CN114658048A - 控制作业机械的方法、控制***和作业机械 - Google Patents

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Abstract

公开了控制作业机械的方法、控制***和作业机械。具体地，本发明涉及一种控制作业机械(10)的方法。该方法包括通过后部检测设备(18)监视作业机械(10)后方的检测区域(20)；以及确定作业机械(10)是向前行驶还是反向行驶。该方法还包括当作业机械(10)向前行驶时，忽略由后部检测设备(18)检测到的检测区域(20)中的对象(50)。本发明还涉及一种用于控制作业机械(10)的控制***(12)，该作业机械具有被布置成监视作业机械(10)后方的检测区域(20)的后部检测设备(18)。本发明还涉及一种作业机械(10)。

Description

控制作业机械的方法、控制***和作业机械
技术领域
本发明涉及一种控制作业机械的方法、一种用于控制作业机械的控制***以及一种作业机械。本发明适用于各种作业机械，诸如轮式装载机、自卸车和挖掘机。尽管本发明将主要针对轮式装载机进行描述，但是本发明不限于这种特定的车辆。
背景技术
轮式装载机通常以所谓的短装载循环行驶。短装载循环可以是V形或Y形的。在短装载循环中，轮式装载机可以在第一方向上被向前和反向行驶、改变方向、并且在第二方向上被向前和反向行驶。每个移动段可以大约为10米。一个或两个移动段也可能包括在料堆上向上行驶。对驾驶员来说，反向行驶往往很棘手。驾驶员可能需要转动他/她的头部，并且视野可能会被轮式装载机的发动机罩遮挡。虽然有镜子、相机和用于辅助向后行驶的其他***，但每天8小时完成这项任务并且从不错过单个障碍物是非常困难的。当需要掉头向后看时，反向行驶对驾驶员在人体工程学方面也是不好的。
JP 3219005 U公开了一种能够抑制在反向行驶期间与障碍物碰撞的建筑车辆。
发明内容
尽管一些现有技术后部检测设备对于检测作业机械后方的障碍物可能是有用的，但是现有技术后部检测设备在堆料期间当作业机械以其前轮在料堆上向上行驶并且后部检测设备因此向下面向地面时会生成误报。因此，这种现有技术后部检测设备对于作业机械的这种类型的操作是没有用的。因此，在没有正确原因的情况下频繁发出警报的情况下、或者更糟的是，如果作业机械在没有正确原因的情况下频繁自动停止的话，驾驶员可能会感到恼火。堆料是作业机械的正常操作模式。不应在每次后部检测设备向下面向地面时触发诸如警报和/或自动制动等对策。然而，期望的是利用后部检测设备来检测真正的障碍物，例如当人出现在作业机械后方时。
本发明的目的是改善作业机械中的后部检测功能。
根据第一方面，该目的通过根据权利要求1的控制作业机械的方法来实现。该方法包括通过后部检测设备监视作业机械后方的检测区域；以及确定作业机械是向前行驶还是反向行驶。该方法还包括当作业机械向前行驶时，忽略由后部检测设备检测到的检测区域中的对象。
当作业机械从水平表面向前行驶到倾斜表面上时，后部检测设备可能检测到水平表面。由于水平表面不是在这种情况下需要避免的障碍物，所以该方法可以可靠地避免由后部检测设备对对象的误报检测。该方法由此改善了作业机械中的后部检测功能。
忽略该对象意味着不触发用于避免与该对象的碰撞的对策。因此，当作业机械向前行驶并且由后部检测设备检测到检测区域中的对象时，不采取安全动作。然而，由后部检测设备在检测区域中检测到的对象可以用于比较目的，如下所述。
被监视的检测区域可以具有基本上对应于作业机械的宽度的宽度和大约1.5m至3m的长度。这个检测区域对于驾驶员来说通常难以直接看到。检测区域可以是二维或三维的。
该方法可以利用本文描述的任何类型的作业机械来实行。可以通过行驶方向传感器来进行作业机械是向前行驶还是反向行驶的确定。由于一些作业机械已经包括后部检测设备和行驶方向传感器，所以该方法可以在作业机械进行很少或没有硬件修改的情况下实施。行驶方向传感器可以确定作业机械的一个或多个车轮的旋转方向。
根据一个实施例，该方法还包括将作业机械从相对于基部表面倾斜的倾斜表面朝向基部表面反向行驶或行驶到该基部表面上；当朝向基部表面反向行驶或行驶到基部表面上时，通过后部检测设备检测基部表面；并且当朝向基部表面反向行驶或行驶到基部表面上时忽略基部表面的检测。
当作业机械从倾斜表面反向行驶并朝向基部表面行驶或行驶到基部表面上时，后部检测设备可能检测到基部表面。然而，当向前行驶到倾斜表面上时，可能已经检测到基部表面。因此，在反向行驶时所检测到的基部表面不是新的检测事件。由于基部表面不是需要避免的障碍物，所以该方法也可以在这种情况下可靠地避免由后部检测设备对对象的误报检测。因此，当从倾斜表面反向向下行驶作业机械时，本发明避免了将先前所检测到的基部表面误触发为障碍物。倾斜表面可以是料堆的料堆表面。
作业机械和后部检测设备可以被配置成使得当作业机械的后轮位于水平表面上并且作业机械的俯仰与水平表面成15度时，例如当其前轮位于倾斜表面上时，后部检测设备可以检测到水平面。
根据一个实施例，通过后部检测设备对基部表面的检测包括：当朝向基部表面反向行驶或行驶到基部表面上时由后部检测设备测量的到对象的距离增加时，确定由后部检测设备检测到的对象是基部表面。这个特征基于这样的认识，即尽管作业机械从倾斜表面朝向基部表面反向行驶或行驶到基部表面上，但到基部表面的距离增加。这方面的原因是作业机械的俯仰可能改变。例如，当作业机械使得其前轮在倾斜表面上而其后轮在水平表面上时，后部检测设备可以向下面对水平表面。当作业机械从这个位置反向行驶时，作业机械变得与水平表面越来越对齐。这可能导致后部检测设备读取增加的距离(尽管反向行驶)，因为作业机械在水平表面上采用水平定向。因此，作业机械俯仰，直到作业机械在水平表面上水平定向。
根据一个实施例，该方法还包括将作业机械从基部表面向前行驶到倾斜表面上，使得基部表面被后部检测设备检测为第一检测信息；将作业机械从倾斜表面朝向基部表面反向行驶或行驶到基部表面上，使得基部表面被后部检测设备检测为第二检测信息；以及确定第一检测信息是否对应于第二检测信息。以这样的方式，该方法可以将当在倾斜表面上向上行驶时的基部表面的第一检测信息与当从倾斜表面向下行驶时的第二检测信息进行比较。
根据一个实施例，该方法还包括在确定第二检测信息对应于第一检测信息时忽略第二检测信息。可以存储第一检测信息，使得当从倾斜表面向下倒车时第二次检测到基部表面不会引起自动制动或其他对策的触发。在当反向行驶时的第二检测信息不对应于当向前行驶时的第一检测信息的情况下，可以断定已经由后部检测设备检测到一个或多个附加对象(除了基部表面)。在这种情况下，可能需要对策。因此，该方法提供了更可靠的碰撞缓解。
根据一个实施例，该方法还包括在确定第二检测信息不对应于第一检测信息时自动触发对策。因此，该方法能够可靠且正确地检测障碍物，并自动地对该检测采取行动。通过该对策，可以避免作业机械和除了基部表面之外的被检测到的对象之间的碰撞，或者可以减少这种碰撞的影响。以这样的方式，该方法提高了作业机械的安全性。
根据一个变型例，对策的自动触发以作业机械的速度在对策速度范围内为条件。对策速度范围可以是至少2km/h，诸如至少3km/h。替代性地，或者此外，对策速度范围可以小于20km/h，诸如小于15km/h。
根据一个实施例，对策包括使作业机械减速。替代性地或此外，对策可以包括发出可听或视觉警报。在每种情况下，对策可以在有限的时间(诸如2s到3s)内执行。可以在作业机械的内部和外部发出可听或视觉警报。
根据一个实施例，对策包括确定作业机械是处于前进挡、空挡或是倒挡；当处于倒挡时，中断通过作业机械的传动***的扭矩传递并制动作业机械；以及当处于空挡或前进挡时制动作业机械。在处于倒挡的情况下，通过传动***的扭矩传递的中断可以包括切换到空挡。在处于空挡或前进挡的情况下，通过传动***的扭矩传递可能不会被中断。
在每种情况下，作业机械的制动可以包括以作业机械的最大制动扭矩的30％至70％(诸如50％)进行制动。替代性地或此外，作业机械的制动可以包括以制动扭矩进行制动，使得作业机械停止在作业机械后方的检测区域内。
为了确定作业机械处于前进挡、空挡或倒挡，作业机械可以包括挡位方向传感器。挡位方向传感器可以不同于行驶方向传感器。也就是说，作业机械可以用前进挡反向行驶(例如，当从堆中向后滚下(rolling backwards)时)，反之亦然。
根据一个实施例，该方法还包括当作业机械向前行驶时由后部检测设备检测到检测区域中的对象时，确定与作业机械的位置相关联的阻挡区域。作业机械可以包括用于确定阻挡区域的定位设备。这种定位设备的示例是GPS(global positioning system，全球定位***)设备和里程表。里程表已经被证明在这方面起作用，因为与料堆相关联的许多作业循环包括基本上直线向前行驶和反向行驶。然而，与作业机械的一个或多个转向角度传感器结合的里程表可以用作定位设备。
该方法还可以包括将阻挡区域通信传送到中央***，例如云。以这样的方式，可以通知其他作业机械工地上的一个或多个阻挡区域。由此可以提供包含这种阻挡区域的地图。
根据一个示例，阻挡区域的确定以到检测到的对象的距离大于阈值距离为条件。也就是说，仅当作业机械和检测到的对象的位置之间的距离增加到阈值距离以上时，才可以设置阻挡区域。
根据一个实施例，通过后部检测设备对基部表面的检测包括当作业机械在阻挡区域内时，确定由后部检测设备检测到的对象是基部表面。可以通过定位设备来进行作业机械是否在阻挡区域内的确定。阻挡区域是其中可以抑制对策的自动触发的区域。在对策包括作业机械的制动的情况下，阻挡区域因此可以被称为制动阻挡区域。
根据一个实施例，倾斜表面相对于基部表面倾斜10度至45度，诸如25度至35度。倾斜表面可以相对于基部表面倾斜至少15度。
根据一个实施例，基部表面基本上是水平的或是水平的。然而，基部表面替代性地可以相对于水平倾斜。
根据一个实施例，后部检测设备包括距离传感器设备或相机设备。距离传感器设备可以是被配置成发射和检测电磁波的反射的传感器。距离传感器设备例如可以是雷达、激光雷达、红外传感器或超声波传感器。合适的雷达的一个示例是连续波调频(continuous-wave frequency-modulated，CWFM)雷达。相机设备可以是单个相机或立体相机。
根据一个实施例，作业机械是装载机。
本发明还涉及一种用于控制作业机械的控制***，该作业机械具有被布置成监视作业机械后方的检测区域的后部检测设备。该控制***包括至少一个数据处理设备和其上存储有计算机程序的至少一个存储器。该计算机程序包括程序代码，该程序代码在由该至少一个数据处理设备执行时使得该至少一个数据处理设备执行以下步骤：从后部检测设备接收后部检测信息；以及接收指示作业机械是向前行驶还是反向行驶的方向信息。该计算机程序包括程序代码，该程序代码在由该至少一个数据处理设备执行时使得该至少一个数据处理设备执行在作业机械向前行驶时忽略指示检测区域中的对象的后部检测信息的步骤。计算机程序还可以包括程序代码，该程序代码在由该至少一个数据处理设备执行时使得该至少一个数据处理设备执行或命令执行本文描述的任何步骤。
根据一个实施例，计算机程序包括程序代码，该程序代码在由至少一个数据处理设备执行时使得该至少一个数据处理设备执行以下步骤：确定方向信息是否指示作业机械正在反向行驶；当作业机械从相对于基部表面倾斜的倾斜表面朝向基部表面正在反向行驶或行驶到基部表面上时，确定后部检测信息是否指示基部表面；并且当朝向基部表面反向行驶或反向行驶到基部表面上时，忽略指示基部表面的后部检测信息。
根据一个实施例，计算机程序包括程序代码，该程序代码在由至少一个数据处理设备执行时使得该至少一个数据处理设备执行以下步骤：从后部检测设备接收指示到检测区域中的对象的距离的距离信息；以及当朝向基部表面反向行驶或行驶到基部表面上时该距离增加时，确定该对象是基部表面。
根据一个实施例，计算机程序包括程序代码，该程序代码在由至少一个数据处理设备执行时使得该至少一个数据处理设备执行以下步骤：当从基部表面向前行驶到倾斜表面上时，接收指示基部表面的后部检测信息作为第一检测信息；当从倾斜表面朝向基部表面反向行驶或者行驶到基部表面上时，接收指示基部表面的后部检测信息作为第二检测信息；以及确定第一检测信息是否对应于第二检测信息。
根据一个实施例，计算机程序包括程序代码，该程序代码在由至少一个数据处理设备执行时使得该至少一个数据处理设备执行以下步骤：在确定第二检测信息对应于第一检测信息时忽略第二检测信息。
根据一个实施例，计算机程序包括程序代码，该程序代码在由至少一个数据处理设备执行时使得该至少一个数据处理设备执行以下步骤：在确定第二检测信息不对应于第一检测信息时自动触发对策。
根据一个实施例，对策包括命令作业机械的减速。
根据一个实施例，计算机程序包括程序代码，该程序代码在由至少一个数据处理设备执行时使得该至少一个数据处理设备执行以下步骤：接收指示作业机械是处于前进挡、空挡或是倒挡的挡位信息；当处于倒挡时，命令中断通过作业机械的传动***的扭矩传递并命令作业机械的制动；以及当处于空挡或前进挡时，命令作业机械的制动。
根据一个实施例，计算机程序包括程序代码，该程序代码在由至少一个数据处理设备执行时使得该至少一个数据处理设备执行以下步骤：当在作业机械向前行驶时由后部检测设备检测到检测区域中的对象时，确定与作业机械的位置相关联的阻挡区域。
根据一个实施例，计算机程序包括程序代码，该程序代码在由至少一个数据处理设备执行时使得该至少一个数据处理设备执行以下步骤：当作业机械在阻挡区域内时，确定由后部检测设备检测到的对象是基部表面。
根据一个实施例，倾斜表面相对于基部表面倾斜10度至45度。
根据一个实施例，基部表面基本上是水平的。
本发明还涉及一种作业机械。作业机械包括根据本发明的控制***。作业机械可以是本文所述的任何类型。
根据一个实施例，作业机械还包括后部检测设备。后部检测设备可以例如位于0.3m至1.5m之间的高度处。
根据一个实施例，作业机械是装载机，诸如轮式装载机。作业机械替代性地是自卸车或挖掘机。
本发明的另外的优点和有利特征在以下描述和从属权利要求中公开。
附图说明
参考附图，下文是作为示例引用的本发明的实施例的更详细的描述。
在附图中：
图1示意性地示出了轮式装载机的侧视图；
图2示意性地示出了轮式装载机的框图；
图3示意性地示出了当轮式装载机朝向料堆行驶时的轮式装载机和料堆；
图4示意性地示出了轮式装载机到达料堆时的轮式装载机和料堆；
图5示意性地示出了当轮式装载机向上行驶到料堆上时的轮式装载机和料堆；
图6示意性地示出了当轮式装载机进一步向上行驶到料堆上时的轮式装载机和料堆；
图7示意性地示出了当轮式装载机进一步向上行驶到料堆上时的轮式装载机和料堆；
图8示意性地示出了当轮式装载机进一步向上行驶到料堆上时的轮式装载机和料堆；
图9示意性地示出了当轮式装载机进一步向上行驶到料堆上时的轮式装载机和料堆；
图10示意性地示出了当轮式装载机已经停在料堆上时的轮式装载机和料堆；
图11示意性地示出了当轮式装载机从料堆反向行驶并且轮式装载机后方没有障碍物时的轮式装载机和料堆；
图12示意性地示出了当轮式装载机进一步从料堆反向行驶并且轮式装载机后方没有障碍物时的轮式装载机和料堆；
图13示意性地示出了当轮式装载机从料堆反向行驶并且轮式装载机后方存在障碍物时的轮式装载机和料堆；
图14示意性地示出了当轮式装载机进一步从料堆反向行驶并且轮式装载机后方存在障碍物时的轮式装载机和料堆；以及
图15是概述根据本发明的方法的一般步骤的流程图。
具体实施方式
在下文中，将描述一种控制作业机械的方法、一种用于控制作业机械的控制***以及一种作业机械。相同的附图标记将用于表示相同或相似的结构特征。
图1示意性地示出了轮式装载机10的侧视图。轮式装载机10是根据本发明的作业机械的一个示例。轮式装载机10包括控制***12。这个示例的轮式装载机10包括四个车轮14和铲斗16。
轮式装载机10还包括后部检测设备18。通过后部检测设备18，可以监视轮式装载机10后方的检测区域20。后部检测设备18可以例如位于地面以上0.3m至1.5m的高度处。检测区域20可以例如在轮式装载机10后方延伸2.5m。
图2示意性地示出了轮式装载机10的框图。除了控制***12、后部检测设备18和车轮14之外，这个示例的轮式装载机10还包括传动***22、换挡杆24、挡位方向传感器26和行驶方向传感器28。
这个示例的换挡杆24可以手动放置在前进挡、空挡或倒挡。挡位方向传感器26被布置成检测当前应用的是前进挡、空挡还是倒挡。挡位方向传感器26还被配置成向控制***12发送包含关于换挡杆24的位置的信息的挡位信息30。
行驶方向传感器28被布置成确定轮式装载机10是向前行驶还是反向行驶。为此，这个特定示例的行驶方向传感器28监视车轮14中的至少一个的旋转方向。行驶方向传感器28还被配置成向控制***12发送包含关于轮式装载机10的行驶方向的信息的方向信息32。
后部检测设备18在此是距离传感器设备，该距离传感器设备可以测量到轮式装载机10后方的对象的距离。后部检测设备18被配置成从检测区域20获得后部检测信息34和距离信息36，并将后部检测信息34和距离信息36发送到控制***12。尽管后部检测信息34和距离信息36被示为两个信号，但是距离信息36可以替代性地从后部检测信息34中提取。
这个特定示例的后部检测设备18是连续波调频(CWFM)雷达，但是可以替代地使用各种替代性后部检测设备。后部检测设备18还可以包括无源红外(passive infrared，PIR)传感器。PIR传感器可以检测轮式装载机10后方的检测区域20中的经加热的对象。
在后部检测设备18是相机的情况下，轮式装载机10后方的检测区域20中的对象可以通过视频显现或深度学习来检测。视频显现可以包括当图像上的对象的大小增加时断定该对象接近。视频显现只需要单个相机。通过深度学习，可以训练算法来标识值得关注的对象，例如人类。
作为后部检测设备18的另一示例，后部检测设备18包括立体相机。立体相机能够捕捉三维图像。
控制***12包括数据处理设备38和存储器40。存储器40上存储有计算机程序。计算机程序包括程序代码，该程序代码在由数据处理设备38执行时使得数据处理设备38执行或命令执行本文描述的各种步骤。
这个示例的轮式装载机10还包括GPS 41a和里程表41b。GPS 41a和里程表41b中的每一个与控制***12进行信号通信。GPS 41a和里程表41b是根据本发明的定位设备的示例。
图3示意性地示出了当轮式装载机10朝向料堆42行驶时的轮式装载机10和料堆42。轮式装载机10在水平表面44上行驶，并且料堆42包括料堆表面46。根据本发明，水平表面44和料堆表面46分别是基部表面和倾斜表面的示例。在图3中，料堆表面46和水平表面44之间的角度48为30度，这是各种材料的料堆的典型角度。后部检测设备18监视轮式装载机10后方的检测区域20。
图4示意性地示出了当轮式装载机10已经到达料堆42时的轮式装载机10和料堆42，并且图5示意性地示出了当轮式装载机10向上行驶到料堆42上时的轮式装载机10和料堆42。在图5中，前轮位于料堆表面46上，并且后轮位于水平表面44上。因此，轮式装载机10在相对于料堆42从图4位置移动到图5位置时俯仰。
图6示意性地示出了当轮式装载机10进一步向上行驶到料堆42上时的轮式装载机10和料堆42。在图6中，轮式装载机10已经进一步俯仰，使得后部检测设备18将水平表面44检测为对象50。图6还示出了由后部检测设备18测量的从轮式装载机10到水平表面44的距离52。在图6中，轮式装载机10相对于水平表面44俯仰15度。
在图6中轮式装载机10的位置，当轮式装载机10向前行驶在料堆42上时，由后部检测设备18检测到的水平表面44不是应当引起任何对策的障碍物。为了避免这种情况发生，当轮式装载机10向前行驶时，本发明忽略这种检测。本发明包括例如基于从行驶方向传感器28发送到控制***12的方向信息32来确定轮式装载机10是向前行驶还是反向行驶。在确定轮式装载机10向前行驶时，忽略由后部检测设备18对水平表面44的检测触发的检测事件。以这样的方式，当向前行驶在料堆42上时，可以避免由水平表面44引起的误报。
水平表面44的检测可以基于后部检测信息34或距离信息36来进行。在任何情况下，由后部检测设备18对水平表面44的检测都作为第一检测信息存储在例如存储器40中。
当由后部检测设备18检测到对象50并且轮式装载机10向前行驶时，可以存储作业机械10的位置，以便利用阻挡区域的概念，如下所述。轮式装载机10的位置可以通过GPS41a和/或里程表41b来确定，并且可以将其存储在存储器40中。在任何情况下，可以监视与该位置相关的所行驶的距离。例如，当轮式装载机10向前行驶时由后部检测设备18在检测区域20中检测到对象50时，里程表41b可以被重置。
图7示意性地示出了当轮式装载机10进一步向上行驶到料堆42上时的轮式装载机10和料堆42，并且图8示意性地示出了当轮式装载机10还进一步向上行驶到料堆42上时的轮式装载机10和料堆42。在图8中轮式装载机10的位置，所有车轮与料堆表面46接触。因此，轮式装载机10在图8中倾斜30度。后轮位于水平表面44和料堆表面46之间的接合处。
如图6、图7和图8所示，尽管轮式装载机10背离水平表面44行驶，但是由后部检测设备18测量的距离52变得越来越短。这是由于轮式装载机10从图6中的15度俯仰到图8中的30度俯仰的连续俯仰(图6至图8中的逆时针方向)所导致的。
图9示意性地示出了当轮式装载机10进一步向上行驶到料堆42上时的轮式装载机10和料堆42。当轮式装载机10从图8位置向前行驶到图9位置时，由后部检测设备18测量的距离52增加。同样在根据图7、图8和图9的轮式装载机10的位置中的每一个，由后部检测设备18检测到的水平表面44的后部检测信息34被存储为第一检测信息。
图10示意性地示出了当轮式装载机10已经停在料堆42上时的轮式装载机10和料堆42。当轮式装载机10从图9位置向前行驶到图10位置时，由后部检测设备18测量的距离52进一步增加。当轮式装载机10已经到达根据图10的料堆42上的位置时，轮式装载机10通过铲斗16将其载荷卸载到料堆42上。
当轮式装载机10已经从图6位置行驶了大于阈值距离的距离时，阻挡区域可以与图6中的轮式装载机10的位置相关联(其中对象50首先被后部检测设备18检测到)。否则，可能不会设置阻挡区域。当轮式装载机10向前行驶时，阻挡区域可以由其中已经由后部检测设备18检测到对象50的一个或几个位置来表示。替代性地或者此外，阻挡区域可以由距这样的位置中的一个或多个的距离来表示。阈值距离例如可以是10米。
阻挡区域可以被无线通信传送到中央***。然后可以创建包含多个这样的阻挡区域的地图，并将其在作业机械之间共享。
图11示意性地示出了当轮式装载机10从料堆42反向行驶并且轮式装载机10后方没有障碍物时的轮式装载机10和料堆42。在图11中，轮式装载机10的后轮开始与水平表面44接触。如图11所示，后部检测设备18检测到水平表面44。然而，水平表面44不是需要触发对策的真实对象。当轮式装载机10向下后退时，需要始终不触发自动制动器。
由于轮式装载机10现在反向行驶，所以由后部检测设备18检测到的水平表面44的后部检测信息34被存储为第二检测信息。根据图8和图11之间的比较，可以清楚地看出，在图11中的轮式装载机10的位置由后部检测设备18读取的第二检测信息对应于在图8中轮式装载机10的位置中由后部检测设备18读取的第一检测信息。因此，这个事件已经被触发。通过将当轮式装载机10向前向上行驶到料堆42上时的第一检测信息与当轮式装载机10从料堆42反向向下行驶时的第二检测信息进行比较，可以断定，第一检测信息和第二检测信息表示相同的事件。基于这个结论，可以确定所检测的对象50是水平表面44，而不是需要触发对策的障碍物。因此，忽略第二检测信息。然而，第一检测信息和第二检测信息不需要在相对于料堆42的完全相同的位置获得。
在阻挡区域已经与轮式装载机10的图6位置相关联的情况下，当由后部检测设备18检测到对象50、轮式装载机10正在反向行驶并且轮式装载机10处于阻挡区域内时，不触发对策。例如，假设里程表41b响应于对象50在图6位置的第一检测而被重置。当反向行驶时，由里程表41b进行的计数将减少。如果轮式装载机10出现在距里程表41b被重置的位置的阈值阻挡距离内，并且对象50被后部检测设备18检测到，则可以确定对象50是水平表面44，并且不应该触发对策。阈值阻挡距离例如可以是10米。
图12示意性地示出了当轮式装载机10从料堆42进一步反向行驶时的轮式装载机10和料堆42。如图11和图12所示，尽管轮式装载机10朝向水平表面44行驶，但是由后部检测设备18测量的距离52变得越来越大。这是由于当从料堆42向下反向行驶时的轮式装载机10的连续俯仰(图11和图12中的顺时针方向)所导致的。本发明通过确定当距离52增加(尽管轮式装载机10反向行驶)时由后部检测设备18检测到的对象50是水平表面44来利用这种现象。
然而，由后部检测设备18检测到的对象50是水平表面44的确定可以以另外的替代性方式进行，例如通过对来自相机的图像数据进行图像处理。因此，后部检测设备18可以由相机构成，并且后部检测信息34可以是图像数据。
在任何情况下，当在从料堆42向下反向行驶时由后部检测设备18检测到的轮式装载机10后方的对象50是水平表面44时，本发明忽略这个检测。以这样的方式，当从料堆42向下行驶时，同样可以避免由水平表面44生成的误报。
图13示意性地示出了当轮式装载机10从料堆42反向行驶时的轮式装载机10和料堆42。在图13中，对象54出现在轮式装载机10后方。对象54在此被例示为汽车。与水平表面44形成对比的是，对象54是真正的对象。因此，期望的是当检测到对象54时而不是当检测到水平表面44时触发对策。
由于轮式装载机10现在反向行驶，所以由后部检测设备18检测到的水平表面44的后部检测信息34被存储为第二检测信息。根据图8和图13之间的比较，可以清楚地看出，由于对象54的出现，在图13中的轮式装载机10的位置由后部检测设备18读取的第二检测信息不对应于在图8中的轮式装载机10的位置由后部检测设备18读取的第一检测信息。因此，在这种情况下，本发明使对策被自动触发。
图14示意性地示出了当轮式装载机10进一步从料堆42反向行驶并且轮式装载机10后方存在对象54时的轮式装载机10和料堆42。与轮式装载机10从图11位置到图12位置(在该位置由后部检测设备18测量的距离52增加)的移动形成对比的是，轮式装载机10从图13位置到图14位置的移动导致后部检测设备18测量到减小的距离52。响应于这个检测，自动触发对策以避免轮式装载机10和对象54之间的碰撞。
图15是概述根据本发明的方法的一般步骤的流程图。该方法包括步骤S1：通过后部检测设备18监视轮式装载机10后方的检测区域20。
该方法还包括步骤S2：确定轮式装载机10是向前行驶还是反向行驶。在轮式装载机10向前行驶的情况下，该方法前进到步骤S3。在轮式装载机10反向行驶的情况下，该方法前进到步骤S4。
在步骤S3，当轮式装载机10向前行驶时由后部检测设备18检测到的检测区域20中的对象50被忽略。
该方法还包括在步骤S3之后的步骤S7：当将轮式装载机10从水平表面44向前行驶到料堆表面46上时，由后部检测设备18检测的水平表面44作为第一检测信息。
在步骤S4中，轮式装载机10从料堆表面46朝向水平表面44反向行驶或行驶到水平表面44上。从步骤S4，该方法可以前进到步骤S5或步骤S8。步骤S5和S8也可以并行进行。
在步骤S5中，当轮式装载机10朝向水平表面44反向行驶或行驶到水平表面44上时，由后部检测设备18检测到水平表面44。
该方法还包括在步骤S5之后的步骤S6：当朝向水平表面44反向行驶或行驶到水平表面44上时，忽略水平表面44的检测。
在步骤S8中，水平表面44被后部检测设备18检测为第二检测信息。
该方法还包括在步骤S8之后的步骤S9：确定第一检测信息是否对应于第二检测信息。
如果第一检测信息对应于第二检测信息，则该方法前进到步骤S10。否则，该方法前进到步骤S11。
在步骤S10中，忽略第二检测信息。也就是说，在步骤S10中不触发对策。
在步骤S11中，自动触发对策。对策在此被例示为轮式装载机10的减速。对策的自动触发可以以轮式装载机10的速度在3km/h至15km/h的对策速度范围内为条件。
该方法还包括步骤S12：例如通过控制***12基于挡位信息30来确定轮式装载机10是处于前进挡、空挡或是倒挡。在处于倒挡的情况下，该方法前进到步骤S13。在处于空挡或前进挡的情况下，该方法前进到步骤S14。在步骤S13中，通过传动***22的扭矩传递被中断，并且轮式装载机10被制动。在步骤S14中，例如在不中断通过传动***22的扭矩传递的情况下，制动轮式装载机10。在任何情况下，轮式装载机10可以被制动使得轮式装载机10在检测区域20内完全停止。
可以通过调节相关参数中的一个或多个来调谐该方法。这些参数的示例包括后部检测设备18在地面上方的高度、对策速度范围的(多个)上限和/或下限、检测区域20的大小等。
应当理解的是，本发明不限于以上描述的和附图中展示的实施例；相反，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求的范围内可以进行许多改变和修改。

Claims (29)

1.一种控制作业机械(10)的方法，所述方法包括：
-通过后部检测设备(18)监视(S1)所述作业机械(10)后方的检测区域(20)；以及
-确定(S2)所述作业机械(10)是向前行驶还是反向行驶；
其特征在于，所述方法还包括：
-当所述作业机械(10)向前行驶时，忽略(S3)由所述后部检测设备(18)检测到的在所述检测区域(20)中的对象(50)。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
-将所述作业机械(10)从相对于基部表面(44)倾斜的倾斜表面(46)朝向所述基部表面(44)反向行驶(S4)或行驶到所述基部表面上(44)；
-当朝向所述基部表面(44)反向行驶或行驶到所述基部表面(44)上时，通过所述后部检测设备(18)检测(S5)所述基部表面(44)；以及
-当朝向所述基部表面(44)反向行驶或行驶到所述基部表面(44)上时，忽略(S6)对所述基部表面(44)的检测。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过所述后部检测设备(18)对所述基部表面(44)的所述检测(S5)包括：
-当朝向所述基部表面(44)反向行驶或行驶到所述基部表面(44)上时由所述后部检测设备(18)测量的到所述对象(50)的距离(52)增加时，确定由所述后部检测设备(18)检测到的所述对象(50)是所述基部表面(44)。
4.根据权利要求2或3所述的方法，还包括：
-将所述作业机械(10)从所述基部表面(44)向前行驶(S7)到所述倾斜表面(46)上，使得所述基部表面(44)被所述后部检测设备(18)检测为第一检测信息；
-将所述作业机械(10)从所述倾斜表面(46)朝向所述基部表面(44)反向行驶(S4)或行驶到所述基部表面上，使得所述基部表面(44)被所述后部检测设备(18)检测(S8)为第二检测信息；以及
-确定(S9)所述第一检测信息是否对应于所述第二检测信息。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
-在确定(S9)所述第二检测信息对应于所述第一检测信息时，忽略(S10)所述第二检测信息。
6.根据权利要求4或5所述的方法，还包括：
-在确定所述第二检测信息不对应于所述第一检测信息时，自动触发(S11)对策。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述对策包括使所述作业机械(10)减速。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述对策包括：
-确定(S12)所述作业机械(10)是处于前进挡、空挡或是倒挡；
-当处于所述倒挡时，中断(S13)通过所述作业机械(10)的传动***(22)的扭矩传递，并且制动所述作业机械(10)；以及
-当处于所述空挡或所述前进挡时，制动(S14)所述作业机械(10)。
9.根据权利要求2至8中的任一项所述的方法，还包括：
-当所述作业机械(10)向前行驶时由所述后部检测设备(18)检测到所述检测区域(20)中的对象(50)时，确定与所述作业机械(10)的位置相关联的阻挡区域。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，通过所述后部检测设备(18)对所述基部表面(44)的所述检测(S5)包括：
-当所述作业机械(10)在所述阻挡区域内时，确定由所述后部检测设备(18)检测到的对象(50)是所述基部表面(44)。
11.根据权利要求2至10中的任一项所述的方法，其中，所述倾斜表面(46)相对于所述基部表面(44)倾斜10度至45度。
12.根据权利要求2至11中的任一项所述的方法，其中，所述基部表面(44)基本上是水平的。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述后部检测设备(18)包括距离传感器设备或相机设备。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述作业机械(10)是装载机。
15.一种用于控制作业机械(10)的控制***(12)，所述作业机械(10)具有被布置成监视所述作业机械(10)后方的检测区域(20)的后部检测设备(18)，所述控制***(12)包括至少一个数据处理设备(38)和在其上存储有计算机程序的至少一个存储器(40)，所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码在由所述至少一个数据处理设备(38)执行时使得所述至少一个数据处理设备(38)执行以下步骤：
-从所述后部检测设备(18)接收后部检测信息(34)；以及
-接收指示所述作业机械(10)是向前行驶还是反向行驶的方向信息(32)；
其特征在于，所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码在由所述至少一个数据处理设备(38)执行时使得所述至少一个数据处理设备(38)执行以下步骤：
-当所述作业机械(10)向前行驶时，忽略指示所述检测区域(20)中的对象(50)的后部检测信息(34)。
16.根据权利要求15所述的控制***(12)，其中，所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码在由所述至少一个数据处理设备(38)执行时使得所述至少一个数据处理设备(38)执行以下步骤：
-确定所述方向信息(32)是否指示所述作业机械(10)正在反向行驶；
-当所述作业机械(10)从相对于基部表面(44)倾斜的倾斜表面(46)朝向所述基部表面(44)正在反向行驶或行驶到所述基部表面上时，确定所述后部检测信息(34)是否指示所述基部表面(44)；以及
-当朝向所述基部表面(44)反向行驶或反向行驶到所述基部表面上时，忽略指示所述基部表面(44)的所述后部检测信息(34)。
17.根据权利要求16所述的控制***(12)，其中，所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码在由所述至少一个数据处理设备(38)执行时使得所述至少一个数据处理设备(38)执行以下步骤：
-从所述后部检测设备(18)接收指示到所述检测区域(20)中的对象(50)的距离(52)的距离信息(36)；以及
-当朝向所述基部表面(44)反向行驶或者行驶到所述基部表面(44)上时所述距离(52)增加时，确定所述对象(50)是所述基部表面(44)。
18.根据权利要求16或17所述的控制***(12)，其中，所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码在由所述至少一个数据处理设备(38)执行时使得所述至少一个数据处理设备(38)执行以下步骤：
-当从所述基部表面(44)向前行驶到所述倾斜表面(46)上时，接收指示所述基部表面(44)的后部检测信息(34)作为第一检测信息；
-当从所述倾斜表面(46)朝向所述基部表面(44)反向行驶或者行驶到所述基部表面(44)上时，接收指示所述基部表面(44)的后部检测信息(34)作为第二检测信息；以及
-确定所述第一检测信息是否对应于所述第二检测信息。
19.根据权利要求18所述的控制***(12)，其中，所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码在由所述至少一个数据处理设备(38)执行时使得所述至少一个数据处理设备(38)执行以下步骤：
-在确定所述第二检测信息对应于所述第一检测信息时，忽略所述第二检测信息。
20.根据权利要求19所述的控制***(12)，其中，所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码在由所述至少一个数据处理设备(38)执行时使得所述至少一个数据处理设备(38)执行以下步骤：
-在确定所述第二检测信息不对应于所述第一检测信息时，自动触发对策。
21.根据权利要求20所述的控制***(12)，其中，所述对策包括命令所述作业机械(10)减速。
22.根据权利要求20或21所述的控制***(12)，其中，所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码在由所述至少一个数据处理设备(38)执行时使得所述至少一个数据处理设备(38)执行以下步骤：
-接收指示所述作业机械(10)是处于前进挡、空挡或是倒挡的挡位信息(30)；
-当处于所述倒挡时，命令中断通过所述作业机械(10)的传动***(22)的扭矩传递并命令所述作业机械(10)的制动；以及
-当处于所述空挡或所述前进挡时，命令所述作业机械(10)的制动。
23.根据权利要求16至22中的任一项所述的控制***(12)，其中，所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码在由所述至少一个数据处理设备(38)执行时使得所述至少一个数据处理设备(38)执行以下步骤：
-当所述作业机械(10)向前行驶时由所述后部检测设备(18)检测到所述检测区域(20)中的对象(50)时，确定与所述作业机械(10)的位置相关联的阻挡区域。
24.根据权利要求23所述的控制***(12)，其中，所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码在由所述至少一个数据处理设备(38)执行时使得所述至少一个数据处理设备(38)执行以下步骤：
-当所述作业机械(10)在所述阻挡区域内时，确定由所述后部检测设备(18)检测到的对象(50)是所述基部表面(44)。
25.根据权利要求16至24中的任一项所述的控制***(12)，其中，所述倾斜表面(46)相对于所述基部表面(44)倾斜10度至45度。
26.根据权利要求16至25中的任一项所述的控制***(12)，其中，所述基部表面(44)基本上是水平的。
27.一种作业机械(10)，包括根据权利要求15至26中的任一项所述的控制***(12)。
28.根据权利要求27所述的作业机械(10)，还包括后部检测设备(18)。
29.根据权利要求27或28所述的作业机械(10)，其中，所述作业机械(10)是装载机。
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