DE102020206369A1 - Method for assisting a driver of a transport vehicle when taking up a loading position - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrzeugführers eines Transportfahrzeugs (16) und/oder eines, insbesondere autonomen Transportfahrzeugs (16) beim Einnehmen einer Beladeposition in einem definierten Beladebereich (18) einer Lademaschine (14), insbesondere eines Baggers (14), mit folgenden Schritten vorgestellt:- Erkennen des Transportfahrzeugs (16) in dem definierten Beladebereich (18) mittels einer, insbesondere optischen Sensoreinheit;- Ermitteln einer Solltrajektorie des Transportfahrzeugs (16) von einer aktuellen Position zu der Beladeposition mittels einer Steuereinheit;- Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit von der ermittelten Solltrajektorie des Transportfahrzeugs (16) mittels der Steuereinheit, um den Fahrzeugführer des Transportfahrzeugs (16) und/oder das, insbesondere autonomen Transportfahrzeug (16) beim Einnehmen der Beladeposition zu unterstützen.A method for supporting a vehicle driver of a transport vehicle (16) and / or an, in particular, autonomous transport vehicle (16) when assuming a loading position in a defined loading area (18) of a loading machine (14), in particular an excavator (14), is provided with the following Steps presented: - Detection of the transport vehicle (16) in the defined loading area (18) by means of a, in particular optical, sensor unit; - Determination of a target trajectory of the transport vehicle (16) from a current position to the loading position by means of a control unit; - Output of a signal as a function of the determined target trajectory of the transport vehicle (16) by means of the control unit in order to support the driver of the transport vehicle (16) and / or the, in particular, autonomous transport vehicle (16) in taking up the loading position.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrzeugführers eines Transportfahrzeugs und/oder eines, insbesondere autonomen Transportfahrzeugs beim Einnehmen einer Beladeposition in einem definierten Beladebereich einer Lademaschine, insbesondere eines Baggers, eine entsprechende Steuereinheit sowie eine Lademaschine mit einer optischen Sensoreinheit und einer Steuereinheit.The invention relates to a method for supporting a driver of a transport vehicle and / or an, in particular, autonomous transport vehicle when taking a loading position in a defined loading area of a loading machine, in particular an excavator, a corresponding control unit and a loading machine with an optical sensor unit and a control unit.
Heute wird der Fahrer eines Kippers vom Baggerfahrer dirigiert, wenn er sich im Rückwärtsgang dem Bagger zum Beladen nähert. Die Lenkung übernimmt der Fahrer anhand der Informationen aus dem Rückspiegel. Der Baggerfahrer hupt sobald der Truck die richtige Distanz erreicht hat. Jedoch finden in modernen Arbeitsmaschinen automatisierte- oder teilautomatisierte Arbeitsprozesse immer mehr Einsatz.Today the driver of a dump truck is directed by the excavator driver when he approaches the excavator in reverse gear for loading. The driver takes over the steering based on the information from the rearview mirror. The excavator driver honks as soon as the truck has reached the correct distance. However, automated or partially automated work processes are being used more and more in modern work machines.
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrzeugführers eines Transportfahrzeugs und/oder eines, insbesondere autonomen Transportfahrzeugs beim Einnehmen einer Beladeposition in einem definierten Beladebereich einer Lademaschine, insbesondere eines Baggers Das Verfahren umfasst einen Schritt des Erkennens des Transportfahrzeugs in dem definierten Beladebereich mittels einer, insbesondere optischen Sensoreinheit. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt des Ermittelns einer Solltrajektorie des Transportfahrzeugs von einer aktuellen Position zu der Beladeposition mittels einer Steuereinheit. Das Verfahren umfasst außerdem einen Schritt des Ausgebens eines Signals in Abhängigkeit von der ermittelten Solltrajektorie des Transportfahrzeugs mittels der Steuereinheit, um den Fahrzeugführer des Transportfahrzeugs und/oder das, insbesondere autonome Transportfahrzeug beim Einnehmen der Beladeposition zu unterstützen.The present invention relates to a method for supporting a driver of a transport vehicle and / or an, in particular, an autonomous transport vehicle when assuming a loading position in a defined loading area of a loading machine, in particular an excavator , in particular optical sensor unit. The method further comprises a step of determining a target trajectory of the transport vehicle from a current position to the loading position by means of a control unit. The method also includes a step of outputting a signal as a function of the determined target trajectory of the transport vehicle by means of the control unit in order to support the driver of the transport vehicle and / or the, in particular, autonomous transport vehicle in taking the loading position.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Steuereinheit, welche eingerichtet es, die folgenden Schritte durchzuführen:
- - Erkennen eines Transportfahrzeugs in einem definierten Beladebereich einer Lademaschine unter Verwendung von Sensordaten einer, insbesondere optischen Sensoreinheit;
- - Ermitteln einer Solltrajektorie des Transportfahrzeugs von einer aktuellen Position zu der Beladeposition; und
- - Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit von der ermittelten Solltrajektorie des Transportfahrzeugs, um den Fahrzeugführer des Transportfahrzeugs und/oder das, insbesondere autonomen Transportfahrzeug beim Einnehmen einer Beladeposition in dem Beladebereich zu unterstützen.
- - Detection of a transport vehicle in a defined loading area of a loading machine using sensor data from a sensor unit, in particular an optical sensor unit;
- - Determination of a target trajectory of the transport vehicle from a current position to the loading position; and
- Output of a signal as a function of the determined target trajectory of the transport vehicle in order to support the driver of the transport vehicle and / or the, in particular autonomous, transport vehicle when taking a loading position in the loading area.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Lademaschine, insbesondere mobiler Bagger, mit einer optischen Sensoreinheit zum Erkennen eines Transportfahrzeugs in einem definierten Beladebereich der Lademaschine und einer vorstehend beschriebenen Steuereinheit zum Ausgeben eines Signals.The present invention also relates to a loading machine, in particular a mobile excavator, with an optical sensor unit for detecting a transport vehicle in a defined loading area of the loading machine and a control unit described above for outputting a signal.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist des Weiteren ein Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen und/oder zu steuern, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.The present invention also relates to a computer program which is set up to carry out and / or control the method described above, as well as a machine-readable storage medium on which the computer program is stored.
Der Fahrzeugführer kann bspw. ein Fahrer des Transportfahrzeugs oder Operator, welcher das Transportfahrzeug fernsteuert, sein.The vehicle driver can, for example, be a driver of the transport vehicle or an operator who remotely controls the transport vehicle.
Das Transportfahrzeug ist zum Transport von Schüttgut ausgebildet. Hierfür weist das Transportfahrzeug eine entsprechende Ladefläche auf. Das Transportfahrzeug kann bspw. ein Muldenkipper sein. Der Muldenkipper kann hierbei als fester Aufbau oder Anhänger ausgebildet sein.The transport vehicle is designed to transport bulk goods. The transport vehicle has a corresponding loading area for this purpose. The transport vehicle can, for example, be a dump truck. The dump truck can be designed as a fixed structure or trailer.
Die Lademaschine ist bevorzugt eine mobile Lademaschine. Die Lademaschine kann jedoch auch stationär ausgebildet sein. Die Lademaschine kann eine vollautonome bzw. vollautomatisierte Lademaschine oder eine halbautonome bzw. halbautomatisierte Lademaschine sein. Unter vollautonom bzw. vollautomatisiert ist hierbei gemeint, dass kein Lademaschinenführer vorhanden ist, weder in einer Lademaschinenkabine noch an einer Fernsteuerung. Die Lademaschine kann für bauwirtschaftliche, landwirtschaftliche, forstwirtschaftliche und/oder logistische Zwecke ausgebildet bzw. eingerichtet sein. Die Lademaschine kann bspw. ein Bagger, insbesondere ein Löffelbagger, oder ein Radlader sein.The loading machine is preferably a mobile loading machine. However, the loading machine can also be designed to be stationary. The loading machine can be a fully autonomous or fully automated loading machine or a semi-autonomous or semi-automated loading machine. Fully autonomous or fully automated here means that there is no loading machine operator, neither in a loading machine cabin nor at a remote control. The loading machine can be designed or set up for construction, agricultural, forestry and / or logistical purposes. The loading machine can, for example, be an excavator, in particular a backhoe, or a wheel loader.
Die Lademaschine weist ein Ladewerkzeug zum Aufnehmen und Entladen von Schüttgut, wie bspw. Festgestein oder Lockergestein auf. Das Ladewerkzeug ist bevorzugt ein Löffel, insbesondere ein Tieflöffel.The loading machine has a loading tool for picking up and unloading bulk material, such as solid rock or loose rock. The loading tool is preferably a spoon, in particular a backhoe.
Der Beladebereich befindet sich bevorzugt in einem Abbaugebiet, bspw. von Festgestein oder Lockergestein.The loading area is preferably located in a mining area, for example of solid rock or loose rock.
Die Beladeposition ist eine vorgegeben/gewünschte Sollposition des Transportfahrzeugs relativ zur Lademaschine. Unter eine Beladeposition ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Position des Transportfahrzeugs relativ zur Lademaschine zu verstehen, bei der eine Beladung des Transportfahrzeugs bzw. der Ladefläche des Transportfahrzeugs mittels der Lademaschine durchführbar ist. Demnach liegt die Beladeposition in einem Reichweitenbereich des Ladewerkzeugs der Lademaschine.The loading position is a predetermined / desired target position of the transport vehicle relative to the loading machine. In the context of the present invention, a loading position is to be understood as a position of the transport vehicle relative to the loading machine in which the transport vehicle or the loading area of the transport vehicle can be loaded by means of the loading machine. Accordingly, the loading position is within a range of the loading tool of the loading machine.
Der Schritt des Erkennens des Transportfahrzeugs in dem definierten Beladebereich erfolgt mittels einer Sensoreinheit. Die Sensoreinheit ist bevorzugt eine optische Sensoreinheit. Demnach kann die Sensoreinheit ausgebildet sein, ein dreidimensionales Abbild bzw. eine 3D-Kontur und/oder ein digitales Bild zu erzeugen. Die Sensoreinheit kann einen Sensor oder mehrere Sensoren umfassen. Ein Sensor ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: LiDAR bzw. 3D-LiDAR, Radar, Kamera bzw. 3D-Kamera, insbesondere TOF-Kamera, Stereokamera oder Monokamera. Zumindest ein Sensor, bevorzugt alle Sensoren der Sensoreinheit ist/sind bevorzugt an der Lademaschine angeordnet. Weiter bevorzugt ist die Sensoreinheit bzw. der zumindest eine Sensor eine maschineneigene Einheit, welche zur Durchführung weiterer Aufgaben eingerichtet ist, insbesondere zumindest einer der folgenden Aufgaben: Navigation, Hinderniserkennung, Ermittlung Schüttguteigenschaften, Ermittlung Beladestrategie, Ermittlung Entladestrategie, Assistenz Beladevorgänge und Entladevorgänge, Koordinierung von Transportfahrzeugen.The step of recognizing the transport vehicle in the defined loading area takes place by means of a sensor unit. The sensor unit is preferably an optical sensor unit. Accordingly, the sensor unit can be designed to generate a three-dimensional image or a 3D contour and / or a digital image. The sensor unit can comprise one sensor or a plurality of sensors. A sensor is preferably selected from the group consisting of: LiDAR or 3D-LiDAR, radar, camera or 3D camera, in particular TOF camera, stereo camera or mono camera. At least one sensor, preferably all sensors of the sensor unit, is / are preferably arranged on the loading machine. Further preferably, the sensor unit or the at least one sensor is a machine's own unit which is set up to carry out further tasks, in particular at least one of the following tasks: navigation, obstacle detection, determination of bulk material properties, determination of loading strategy, determination of unloading strategy, assistance in loading and unloading processes, coordination of Transport vehicles.
Bevorzugt wird im Schritt des Erkennens des Transportfahrzeugs der definierte Beladebereich aufgrund von physischen Markierungselementen und/oder des farblichen Kontrasts zu dem umgebenden Boden mittels der optischen Sensoreinheit erkannt. Die Markierungselemente können Bänder, insbesondere Flatterbänder oder ähnliche Mittel umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Beladebereich mittels eines Eingabesystems manuell, bspw. von einem Operator eingegeben bzw. eingelernt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Beladebereich in einer digitalen Karte abgelegt sein.In the step of recognizing the transport vehicle, the defined loading area is preferably recognized by means of the optical sensor unit on the basis of physical marking elements and / or the color contrast to the surrounding ground. The marking elements can comprise tapes, in particular flutter tapes or similar means. Alternatively or additionally, the loading area can be entered or taught-in manually by means of an input system, for example by an operator. Alternatively or additionally, the loading area can be stored in a digital map.
Erreicht ein Transportfahrzeug die Beladezone, kann die Erkennung bzw. Detektion in verschiedenen Reifegraden erfolgen. Im einfachsten Fall erkennt die Steuereinheit ein größeres Objekt, dass sich dem Ladefahrzeug nähert. Dies kann zum Beispiel aus Punktewolken aus Lidar, Radar oder Stereo-Video-Kameradaten extrahiert werden. Eine weitere Möglichkeit bietet eine binäre Klassifikation in zwei Klassen Transportfahrzeug und Nicht-Transportfahrzeug. Hierzu könnten zum Beispiel aus den relevanten Informationsquellen Kanten und Formen abgeleitet werden, sodass ggf. durch eine Ladefläche, eine Prallplatte, eine Kabine und ein Fahrwerk ein Transportfahrzeug definiert werden könnte. Dieser Klassifikator kann entweder klassisch deterministisch oder durch ein neuronales Netz realisiert werden. Außerdem könnte auch der Typ des Transportfahrzeugs und damit seine Parameter wie eine maximal zulässige Ladekapazität, d.h. ein maximal zulässiges Ladegewicht (Zuladung) und/oder maximal zulässiges Ladevolumen bestimmt werden. Dies wäre über ein neuronales Netz, welches mit Bildern aus einer Transportfahrzeugdatenbank trainiert wurde, möglich. Über eine Anzeigeeinheit, bspw. eine LED-Leuchttafel könnte dem Fahrzeugführer des Transportfahrzeugs die identifizierte zulässige Lademenge angezeigt werden, so dass dieser die Gewissheit hat, dass die Steuereinheit sein Fahrzeug korrekt erkannt hat. Hierbei kann die Anzeige spiegelverkehrt erfolgen, sodass sie im Rückspiegel richtig herum erscheint. Alternativ kann auch das Transportfahrzeug über einen Transponder seine Anwesenheit signalisieren.When a transport vehicle reaches the loading zone, the recognition or detection can take place at different degrees of maturity. In the simplest case, the control unit detects a larger object that is approaching the loading vehicle. This can be extracted from point clouds from lidar, radar or stereo video camera data, for example. Another possibility is a binary classification into two classes of transport vehicle and non-transport vehicle. For this purpose, for example, edges and shapes could be derived from the relevant information sources, so that a transport vehicle could possibly be defined by a loading area, a baffle plate, a cabin and a chassis. This classifier can be implemented either classically, deterministically, or by a neural network. In addition, the type of transport vehicle and thus its parameters such as a maximum permissible loading capacity, i.e. a maximum permissible loading weight (payload) and / or maximum permissible loading volume, could also be determined. This would be possible via a neural network that was trained with images from a transport vehicle database. The identified permissible load quantity could be displayed to the driver of the transport vehicle via a display unit, for example an LED light panel, so that he can be certain that the control unit has correctly recognized his vehicle. The display can be mirror-inverted, so that it appears the right way round in the rear-view mirror. Alternatively, the transport vehicle can also signal its presence via a transponder.
Der Schritt des Ermittelns einer Solltrajektorie des Transportfahrzeugs von einer aktuellen Position zu der Beladeposition wird mittels einer Steuereinheit durchgeführt. Die Solltrajektorie wird mittels einer softwarebasierten Trajektorienplanung ermittelt. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Schritt des Ermittelns der Solltrajektorie ferner in Abhängigkeit von einer aktuellen Orientierung des Transportfahrzeugs und/oder zumindest einem Fahrzeugparameter des Transportfahrzeugs, insbesondere eines Teils der Kinematik bzw. der Kinematikgrenzen der Lenkung des Transportfahrzeugs ermittelt wird.The step of determining a target trajectory of the transport vehicle from a current position to the loading position is carried out by means of a control unit. The target trajectory is determined using software-based trajectory planning. It is advantageous here if the step of determining the target trajectory is also determined as a function of a current orientation of the transport vehicle and / or at least one vehicle parameter of the transport vehicle, in particular part of the kinematics or the kinematics limits of the steering of the transport vehicle.
Der Schritt des Ausgebens eines Signals wird in Abhängigkeit von der ermittelten Solltrajektorie des Transportfahrzeugs mittels der Steuereinheit durchgeführt, um den Fahrzeugführer des Transportfahrzeugs und/oder das, insbesondere autonome Transportfahrzeug beim Einnehmen der Beladeposition zu unterstützen.The step of outputting a signal is carried out as a function of the determined target trajectory of the transport vehicle by means of the control unit in order to support the driver of the transport vehicle and / or the, in particular, autonomous transport vehicle in taking up the loading position.
Hierbei wird bevorzugt im Schritt des Ausgebens mittels des Signals eine optische Ausgabeeinheit gesteuert, welche in Abhängigkeit von der ermittelten Solltrajektorie und ggf. der aktuellen Position des Transportfahrzeugs ein optisches Signal auf einen Boden des Beladebereichs und/oder einen Spiegel, insbesondere Seitenspiegel, des Transportfahrzeugs projiziert. Das optische Signal kann zumindest eines, insbesondere mehrere der folgenden Elemente umfassen: Lasermarkierung, Führungslinie, Pfeil, Wort, Abbildung. Die Lasermarkierung kann eine Stopplinie darstellen. Ein Pfeil kann Richtungskorrekturen signalisieren. Die optische Ausgabeeinheit kann bspw. zumindest eine Lasereinheit und/oder zumindest eine Projektoreinheit umfassen. Die optische Ausgabeeinheit kann an der Lademaschine, insbesondere einem Ausleger der Lademaschine oder einer Vorderseite bzw. Kabinenvorderseite der Lademaschine angeordnet sein.In the output step, the signal is preferably used to control an optical output unit which, depending on the determined target trajectory and possibly the current position of the transport vehicle, projects an optical signal onto a floor of the loading area and / or a mirror, in particular a side mirror, of the transport vehicle . The optical signal can include at least one, in particular several of the following elements: laser marking, guide line, arrow, word, image. The laser marking can represent a stop line. An arrow can indicate direction corrections. The optical output unit can, for example, comprise at least one laser unit and / or at least one projector unit. The optical output unit can be arranged on the loading machine, in particular a boom of the loading machine or a front or cabin front of the loading machine.
Alternativ oder zusätzlich wird bevorzugt im Schritt des Ausgebens mittels des Signals eine Sendeeinheit gesteuert, welche in Abhängigkeit von der ermittelten Solltrajektorie und/oder der aktuellen Position des Transportfahrzeugs zum Einnehmen der Beladeposition relevante Informationen, insbesondere abgeschätzt Lenkwinkeleinschläge und/oder einen Abstand zu der Beladeposition, an eine Anzeigeeinheit, insbesondere ein Display oder Head-Up-Display des Transportfahrzeugs oder eine Datenbrille, ausgibt. Die Anzeigeeinheit kann an der Lademaschine angeordnet sein. Die Lenkwinkeleinschläge können hierbei aus der bisherigen Bewegung oder durch Tracken einer Räderstellung geschätzt werden.Alternatively or additionally, in the output step, the signal is preferably used to control a transmission unit which, depending on the determined target trajectory and / or the current position of the transport vehicle, provides relevant information for taking the loading position, in particular estimated steering angles and / or a distance to the loading position, to a display unit, in particular a display or head-up display of the transport vehicle or data glasses. The display unit can be arranged on the loading machine. The steering angle can be estimated from the previous movement or by tracking a wheel position.
Alternativ oder zusätzlich wird bevorzugt im Schritt des Ausgebens mittels des Signals das Transportfahrzeug (d.h. entsprechende Einheiten des Transportfahrzeugs) gesteuert, derart, dass dieses in Abhängigkeit von der ermittelten Solltrajektorie und/oder der aktuellen Position des Transportfahrzeugs halbautomatisiert oder vollautomatisiert der Solltrajektorie folgend die Beladeposition in dem Beladebereich einnimmt.Alternatively or in addition, the transport vehicle (ie corresponding units of the transport vehicle) is preferably controlled in the output step by means of the signal, in such a way that it semi-automatically or fully automatically follows the desired trajectory in the loading position depending on the determined target trajectory and / or the current position of the transport vehicle occupies the loading area.
Das Verfahren und die entsprechende Steuereinheit bieten eine sehr einfache und kostengünstige Positionierungsunterstützung, wobei die Sicherheit und Zuverlässigkeit sowohl beim manuellen als auch beim automatisierten Steuern erhöht wird. Dadurch kann eine Erhöhung der Sicherheit von datenbasierten Regelstrategien für teil- oder vollautomatisierte Arbeits- bzw. Lademaschinen erreicht werden. Vorteilhaft ist hierbei insbesondere, dass das Verfahren nicht nur bei entsprechend ausgebildeten Transportfahrzeugen mit zusätzlichen Komponenten oder mit Lenkeingriff, sondern auch bei einfachen Transportfahrzeugen ohne zusätzliche Anforderungen anwendbar ist, bspw. durch Anordnung der entsprechenden Einheiten an der Lademaschine.The method and the corresponding control unit offer very simple and inexpensive positioning support, the safety and reliability being increased both in manual and in automated control. This can increase the security of data-based control strategies for partially or fully automated work or loading machines. It is particularly advantageous that the method can be used not only in appropriately designed transport vehicles with additional components or with steering intervention, but also in simple transport vehicles without additional requirements, for example by arranging the corresponding units on the loading machine.
Von Vorteil ist es, wenn ein weiterer Schritt des Ausgebens eines weiteren Signals in Abhängigkeit von einer Abweichung der aktuellen Position des Transportfahrzeugs zu der Solltrajektorie vorgesehen ist. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn im Schritt des weiteren Ausgebens mittels des weiteren Signals
- - bei Erreichen oder Unterschreiten eines Schwellenwerts für die Abweichung
- o eine optische oder akustische Ausgabeeinheit gesteuert wird, um zu signalisieren, dass die Beladeposition erreicht wurde; und/oder
- o das Transportfahrzeug gesteuert wird, um dieses automatisiert zu stoppen; und/oder
- - bei Überschreiten eines Schwellenwerts für die Abweichung
- o eine optische oder akustische Ausgabeeinheit gesteuert wird, um zu signalisieren, dass die Beladeposition nicht erreicht wurde; und/oder
- o das Transportfahrzeug gesteuert wird, um eine Korrektur der Position des Transportfahrzeugs automatisiert durchzuführen.
- - when reaching or falling below a threshold value for the deviation
- o an optical or acoustic output unit is controlled in order to signal that the loading position has been reached; and or
- o the transport vehicle is controlled in order to stop it automatically; and or
- - if a threshold value for the deviation is exceeded
- o an optical or acoustic output unit is controlled to signal that the loading position has not been reached; and or
- o the transport vehicle is controlled in order to automatically carry out a correction of the position of the transport vehicle.
Bei der Abweichung handelt es ich um einen Toleranzbereich. Durch diese Maßnahme kann sehr einfach signalisiert werden, dass das Transportfahrzeug eine akzeptable/zulässige Beladeposition eingenommen hat, bzw. ein automatisiertes Stoppen ausgeführt werden, wenn eine akzeptable/zulässige Beladeposition eingenommen wurde. Ferner kann sehr einfach signalisiert werden, dass eine Positionskorrektur notwendig ist, bzw. eine automatisierte Positionskorrektur ausgeführt werden. Das optische Signal kann bspw. eine projizierte oder angezeigte Stoppabbildung oder Stopplinie sein. Das akustische Signal kann ein Hupsignal von der Lademaschine seinThe deviation is a tolerance range. This measure makes it possible to signal in a very simple manner that the transport vehicle has assumed an acceptable / permissible loading position, or an automated stop can be carried out when an acceptable / permissible loading position has been assumed. Furthermore, it can be signaled very simply that a position correction is necessary, or that an automated position correction is to be carried out. The optical signal can be, for example, a projected or displayed stop image or stop line. The acoustic signal can be a horn signal from the loading machine
Ferner ist es vorteilhaft, wenn ein weiterer Schritt des Ausgebens eines optischen und/oder akustischen Signals vorgesehen ist, welches einen aktuellen Beladungsinformation angibt, insbesondere bei Erreichen einer gewünschten, insbesondere maximalen Ladekapazität des Transportfahrzeugs nach dem Einnehmen der Beladeposition, um zu signalisieren, dass das Transportfahrzeug den Beladebereich verlassen soll. Das optische Signal kann bspw. ein projizierter oder angezeigter Startpfeil sein. Das akustische Signal kann ein Hupsignal von der Lademaschine sein. Durch diese Maßnahme kann dem Fahrzeugführer durchgehend bspw. der aktuelle Beladungsstatus oder die Restdauer für die Beladung (Zeit oder Anzahl der Befüllungen) mitgeteilt werden, oder ein Startsignal bzw. eine Startanweisung gegeben werden.Furthermore, it is advantageous if a further step of outputting an optical and / or acoustic signal is provided, which indicates current loading information, in particular when a desired, in particular maximum loading capacity of the transport vehicle has been reached after taking the loading position, in order to signal that the Transport vehicle should leave the loading area. The optical signal can, for example, be a projected or displayed start arrow. The acoustic signal can be a horn signal from the loading machine. This measure enables the vehicle driver to be continuously informed, for example, of the current load status or the remaining time for the load (time or number of fillings), or a start signal or start instruction can be given.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Steuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product or computer program with program code, which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk or an optical memory, and for performing, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is also advantageous is used, in particular when the program product or program is executed on a computer or device.
FigurenlisteFigure list
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Abbaugebiets mit einem heranfahrenden Muldenkipper; -
2 eine schematische Darstellung eines Abbaugebiets mit einem Muldenkipper in einer Beladungsposition; und -
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Unterstützen eines Fahrzeugführers eines Transportfahrzeugs und/oder Transportfahrzeugs beim Einnehmen einer Beladeposition.
-
1 a schematic representation of a mining area with an approaching dump truck; -
2 a schematic representation of a mining area with a dump truck in a loading position; and -
3 a flowchart of a method for supporting a vehicle driver of a transport vehicle and / or transport vehicle when assuming a loading position.
Ferner dargestellt ist ein auf den Boden des Beladebereichs
Hierbei wird eine Solltrajektorie des Muldenkippers
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises an “and / or” link between a first feature and a second feature, this is to be read in such a way that the exemplary embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and, according to a further embodiment, either only the has the first feature or only the second feature.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102011119923 A1 [0003]DE 102011119923 A1 [0003]
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|---|---|---|---|---|
| DE102021206027A1 (en) | 2021-06-14 | 2022-12-15 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method for assisting a driver of a transport vehicle when assuming a loading position |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011119923A1 (en) | 2011-11-28 | 2013-05-29 | Son Hao Vu | Lighting system for air- and land vehicles and working machines for projection of targeted optical guidance or patterns during operation, has integrated control unit which assembles and monitors necessary data for desired operating mode |
| DE102014206801A1 (en) | 2014-04-09 | 2015-11-05 | Robert Bosch Gmbh | Assistance device for a mobile work machine, mobile work machine and combination of two mobile work machines |
| DE102015225409A1 (en) | 2015-12-16 | 2017-06-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Control unit and method for delimiting movement areas |
| US20190161943A1 (en) | 2016-08-24 | 2019-05-30 | Volvo Construction Equipment Ab | A warning system for a working machine |
-
2020
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011119923A1 (en) | 2011-11-28 | 2013-05-29 | Son Hao Vu | Lighting system for air- and land vehicles and working machines for projection of targeted optical guidance or patterns during operation, has integrated control unit which assembles and monitors necessary data for desired operating mode |
| DE102014206801A1 (en) | 2014-04-09 | 2015-11-05 | Robert Bosch Gmbh | Assistance device for a mobile work machine, mobile work machine and combination of two mobile work machines |
| DE102015225409A1 (en) | 2015-12-16 | 2017-06-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Control unit and method for delimiting movement areas |
| US20190161943A1 (en) | 2016-08-24 | 2019-05-30 | Volvo Construction Equipment Ab | A warning system for a working machine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102021206027A1 (en) | 2021-06-14 | 2022-12-15 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method for assisting a driver of a transport vehicle when assuming a loading position |
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