用于將反饋提供給車輛操作員的方法和系統的制作方法
【專利說明】用于將反饋提供給車輛操作員的方法和系統
[0001]分案申請
[0002]本申請是中國發明專利申請號200780052531.3 (國際申請號PCT/SE2007/000338)的分案申請。第200780052531.3號專利申請的申請日為2007年4月10日，發明名稱為“用于將反饋提供給車輛操作員的方法和系統”。
技術領域
[0003]本發明涉及一種用于向車輛操作員提供反饋的方法和系統。本發明可以用于任何車輛類型，諸如小汽車、卡車或公共汽車，但是本發明特別針對非公路車輛中的應用，諸如作業機械。
[0004]術語“作業機械”包括類似施工機械的不同類型的物料處理車輛，諸如輪式裝載機、挖掘裝載機、鉸鏈式起吊車。作業機械裝備有鏟斗或用于承載/運輸負載的其他類型的作業器具。常用于作業機械的另外的術語是“土方機械”、“非公路作業機械”、和“施工設備”。在以下將描述在本發明應用于構成輪式裝載機的機架轉向的作業機械的情況下的本發明。應當僅將這認為是優選應用的示例。
【背景技術】
[0005]與運輸重負載有關，例如在承包作業中，經常使用作業機械。作業機械可以在沒有公路的區域中操作大且重的負載，例如用于與公路或隧道建筑、沙坑、礦山和類似環境有關的運輸。
[0006]輪式裝載機包括用于經由輪子推動機械的動力系統。諸如內燃機、并且尤其是柴油機的動力源適于提供用于推動輪式裝載機的動力。輪式裝載機進一步包括用于執行諸如使作業器具提起和傾斜和使機械轉向的特定的作業功能的液壓系統。動力源還適于提供用于控制液壓作業功能的動力。更具體地，為了提供具有加壓的液壓流體的液壓致動器(諸如液壓缸)，由動力源驅動一個或多個液壓泵。
[0007]在操作期間，操作員接收多種自然反饋參考，諸如主要來自對作業器具的操作的視覺反饋，主要來自引擎以及來自液壓系統的直接音頻反饋，以及來自經由座椅和/或操作員控制的沖擊的直接觸覺反饋。操作員響應于不同的自然反饋參考來響應性地控制機械的進一步操作。
[0008]對輪式裝載機的操作在很大程度上經由視覺反饋來執行，諸如在鏟斗的填充操作期間和在執行工作周期期間。操作員從沖擊和聲音模式的變化中得到附加的操作信息，其中操作員可以對液壓壓力、引擎速度、車輪旋轉、?產斗與物料的接觸等進行解釋。例如，操作員可以從液壓泵的聲音來得出鏟斗是否伸入物料中的結論。然而，這需要有經驗的操作員來正確地解釋這樣的反饋信號。因此，沒有經驗的操作員不能對常規的直接反饋信號進行正確解釋，這導致了低效的操作/生產率。
[0009]進一步，操作員經常置身于大量外部(和內部)生成的噪聲中，這阻止操作員聽到期望的直接音頻反饋信號。例如，來自其他作業機械的操作的噪聲會消弱操作員自身機械的直接音頻反饋。進一步，諸如引擎的單一聲源可能太響，以致難以或不可能聽到動力系統或液壓系統中的其他重要組件。
[0010]進一步，對操作員舒適度日益增長的要求可能導致直接音頻反饋和直接觸覺反饋由于對駕駛室的隔絕和隔音操作而變得不明顯或者甚至消失。
[0011]進一步，諸如混合系統的新類型的動力傳動系統改變了對操作員的常規反饋信號。尤其是，引擎速度和扭矩與機械的速度和牽引力不再直接相關。類似的問題與對液壓系統的操作相關。
【發明內容】
[0012]本發明的總體目的是提高生產率。通過解決或至少有助于以上定義的至少一個問題可以領會該目的。尤其是，本發明的目的是將對操作員的重要操作狀態的足夠反饋創造條件，諸如在作業機械的操作期間的牽引力和/或液壓壓力。
[0013]在權利要求1中公開的方法實現了該目的。因此，這通過以下方法實現:一種用于將與操作中的車輛之中的動力傳動系統的操作狀態有關的反饋提供給車輛操作員的方法，包括以下步驟:檢測指示所述操作狀態的至少一個操作參數，以及響應于已檢測到的操作參數的量值將音頻反饋信號提供給操作員。
[0014]該動力傳動系統包括:用于推動車輛的動力系統(傳送線)，和/或用于執行特定作業功能的任何其他動力提供系統(諸如液壓系統)。因此，動力傳動系統包括:從(并且包括)動力源到地面結合構件(諸如輪子)的完整動力傳動路徑，和/或從動力源到接觸物料/地面的作業器具的完整動力傳動路徑。
[0015]該方法創造用于改善操作員的作業條件而同時不使操作員從當前作業視覺分心的條件(這可以是在車輛的儀表板中具有附加視覺指示的情況)。尤其是，檢測到的操作狀態可以指示從操作員的位置難以或不可能看到的情況。進一步，該方法創造用于將來自不同操作狀態和/或組件的更多反饋信號呈現給操作員的條件。優選地，音頻信號是自動的、假想的反饋信號(與直接、真實的信號不同)。進一步，本發明創造用于將直觀理解/解釋的反饋信號提供給操作員的條件。
[0016]因此，當前的操作狀態對車輛的未來操作是重要的，并且音頻信號是當前操作狀態的直接反饋。換言之，音頻信號指示對于操作員有價值的當前操作特性，操作員可以以快速和有效的方式來做出響應動作。優選地連續地(重復地)檢測操作參數，并且響應性地產生音頻信號。
[0017]進一步，在作業機械具有混合傳動系統的情況下，柴油機的聲音不再指示作業機械的總體性能(牽引力和速度)。本發明的方法創造用于通過已生成的音頻信號糾正不正確的音頻反饋的條件。例如，這可以實現的原因是生成了表示由電機提供的牽引力(或扭矩)的音頻信號。
[0018]根據優選實施例，音頻信號是合成的。因此，音頻信號不是來自當前操作的動力傳動系統的真實聲音，而是在車輛的控制單元(計算機)中生成的。合成的音頻信號優選地是討論中的操作狀態的特征。因此，不同的聲音可以用于表征不同的操作狀態。例如，特定聲音可以用于每個單獨的操作狀態。進一步，每個單獨的操作狀態可以指示特定的組件或系統的操作。
[0019]根據最后提及的實施例的進一步發展，合成音頻信號是討論中的操作狀態的模仿。例如，音頻信號可以是對動力源的當前聲音的模仿。更具體地，音頻信號可以是模擬的柴油機的聲音。
[0020]根據替代，合成音頻信號是討論中的操作狀態的預先錄制的聲音。例如，動力源的聲音可以是預先錄制的，并在當前情形下以替代方式呈現給駕駛員。
[0021]根據進一步的優選實施例，該方法包括以下步驟:響應于所檢測到的所述操作參數的量值的變化，改變音頻信號。優選地，音頻信號的幅度和/或頻率可以相應地變化。因此，該音頻信號是頻率調制和/或幅度調制的。
[0022]根據進一步的優選實施例，操作狀態指示在車輛傳動系統上的負載。
[0023]根據替代或補充實施例，操作狀態指示在車輛液壓系統上的負載。
[0024]更具體地，本發明的方法特別針對包括用于推動機械的傳動系統和用于執行特定作業功能的液壓系統的作業車輛。
[0025]本發明的其他有利實施例及其相關聯的優點從其他專利權利要求和以下描述中是顯而易見的。
【附圖說明】
[0026]以下將參照附圖中示出的實施例來更加詳細地描述本發明，在附圖中:
[0027]圖1示出了輪式裝載機的側視圖；
[0028]圖2示意性示出了傳動系統、液壓系統和用于將反饋提供給輪式裝載機操作員的第一不例性實施例；
[0029]圖3示意性示出了輪式裝載機的傳動系統和液壓系統的第二示例性實施例；
[0030]