分和曲線元素與垂直元素以及垂直橫 截面連接在一起。基於元素的模型對於道路建設可能是最有效的。
將用於通信系統、工作單和應用程式的工程數據文件24表示為針對 用於各自的工程現場位置1至n和各自的位置頁1至n的相應的工程規劃 設備標識A至Y的單獨的文件。將用於地理校準和設計控制的工程數據 文件24表示為針對用於各自的位置l至n和各自的頁l至n的工程規劃 i殳備標識A至Y的通用主文件。然而，任何文件可以被單獨存儲，或者 作為主文件，其針對標識A至Y中的每個或針對標識A至Y或特定工程 現場1至n內的位置頁1至n的每種類型的設備(平地機、推土機、管理 員的膝上型電腦、測量器等等)。
在自啟動時，設備16需要能發送具有位置45和標識50的設備信號 32，而工程數據分配器14需要能接收信號32以便搜索資料庫22來選擇 工程數據文件12。這種或者與信號32和36的進一步通信以及設備16可 以由所選文件12中的通信系統信息來指定。
所述通信系統為i殳備信號32和分配信號36指定裝置、信道、編碼、 路由等等，以便在工程數據分配器14和單獨的施工設備16之間進行通信。 例如，當對應於A (平地機)的設備處於位置l、頁1時，comm IIA指 定對於工程規劃設備標識A (平地機)的通信系統。當對應於F (平地機) 的設備處於位置1、頁2時，comm 12F指定對於工程規劃設備標識F (平 地機)的通信系統。當對應於K (平地機)的設備處於位置l、頁n時， commlnK指定對於工程規劃設備標識K(平地機)的通信系統。當對應 於P (平地機)的設備處於位置2、頁1時，comm 21P指定對於工程規 劃設備標識P (平地機)的通信系統。當對應於U (平地機)的設備處於 位置n、頁1時，commnlU指定對於工程規劃設備標識U (平地機)的 通信系統。當對應的i殳備16處於其相應的位置1至n和位置頁1至n時， 通信系統針對工程規劃設備標識A-Y而被類似地指定。
工作單指定將由單獨的遠程設備A至Y執行的任務。例如，當設備 16處於位置1、頁1時，任務11A指定將由對應於工程規劃設備標識A (平地機)的設備16來執行的任務。當設備16處於位置1、頁2時，任 務12F指定將由對應於工程規劃標識F (平地機)的設備16來執行的任
務。當i殳備16處於位置l、頁n時，任務lnK指定將由對應於工程規劃 標識K (平地機)的設備16來執行的任務。當設備16處於位置2、頁1 時，任務21P指定將由對應於工程規劃標識P (平地機)的i殳備16來執 行的任務。當設備16處於位置n、頁1時，任務nlU指定將由對應於工 程規劃標識U (平地機)的設備16來執行的任務。當對應的設備16處於 它們相應的位置1至n以及位置頁1至n時，任^對工程規劃設備標識 A-Y被類似地指定。地理校準將由定位裝置44確定的精確位置46的坐標校準到用於本工 程的本地坐標系統。例如，定位裝置44可包括精確定位的全球定位系統 (GPS )接收機，從而根據關於RTK基準和WGS84數據模型的實時動 態(RTK)坐標來確定位置46。用於本工程的本地位置坐標通常將參考 一些其它的標記。地理校準將精確的位置46校準到本地坐標，以便使用 數字地形模型來工作。地理校準11校準對於位置1的頁1的、對應於工 程規劃設備標識A-E的設備16。地理校準12校準對於位置1的頁2的、 對應於工程規劃設備標識F-J的設備16。地理校準ln校準對於位置1的 頁n、對應於工程規劃設備標識K-O的設備16。地理校準21校準對於位 置2的頁1的、對應於工程規劃設備標識P-T的設備16。地理校準nl校 準對於位置n的頁1的、對應於工程規劃i殳備標識U-Y的設備16。設計控制文件被分類為設計數字地形模型(DTM)、當前數字地形模 型(DTM)以及背景文件。設計控制文件與工程現場位置1至n的頁1 至n相關聯地被存儲。例如，設計DTMll、當前DTMll以及背景文件 11表示與位置1、頁1處的工程規劃設備標識A-E相關聯的設計控制文 件ll。 i殳計DTM12、當前DTM12以及背景文件12表示與位置1、頁2 處的工程規劃設備標識F-J相關聯的設計控制文件12。設計DTMln、當 前DTM ln以及背景文件ln表示與位置1、頁n處的工程規劃設備標識 K-O相關聯的設計控制文件ln。設計DTM 21、當前DTM 21以及背景 文件21表示與位置2、頁1處的工程規劃設備標識P-T相關聯的設計控 制文件21。設計DTM n 1、當前DTM nl以及背景文件nl表示與位置n、 頁1處的工程規劃設備標識U-Y相關聯的設計控制文件nl。背景文件可包括基準線工作(reference line work )、圖片、進度線或 迴避區(avoidance zone )。基準線工作可以是財產邊界(property boundary)或交叉的現有路面。圖片可以是工程現場的航空攝影。進度 線可以是限定先前工作水平的線。迴避區可以是生態敏感的或危險的地區。應用程式提供小程序A至Y給單獨的施工設備16來使用工程數據文 件12。小程序可以被用來解釋、運行或顯示用於通信系統、工作單、地 理校準和/或工程控制文件的信息。例如，小程序IIA是使能對應於工程 規劃設備標識A (平地機)的設備16使用任務IIA、 comm 11A、校準11 和/或設計控制文件11的小程序。小程序12F是使能對應於工程規劃設備 標識F (平地機)的設備16使用任務12F、 comm 12F、校準12和/或設 計控制文件12的小程序。小程序lnK是使能對應於工程規劃設備標識K (平地機)的設備16使用任務lnK、 comm lnK、校準ln和/或設計控制 文件ln的小程序。小程序21P是使能對應於工程規劃設備標識P (平地 機)的設備16使用任務21P、 comm21P、校準21和/或設計控制文件21 的小程序。小程序nlU是使能對應於工程規劃設備標識U (平地機)的 設備16使用任務nlU、 comm nlU、校準nl和/或設計控制文件nl的小 程序。當它們處於其相應的位置1至n以及位置頁1至n時，小程序針對 對應於工程規劃i史備標識A-Y的設備16而被類似地指定。圖4圖解說明了資料庫22的優選實施例，其中工程數據文件24 ^ 示為與高度相關聯地存儲。例如，任務llB-el、設計DTMllB-el、當前 DTM 11B-el以及背景文件ll-el與位置1、頁1、工程規劃設備標識B(推 土機)以及高度l相關聯地被存儲，任務llB-e2、設計DTMllB-e2、當 前DTM 11B-e2以及背景文件11-e2與位置1、頁1、工程規劃i更備標識B (推土機)以及高度2相關聯地被存儲。任務11B-e3、設計DTM 11B-e3、 當前DTM 11B-e3以及背景文件11-e3與位置1、頁1、工程規劃設備標 識B (推土機)以及高度3相關聯地被存儲。任務11B-e4、設計DTM 11B-e4、當前DTMllB-e4以及背景文件ll-e4與位置l、頁1、工程規劃 設備標識B (推土機)以及高度4相關聯地被存儲.可以有更多數量的高 度。可以針對其它位置1至n、頁1至n、工程規劃設備標識A至Y進行 相似的關聯。圖5圖解說明了資料庫22的優選實施例，其中工程數據文件24 M 示為與時間相關聯地被存儲。例如，任務llB-tl、設計DTMllB-tl、當 前DTM 11B-tl以及背景文件ll-tl與位置1、頁1、工程規劃設備標識B (推土機)以及時間l相關聯地被存儲。任務llB-t2、設計DTMllB-t2、 當前DTM 11B-t2以及背景文件11-t2與位置1、頁1、工程規劃設備標識 B(推土機)以及時間2相關聯地被存儲。任務11B-t3、設計DTM 11B-t3、
當前DTM 11B-t3以及背景文件U-t3與位置1、頁1、工程規劃設備標識 B(推土機)以及時間3相關聯地被存儲。任務11B-t4、設計DTM llB-t4、 當前DTM UB-t4以及背景文件ll-t4與位置1、頁1、工程規劃設備標識 B (推土機)以及時間4相關聯地被存儲。可以有更多數量的時間。可以 針對其它位置1至n、頁1至n、工程規劃設備標識A至Y進行相似的關 聯。圖6是本發明的用於分配所選工程數據文件12的方法流程圖。在步 驟100中，針對工程現場位置以及工程規劃設備標識來組織工程數據文件 24，所述工程現場位置可選地包括頁、高度和時間。在步驟120中，工程 數據分配器接收來自施工設備的設備信號。在步驟140中，工程數據分配 器使用該設備信號中的信息來針對設備的位置和/或標識選擇工程數據文 件12。然後，在步驟160中，工程數據分配器向設備發送數據分配信號。 隨後，在步驟180中，工程數據分配器可以接收具有用來更新所選工程數 據文件12的信息的另一設備信號。圖7A是用於組織工程數據文件的步驟100的流程圖。在步驟102中， 針對工程現場位置來組織文件。在步驟104中，針對位置頁來組織文件。 在步驟106中，針對工程規劃設備標識來組織文件。在步驟108中，針對 高度來組織文件。在步猓110中，針對時間來組織文件。應注意，不是所 有的步驟102-110都需要被執行，並且被執行的步驟可以以任何次序一次 執行一個，或者一次執行所有的步猓。如上所述組織的資料庫22中的工 程數據文件24可以以處理器可讀的形式被包含在有形介質80上。圖7B是用於接收設^ft號的步驟120的流程圖。在步驟122中，針 對施工設備的位置接收設備信號信息。在步驟124中，針對施工設備的標 識接收設^fT號信息。在步驟126中，針對施工設備的高度接收設^fT號 信息。在步驟128中，針對施工設備的時間接收設備信號信息。應注意， 不是所有的步驟122-128都需要^L執行，而執行的步驟可以以任何次序一 次執行一個，或者一次執行所有的步驟。圖7C是用於選擇工程數據文件的步驟140的流程圖。在步驟142中， 針對工程現場位置來選擇文件。在步驟144中，文件被分頁到位置頁。在 步驟146中，針對工程規劃設備標識來選擇文件。在步驟148中，針對高 度來選擇文件。在步驟150中，針對時間來選擇文件。應注意，不是所有 的步驟142-150都需要被執行，以及被執行的步驟可以以任何次序一次執 行一個，或者一次執行所有的步驟。 圖8是本發明的用於接收所選工程數據文件12的方法的流程圖。本 發明可以被體現在有形介質200上，該有形介質200包含使得處理器控制 設備以執行本方法的步驟的一組指令組。該介質可以是數字存#&備，如 數字視頻設備(DVD)、壓縮盤(CD)電子存儲晶片、硬碟等等。在步猓 202中，施工設備確定其位置45。在步驟204中，該設備發送具有位置 45的i更備信號。在步驟206中，該設^^發送其標識。在步驟208中，該 設備發送其高度。在步驟212中，該設備發送其時間。所述設備信號可包 括高度和/或時間。應注意，不是所有的步驟204-212都需要被執行，以及 被執行的步驟可以以任何次序一次執行一個，或者一次執行所有的步驟。在步驟214中，施工設備接收響應於設備信號的分配信號，該分配信 號具有針對匹配的工程現場位置和工程規劃設備標識而選擇的工程數據 文件12。在步驟216中，該設備確定其精確位置或地點46。該設備可以 在接收到分配信號之前或之後的任何時間確定其精確位置46。然後，在 步驟218中，該設備或設備的操作員使用精確的位置46和所選的工程數 據文件12來操作。當^Mt開始後，在另一步驟222中，設備16針對新的本地位置45 發送設備信號。在步驟224中，設備16接收具有針對新的位置頁所選的 工程數據文件12的分配信號。在步驟226中，設備16發送針對當前表面 的設備信號，以便更新工程數據分配器14處的當前數字地形模型。在步 驟228中，設備16接收具有新選擇的工程數據文件12等的分配信號，用 於施工工程中的設備16的操作。作為廣泛的總結，本文 Hf了用於自動接收基於設備的地理位置和標 識所選則的工程數據文件的施工設備.該設備包括用於發送設備的本地位 置和標識以及接收來自工程數據分配器的工程lt據文件的自啟動WL器， 所述工程數據文件針對本地位置和標識來選擇以用於設備的操作。儘管本發明按照目前的優選實施例進行了描述，但是應理解，此公開 不應被理解為限制。對於本領域的普通技術人員來說，在閱讀完本公開後， 各種改變和修改將毫無疑問地變得明顯。因此，所附權利要求應被理解為 覆蓋落在本發明的真實精神和範圍內的所有的改變和修改。
權利要求
1. 一種施工設備，包括 定位裝置，用於確定本地位置；以及自啟動牝發器，用於發送具有所述本地位置的設備信號，並接收來自 工程數據分配器的分配信號，該分配信號具有用於所述設備的^Mt的、根 據所述本地位置而選擇的工程數據文件。
2. 如權利要求l所述的設備，其中，所述設備信號在所述設備加電 時被自動地發送。
3. 如權利要求l所述的設備，其中， 所述設備信號還包括用於所述設備的標識的信息；以及 所述工程數據文件還4艮據所述標識來選擇。
4. 如權利要求l所述的設備，其中，所述被選的工程數據文件包括 對應於所述位置的表面的數字地形模型。
5. 如權利要求l所述的設備，其中，所述被選的工程數據文件包括 地理校準，用於在由所述遠程設備確定的本地位置的坐標和本地坐標系統 中的所述設備的位置之間進行轉換.
6. 如權利要求l所述的設備，其中，所述被選的工程數據文件包括 工作單，用於描述將由所述設備完成的任務。
7. 如權利要求l所述的設備，其中，所述被選的工程數據文件包括 小程序，其具有使用所述設備中的所述被選的工程數據文件中的至少一個 的編程。
8. 如權利要求l所述的設備，其中，所述被選的工程數據文件包括背景文件，該背景文件具有迴避區、財 產邊界、交叉的現有路面以及航空攝影中的至少一個。
9. 如權利要求l所述的設備，其中，所述設備ff號包括所述本地位置處的當前表面的信息；以及， 其中所述當前表面被用於更新所述被選的工程數據文件。
10. 如權利要求l所述的設備，其中，所述分配信號包括當所述設擇的工程數據文件。
11. 如權利要求l所述的設備，其中，所述本地位置由用戶輸入到所 述定位裝置中。
12. 如權利要求l所述的設備，其中， 所述本地位置包括高度；以及所述被選的工程lt據文件還根據所述高度來選擇。
13. 如權利要求l所述的設備，其中， 所述本地位置包括時間；以及所述被選的工程數據文件還根據所述時間來選擇。
14. 一種施工i殳備，包括 標識；以及自啟動^器，用於發送具有所述標識的設^ff號，以及接收來自工 程數據分配器的分g&信號，該分配信號具有用於所述設備的IMt的、根據 所述標識選擇的工程數據文件。
15. —種用於施工i殳備的方法，包括 確定本地位置；發送具有所述本地位置的設備信號；以及接收來自工程數據分配器的分配信號，該分配信號具有用於所述設備 的操作的、4艮據所述本地位置而選擇的工程lt據文件。
16. 如權利要求15所述的方法，其中，發送所述設備信號包括在所 述設備加電時自動地發送所述設備信號。
17. 如權利要求15所述的方法，其中， 所述設備信號還包括用於所述設備的標識的信息；以及 選擇所述工程數據文件還包括根據所述標識選擇所述工程數據文件。
18. 如權利要求15所述的方法，其中，所述被選的工程數據文件包 括對應於所述位置的數字地形模型。
19. 如權利要求15所述的方法，其中，所述被選的工程數據文件包 括地理校準，其用於在由所述遠程設備確定的本地位置的坐標和本地坐標系統中所述設備的位置之間進行轉換。
20. 如權利要求15所述的方法，其中，所述被選的工程教:據文件包括工作單，其用於描述將由所述設備完成的任務。
21. 如權利要求15所述的方法，其中所述被選的工程數據文件包括小程序，其具有使用所述設備中的所述 被選的工程數據文件中的至少一個的編程。
22. 如權利要求15所述的方法，其中，所述被選的工程數據文件包 括背景文件，該背景文件具有迴避區、財產邊界、交叉的現有路面以及航 空攝影中的至少一個。
23. 如權利要求15所述的方法，其中，所述設備信號包括用於所述本地位置處的當前表面的信息；以及 其中，所述當前表面被用於更新所述被選的工程數據文件。
24. 如權利要求15所述的方法，其中，所述分配信號包括當所述選擇的工程數據文件。
25. 如權利要求15所述的方法，其中，確定所述本地位置包括由用戶輸入所述本地位置。
26. 如權利要求15所述的方法，其中 所^地位置包括高度；以及所述被選的工程數據文件還根據所述高度來選擇。
27. 如權利要求15所述的方法，其中， 所述本地位置包括時間；以及所述被選的工程數據文件還^4t所述時間來選擇。
28. —種用於施工設備的方法，包括 提供標識；以及發送具有所述標識的設備信號並接收來自工程數據分配器的分配信 號，該分配信號具有用於所述設備的操作的、根據所述標識而選擇的工程 數據文件。
29. —種有形介質，其包含使得設^L行下列步驟的一組指令 確定本地位置；發送具有所述本地位置的設備信號；以及接收來自工程數據分配器的分配信號，該分配信號具有用於所述設備 的操作的、根據所述本地位置而選擇的工程翁:據文件。
30. 如權利要求25所述的有形介質，其中，發送所述設備信號包括 在所述設備加電時自動地發送所述設備信號。
31. 如權利要求25所述的有形介質，其中， 所述設備信號還包括用於所述設備的標識的信息；以及 選擇所述工程數據文件還包括根據所述標識來選擇所述工程數據文
全文摘要
一種施工設備(16)，用於自動地接收基於該設備的地理位置和標識(50)所選擇的工程數據文件。所述設備包括自啟動收發器(52)，用於發送該設備的本地位置和標識，並接收來自工程數據分配器的、用於設備操作的工程數據文件，該工程數據文件是相對於本地位置和標識而選擇的。
文檔編號G05D1/02GK101124524SQ200580047306
公開日2008年2月13日 申請日期2005年12月29日 優先權日2005年1月31日
發明者亞瑟·J·泰勒, 克里斯多福·M·迪奇, 馬克·愛德華茲·尼克爾斯 申請人:卡特彼勒天寶控制技術有限責任公司