SE1250435A1 - Metod och system för fordonskontroll - Google Patents

Abstract

SAMMANDRAG Metod for manavrering av en mobil gruvmaskin inkluderande tva eller flera sjalvstyrda och optionellt sjalvdrivna sammankopplade enheter vilka är kopplade som tagenheter Over en respektive ledbar led, varvid sagda mobila gruvmaskin bar en framatriktning och en bakatriktning, och varvid i en tunnelfoljarmod metoden inkluderar: alstrande av en uppsattning av forsta signaler representativa f5r sidoavstand mellan atminstone en sida av den mobila gruvmaskinen och en respektive narliggande vagg av sagda tunnel, och evaluering av sagda uppsattning av forsta signaler for att bestamma en sidoposition av den mobila gruvmaskinen i fOrhallande till vaggarna av sagda tunnel under korning, och alstrande av styrningskommandon att sandas till ett framdrivningsarrangemang i andamal att bibehalla en position av den mobila gruvmaskinen for att sakerstalla frigang till tunnelvaggar under korning. Uppfinningen hanfor sig ocksa till ett system och en mobil gruvmaskin. Fig. 1

Description

1 METOD OCH SYSTEM FOR FORDONSKONTROLL UPPFINNINGENS OMRADE Uppfinningen hanfor sig till en metod och ett system far manovrering av en mobil gruvmaskin i en tunnel, en art eller liknande. Uppfinningen hanfor sig till ocksa till en mobil gruvmaskin.

BAKGRUND TILL UPPFINNINGEN Vid underjordsgruvbrytning farflyttas vanligtvis fritt rarliga maskiner och fordon antingen pa hjul eller genom bandenheter. Storskaliga mobila gruvmaskiner är emellertid for stora och for tunga far att farflyttas pa en enda bandenhet. Pa grund av langden av en sadan maskin kravs flera bandenheter och maskinvagnar stods pa dessa bandenheter. Vagnarna är mekaniskt sammankopplade som ett konventionellt tag. I kontrast till ett konventionellt tag är emellertid bandenheterna inte rorliga pa spar sa att de enkelt kan dras av ett lokomotiv. I stdllet maste varje bandenhet vara utrustad med en individuell kraftkalla for att tillhandahalla farflyttningskraften. Vidare maste varje bandenhet vara utrustad med en individuell sidostyrning anvandande larvband som bar individuella rarelsefarmagor far att farflytta vagnen i sidled.

Vad gdller en tidigare kdnd existerande lasning maste varje vagn eller tagenhet styras individuellt genom manuella medel, t ex genom en person som avger manuella styrningskommandon for dragkraft och riktning till varje fordon. Detta leder till langsam och osaker drift.

En metod for styrning av en kontinuerlig draganordning som bar inbordes sammankopplade enheter beskrivs i WO 0230792. Emellertid är denna metod ofordelaktig genom att den kraver en relativt komplex struktur has apparaten. Vidare, far 2 automatiserad styrning, krdver den svepsensorer sasom laserskanners pa bada sidor av varje tagenhet. Skanningarna fran laserskannarna behover fusioneras pa ett mycket berdkningsintensivt sdtt. Detta är svart och kostsamt att utfora i realtid pa maskinen med hansyn tagen till sdkerhetskraven som behover foljas.

Ett annat exempel pa bakgrundstekniken är US 5,999,865. Systemet enligt detta dokument omfattar bland annat en minnesanordning innehallande en uppsdttning av sammanldnkande noder som representerar atminstone en vdg genom passagevdgar, och en processor far att jamfara avstand av sidovdggarna hos passagevagarna och de sammanlankande noderna for styrning och instruering av fordonet far drift.

ANDAMAL OCH VIKTIGASTE SARDRAG HOS UPPFINNINGEN Det är ett andamal med uppfinningen att tillhandahalla en metod och ett system far manovrering av en mobil gruvmaskin som atminstone adresserar problemen med bakgrundstekniken och i synnerhet drivs mer ekonomiskt och är mer tillfarlitlig.

Dessa andamal uppnas genom en metod och ett system enligt ovan genom sdrdragen hos de sjdlvstamdiga kraven.

Termen "manovrering" är hdr avsedd att inkludera: navigering, styrning och manovrering.

Den uppfinningsenliga metoden att manovrera en mobil gruvmaskin inkluderande tva eller flera sjdlvstyrda och optionellt sjalvdrivna sammankopplade enheter, vilka är ihopkopplade som tagenheter via en respektive ledbar led i en tunnel foljande tunnelmod inkluderar saledes: - alstrande av en uppsdttning av farsta signaler representativa for sidoavstand (lateralt) mellan atminstone en sida av den mobila gruvmaskinen och en respektive ndrliggande vagg av sagda tunnel, och 3 evaluering av sagda uppsattning av farsta signaler far att bestamma en sidoposition av den mobila gruvmaskinen i farhallande till vaggarna av sagda tunnel under karning, och alstrande av styrningskommandon att sandas till ett framdrivningsarrangemang i andamal att bibehalla en position av den mobila gruvmaskinen far att sakerstalla frigang till tunnelvaggar under korning.

Harigenom kan i synnerhet sidostyrningen av ett tag av mekaniskt sammankopplade bandenheter vara synkroniserad med den styrda rorelsen (kOrning i bade framat- och bakatriktningarna) for hela taget. Detta ar annars en stor utmaning vid losningar enligt bakgrundstekniken, vilka vidlades av problemen sarskilt associerade med riktningsstyrningen som maste ta hansyn till att bandenheterna ar mekaniskt sammankopplade genom vagnarna, resulterande in olika styrningsbeteende och hastighet for varje individuell bandenhet under karning, i synnerhet i kurvorna. Det bar visat sig att den relativt personalintensiva och komplicerade styrningsprocessen enligt bakgrundstekniken kan elimineras.

Harigenom är en fordel med uppfinningen att problemen i samband med den manuella styrningsmetoden att vara i stand att fullt ut synkronisera dragkraft och att fullt ut kordinera styrningskommandona vilka ibland kan motverka varandra kan undvikas.

I synnerhet emanerar alla farsta signaler representativa for avstand i sidled (lateralt) fran fixa ensriktade sensorer, vilket nedbringar behovet av evalueringskapacitet f5r det associerade styrsystemet till ett minimum och mojliggOr att berakningshastigheten akas.

Genom anvandning av uppsattningarna av forsta signaler tram sidavstandssensorerna belagna pa sidan av maskinen, pa varje "tagenhet", är dessa sensordata salunda anvandbara for styrsystemet att kalkylera en individuell vag f5r varje 4 sjdlvdriven tagenhet i dndamal att lata maskinen rara sig jdmnt och automatiskt i den avsedda karriktningen.

Ndr varje segment av ett multikombinationsfordon som utgor den mobila gruvmaskinen dr utrustad med atminstone en individuell lateral sensor, och var och en av dess individuella segment dr i tunneln, kan denna information anvdndas far att styra multikombinationsfordonets individuella enheter i enlighet darmed. Distanssensorerna lokaliserade vid sidorna anvdnds sedan for att styra maskinen och dess individuella segment och darigenom for att undvika kollision mot tunnelvdggar.

Anvandning av sensorer pa endast en sida av fordonet gor det nadvdndigt att ha tunnelbreddinformation i forhallande till maskinbreddinformation erhallen i forvag.

Det foredras att en uppsdttning av farsta signaler produceras som är representativa for avstand i sidled (lateralt) mellan bada sidor av den mobila gruvmaskinen och den respektive intilliggande vaggen hos sagda tunnel. Ddrigenom dr tunnelbredden vid en given punkt enkelt berdknad genom bade lateraldistanssensorvdrden plus bredden av maskinen mellan sidledssensorerna pa vdnster och hager sida. Varje matpunkt plottad Over fdrddistansen for maskinen ger tunnelbredden och den laterala orienteringen av denna mdtpunkt pa maskinen inuti tunneln.

I en helt rak tunnel skulle det vara tillrdckligt med endast sidovaggsdistansavkanning for att lata maskinen rora sig automatiskt. Eftersom i praktiken inga sadana tunnlar existerar maste frontenheten hos fordonet enligt denna aspekt av uppfinningen behova drivas i en framatriktning antingen manuellt eller genom nagon annan i och for sig kdnd styrprincip.

Det Or i hog grad foredraget att den uppfinningsenliga metoden ocksA inkluderar: alstrande av en uppsattning av andra signaler representativa far avstand fran den mobila gruvmaskinen till ett frontvaggomrade, som ska narmas under kOrning, genom atminstone en fast ensriktad distanssensor riktad vasentligen i rorelseriktningen, evaluering av sagda uppsattning av andra signaler far att bestamma en position av den mobila gruvmaskinen i farhallande till sagda frontvagg framfar och skapande en virtuell tunnellinje baserat pa evalueringen av sagda uppsattning av andra signaler under karning.

Harigenom är det mojligt att forflytta och manovrera den uppfinningsenliga maskinen med automatisk kontrollmod i en okand infrastruktur aven i tranga tunnlar eller orter med anvandning av relativt okomplicerade medel.

Riktat framat has maskinen i rorelseriktningen är atminstone en fast ensriktad distanssensor anvand for att detektera det fria utrymmet framat. Nar maskinen narmar sig en kurva, detekterar sensorn att avstandet till utsidan av kurvan minskar. I samband med styrningskommandona och rorelsen has maskinen mojliggors for en dator att berakna sagda virtuella tunnellinje fran denna information. Denna virtuella tunnellinje mojliggor for datorstyrsystemet att alstra relaterade styraktioner.

Denna princip forutsatter att alla kurvor har kontrollerats for frihet att driva maskinen genom tunneln, sa styrsystemets princip är - sasom nar en langtradarforare manovrerar ett langtradartrailerfordon - att kora si langt mot utsidan av kurvan som mojligt och nagot som kravs for att farhindra kollision av trailern pa den inre sidan av kurvan.

Nar, i drift, multikommunikationsfordonet narmar sig en kurva, detekterar distanssensorn (sensorerna) vid fronten av maskinen tunnelvaggen vid utsidan av kurvan pa ett avstand. Systemet alstrar sedan sagda styrningskommandon far att sandas 6 till ett framdrivningsarrangemang hos maskinen. Exempelvis, är hdrigenom styrsystemet arrangerat att styra maskinen rakt tills fronten av maskinen är positionerad pa ett bestdmt avstand fran den yttre tunnelvdggen.

Under denna rorelse bibehalls typiskt ett minimiavstand till utsidan av kurvan sa att maskinen är i stand att svdnga ut till utsidan vid starten av en kurvstyrningsfas. Vid denna punkt har sidoavstandssensorerna redan detekterat en signifikant breddning av tunneln vid insidan av kurvan. Nu barjar maskinen svanga in i kurvan foretradesvis fortfarande med en bakdel av vane enhet i den yttre tredjedelen av kurvsekvensen i andamal att medge mittre delar av de dragna enheterna att anvdnda det inre kurvutrymmet far svdngning.

Anvandning av uppsattningen av andra signaler fran den framatriktade distanssensorn (sensorerna) medger styrsystemet att berdkna den virtuella tunnelvagglinjen genom att lanka distansmdtningspunkter langs rarelsevdgen for maskinen och att berdkna utrymmet framfor den och att darigenom estimera en yttre diameter av en kurva som ndrmar sig.

Utaver sensorn (sensorerna) som är riktade i framatriktningen, kan distanssensorerna som producerar uppsattningen av forsta signaler och är lokaliserade pa sidorna i synnerhet anvdndas far att farbdttra detektering av innerkurvstarten och diametern. Dessa sensordata är ocksa anvdndbara for foljande av eller snarare justering av styrning till sagda virtuella tunnellinje.

Det foredras att den virtuella tunnellinjen är skapad baserat pa en kombinatorisk evaluering av sagda uppsdttning av andra signaler och sagda uppsdttning av farsta signaler far att skapa sagda virtuella tunnellinje under karning, med anvdndning av sagda uppsdttningar av farsta och andra signaler for att producera styrningskommandon for manovrering av den mobila gruvmaskinen mot sagda virtuella tunnellinje. 7 Harigenom är fordelaktigt uppsattningarna av forsta signaler anvand far att farbattra berakningen av den virtuella vagglinjen tillsammans med uppsattningen av andra signaler.

Uppfinningen tacker i grunden styrning av "tag" av sammankopplade band- eller hjulbaserade tagenheter, varvid var och en ar utrustad med en individuell kraftenhet. Dar kan fareligga stodhjul narvarande mellan kraftenheterna vilka dr sjalvdrivna eller odrivna, styrbara eller icke styrbara.

Sammantaget behaver den uppfinningsenliga metoden inte dyrbara laserskanners och resulterande sensorsignalfusionsmetoder som i fallet av WO 0230792. Istallet gor anvandningen av relativt enkla fixa frontsensorer som detekterar vaggarna under sjalva karningsprocessen berakningen mer enkelt genomforbar i realtid utan att behova anvanda omfattande berakningskrav, eftersom en mycket mindre mangd av data behover beraknas, vilket är en star fordel over bakgrundstekniken.

Det utesluts inte att den uppfinningsenliga metoden anvands ocksa for att kora maskinen langs en virtuell tunnellinje som Or forinlagrad i ett minne och att tunneldata erhalls fran evalueringen under manavrering och karning jamfors med de i forvag lagrade virtuella tunnellinjedata, Oven am sadana forinlagrade data inte Or nadvandiga. Detta gor det mojligt att ytterligare reducera berakningen och aka precisionen i sadana situationer.

Sam en virtuell tunnellinje kan en virtuell tunnelvagglinje relaterad till en av tunnelsidovaggarna anvandas i manga fall sasom nar tunneln är mycket vid eller tunnelvidd är kand. Normalt, emellertid, Or det fardelaktigt att anvanda data for bada tunnelsidovaggarna.

Det faredras att uppsattningen av andra signaler alstras genom atminstone en framatriktad punktlaserdistanssensor utgOrande sagda atminstone en fast ensriktad distanssensor 8 eftersom detta har visat sig ge sarskilt tillfarlitliga resultat. Foredraget ocksa är de i sidled riktade sensorerna ar i sidled riktade ensriktade distanssensorer, faretradesvis punktlaserdistanssensorer eller ultraljudsensorer.

Det foredras att, far att Oka precision under karning, sagda uppsattning av de forsta signaler är evaluerade ocksa far kontrollering och om nadvandigt korrigering av vane sensor avgivande en annan uppsattning av signaler.

For akning av sakerheten foredras att om evalueringen resulterar i bestamning att den mobila gruvmaskinen inte bibehaller frigang till tunnelvaggarna, ett stoppkommando avges.

Enligt en faredragen aspekt alstras en uppsattning av tredje signaler representativa for vinklar av vinkelstallning mellan vane faljande enhet och en respektive faregaende enhet, och evalueras sagda uppsdttning av tredje signaler for att farbattra bestamningen av sidopositionen av den mobila gruvmaskinen i forhallande till vaggarna av sagda tunnel under karning.

For detta andamal Or foretradesvis alla tagenheter utrustade med vinkelsensorer i andamal att bestamma maskinens verkliga kinematik. Optionella (hydrauliska eller elektriska) paverkningsorgan kan anvandas far att hjalpa till att halla en planerad vinkel mellan enheter. Som exempel kan tillhandahallas en ombordmodell far kinematiken som tacker maskinens statiska komponenter och dess drivenheter (bandeller hjulsammansattningar). Denna modell kan vara basis far styrningen av den mobila gruvmaskinen.

I och far sig kanda styralgoritmer kan anvandas i avseende pa en styrmetod som är riktad framat.

Ombordstyrningsproceduren Or arrangerad att bestamma orienteringen och positionen for drivenheterna. De dragna 9 enheterna kan var och en ha en "titta framat"-algcritm i andamal att optimera styrning av enheterna kring kurvor. Foredraget kan olika konventionella atgdrder anvdndas far att verifiera data och far att Oka noggrannheten. Stod kan ges genom odometrar pa tagenheterna. Sadana ytterligare inmatningar ar anvanda far att Oka noggrannheten has navigationsalgoritmen och for att korrigera drift fOr konsistenskontroll och okning av noggrannhet. I fall reflektorer anvdnds som artificiella landmdrken bakom maskinerna i tunneln, kan dessa reflektorer anvandas av fordonsforare som styrhjdlpmedel i fallet av manuell styrning. Evaluering av de respektive forsta, andra och/eller tredje signalerna liksom alstrande av styrningskommandona baserat respektive darpa utfors i realtid under manovrering av den mobila gruvmaskinen. Detta är praktiskt majligt enligt uppfinningen utan att behova anvanda Overdriven berdkningskapacitet.

I fall bakatriktade laserskanners anvands i kombination med reflektorpalar for att sa smaningom backa, behaver nyapplicerade reflektorer inte positioneras av gruvkontrollanter. De kan vara uppsatta i slumpvisa pcsitioner latande laserskannern att automatiskt finna de nya positionerna am samtidigt ett tillrdckligt antal av andra reflektorer ar inom omradet for skannern. De kanda positionerna far de existerande reflektionerna anvdnds for att finna positionen av skannern (den forenade "utgangspunkten"). Den nya reflektorn är synlig av skannern givande dess vinkeloch avstandsinformation. Denna information i relation till positionerna av landmdrkena som redan är kdnda är positionen for den nya reflektorn.

Uppfinningen relaterar ocksa till ett system far manovrering av en mobil gruvmaskin inkluderande tva eller flera sjalvstyrda och sjalvdrivna sammankopplade enheter vilka är kopplade som tagenheter over en respektive ledbar led, varvid sagda mobila gruvmaskin har en framatriktning, varvid systemet inkluderar: forsta sensororgan for alstrande av en uppsattning av forsta signaler representativa far sidoavstand mellan atminstone en sida av den mobila gruvmaskinen och en respektive narliggande vagg av sagda tunnel, och forsta evalueringsorgan for evaluering av sagda uppsattning av forsta signaler for att bestamma en sidoposition av den mobila gruvmaskinen i forhallande till vaggarna av sagda tunnel under karning, och organ for alstrande av styrningskommandon och for sandande av dessa till ett framdrivningsarrangemang has den mobila gruvmaskinen i andamal att bibehalla frigang till tunnelvaggar under korning.

Det är i hog grad foredraget att det uppfinningsenliga systemet ytterligare inkluderar: andra sensororgan i form av atminstone en fast ensriktad distanssensor riktad vasentligen i sagda framatriktning for alstrande av en uppsattning av andra signaler representativa far avstand fran den mobila gruvmaskinen till ett frontvaggomrade, som ska narmas under korning, andra evalueringsorgan far evaluering av sagda uppsattning av andra signaler for att bestamma en position av den mobila gruvmaskinen i forhallande till sagda frontvagg framfar, och for att skapa en virtuell tunnellinje under korning, varvid sagda organ for att alstra styrningskommandon är inrattade for manovrering av den mobila gruvmaskinen mot sagda virtuella tunnellinje.

Ytterligare uppfinningsenliga systemsardrag motsvarande de ovan namnda metodsardragen är mom ramen far uppfinningen.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGAR 11 Uppfinningen kommer nu att beskrivas mer i detalj mot bakgrund av utforingsformer och med referens till den bifogade ritningen, pi vilken: Fig. 1 visar, sett ovanifrin, en mobil gruvmaskin i en tunnel under karning, och Fig. 2 illustrerar schematiskt en metodsekvens enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV UTFoRINGSEXEMPEL Fig. 1 visar en tunnel som har en krOkt tunnelpassage 1 med en forsta inre krakt sidovagg 2 och en andra yttre krOkt sidovagg 3 tillsammans bildande begransningar i sidled for tunnelpassagen 1. Inuti tunneln visas en rarlig mobil gruvmaskin 5 under korning i en framatriktning F. Den mobila gruvmaskinen 5 inkluderar en framre enhet 6, vilken i denna utforingsform är en bergavverkande maskin som har ett roterbart och svangbart skarhuvud 15 att appliceras mot en bergssida som ska avverkas.

Den framre enheten 6 är forbunden med en forsta dragen supportenhet 7 Over en ledbar ledpunkt 8 pa ett tagliknande satt. Ytterligare dragna supportenheter kan farbindas bakat. En ytterligare dragen enhet 7' är indikerad med streckade linjer. En ytterligare ledbar ledpunkt for att forbinda den forsta dragna supportenheten och den dragna supportenheten är indikerad med 8'.

Den mobila gruvmaskinen 5 är utrustad med styrbara framdrivningsorgan globalt refererade till som ett styrbart drivarrangemang, varav den framre enheten 6 är forsedd med en farsta och en andra drivenhet 12 och 12', var och en utrustad med tva i sidled av varandra positionerade larvband. Den fOrsta dragna supportenheten 7 är forsedd med en andra drivenhet 13, vilken är positionerad vid en bakre del av den 12 farsta drivna supportenheten. Den andra drivenheten 13 inkluderar individuellt drivna sidledspositionerade larvband. Pa den framre enheten 6 är arrangerade andra sensororgan, I detta fall i formen av tva fasta ensriktade distanssensorer 9 riktade i framatriktningen far den framre enheten 6.

Distanssensorerna 9 riktar stralar framat fran den framre enheten 6, varvid sagda stralar mater den fOrsta kr5kta sidovaggen vid positioner framfor den mobila gruvmaskinen beroende pa maskinpositionen och riktning inuti tunneln och naturligtvis tunnels kurvatur. De andra sensororganen 9 är kapabla att producera signaler representativa f5r avstandet till punkter av patraffande has tunnelsidovaggen av de respektive sensorstralarna genom i och for sig kanda berakningsmetoder.

Givet att stralarna avges kontinuerligt under karning av den mobila gruvmaskinen 5, kommer sidovaggarna som har en inre kurvatur att "detekteras" av de passerade stralarna. Baserat pa motsvarande signaler, vilka sands till en berakningsenhet 10, är signalerna evaluerade far distans till vaggpartier framfor maskinen. Enligt uppfinningen skapar berakningsenheten ocksa en virtuell tunnellinje 4 (indikerad med en streckprickad linje). Denna virtuella tunnellinje 4, vilken kan vara en tunnelcentrumlinje (sasom i fallet av utforingsformen i fig. 1) eller t o m en sidovagglinje, kommer att anvandas av berakningsenheten 10 far att styra styrning av den mobila gruvmaskinen under korning darav inuti tunneln. Ett minne M ar forbundet med berakningsenheten 10.

Den framre enheten 6 är ocksa utrustad med ett forsta sensororgan 11, vilka är fasta ensriktade och riktade i sidled i andamal att mata avstand till intilliggande sidovaggar av tunneln. Ocksa den forsta dragna supportenheten 7 är f6rsedd med likadana forsta sensororgan som är fasta ensriktade och riktade i sidled f6r matning av avstand till en narliggande 13 sidovdgg has tunneln. Ocksa optionella ytterligare dragna enheter 7' etc. är foretradesvis fbrsedda med likadana f6rsta sensororgan som är fasta ensriktade och riktade i sidled.

De f5rsta sensororganen 11 fungerar som sakerhetsvakter mot kollision av den mobila gruvmaskinen mot en tunnelsidovdgg och är foretradesvis ocksa anvanda far att forbattra berdkningen av den virtuella tunnellinjen 4. Med farsta sensororgan riktade i bada sidledsriktningarna, sasom vid utforingsformen som visas i fig. 1, resulterar mdtningar tillhandahallna av det farsta sensororganet 11 ocksa direkt tunnelbreddata.

I samband med ledpunkten 8 mellan den framre enheten och den farsta dragna supportenheten 7 är arrangerat ett tredje sensororgan for att producera en uppsattning av tredje signaler, varvid sagda tredje sensororgan är en vinkelsensor som avkanner vinkelforflyttning mellan den framre enheten 6 och den farsta dragna supportenheten 7. Data fran denna sensor kan anvandas for att forbattra noggrannheten med avseende pa karning och far att ge redundans at systemet.

Evaluering och kombinering av signaler mottagna fran alla sensorer hanteras foretrddesvis av CPU 10 som är inkluderat i ett system for manovrering av den mobila gruvmaskinen. De farsta, andra och tredje evalueringsorganen och organen for kombinatorisk evaluering liksom organet for att producera styrningskommandon är salunda normalt inkluderade i CPU.

Baserat pa resultatet av evalueringen kalkylerar CPU en onskad rutt far den mobila gruvmaskinen och i synnerhet for varje enhet darav, som kommer att resultera i jamn fard genom tunneln med minimerad risk for enheter att kollidera med tunnelsidovaggar under korning. Styrningssignaler beraknas sedan f6r varje drivenhet med hamsyn tagen till dimensionerna av varje framre och dragen enhet utgorande den mobila gruvmaskinen och ocksa ta i berakning positionerna av varje 14 drivenhet pa varje framre och fOljande enhet, eftersom denna respektive position är essentiell for hur den mobila gruvmaskinen ska styras.

De beraknade styrningskommandona sands darefter till den farsta drivenheten 12 liksom till den andra drivenheten 13 arrangerad vid den bakre delen av den forsta foljande supportenheten liksom till varje ytterligare drivenhet som an arrangerad i association med varje ytterligare foljande enhet 7'. Baserat pa dessa styrningskommandon kommer de individuella drivenheterna att styras fOr att styra de framre och fOljande enheterna korrekt.

Det Or vidare mojligt att ha arrangerat vid den ledbara leden 8 ett kraftarrangemang som tvingar den ledbara leden 8 att anta en viss vinkel for att assistera i styrning av den mobila gruvmaskinen exempelvis genom en sarskild abrupt kurva.

Uppfinningen kan modifieras mom ramen for de foljande kraven och exempelvis Or det majligt att ha aktiva sidledsriktade sensorer pa en sida endast av den mobila gruvmaskinen. Det Or majligt att ha en eller flera sensorer riktade framat inte endast tva sadana sensorer.

Det är ocksa mojligt att driva den mobila gruvmaskinen 5 i en omgivning dar tunnellinjen är kand fran tidigare matningar. I sadant fall kan mangden berakningar reduceras och begransas till att verifiera data som är forinlagrade i minnet M for att identifiera position langs en i fOrvag inlagrad tunnellinje.

En metodsekvens illustreras schematiskt i fig. 2: Position 20 indikerar start av sekvensen for manovrering av en mobil gruvmaskin inkluderande en framre enhet och en eller flera foljande enheter, vilka an sammankopplade Over en respektive ledbar led i en tunnelfOljarmod.

Position 21 indikerar producering av en uppsattning av andra signaler representativa fOr distanser fran den mobila gruvmaskinen till ett frontvaggomrade genom atminstone en fast ensriktad distanssensor.

Position 22 indikerar evaluering av sagda uppsattning av andra signaler for att bestamma en position av den mobila gruvmaskinen i forhallande till ett vaggparti framat och baserande resultatet av denna evaluering pa skapande av en virtuell tunnellinje.

Position 23 indikerar producering av en uppsattning av forsta signaler representativa far sidledsavstand mellan atminstone en sida av den mobila gruvmaskinen och en respektive narliggande vagg av sagda tunnel.

Position 24 indikerar evaluering av sagda uppsattning av farsta signaler far att bestamma en sidledsposition av den mobila gruvmaskinen i forhallande till vaggarna av sagda tunnel och att anvanda resultaten av denna evaluering fOr skapandet av den virtuella tunnellinjen.

Position 25 indikerar producering av en uppsattning av tredje signaler representativa for vinklar for artikulation mellan vane foljande enhet och en respektive foregaende enhet.

Position 26 indikerar evaluering av sagda uppsattning av tredje signaler far att farbattra bestamningen av sidledspositionen av den mobila gruvmaskinen i forhallande till vaggarna av sagda tunnel under karning.

Position 27 indikerar producering av styrningskommandon att sandas till ett drivarrangemang i andamal att bibehalla en position av den mobila gruvmaskinen tillhandahallande avstand till tunnelsidovaggar under karning.

Position 28 indikerar slut pa sekvensen.

Sekvenstegen repeteras i huvudsak kontinuerligt sa att maskinen kan framforas utan fordrojning aven genom en tunnel som har okand layout. 16

Claims (23)

PATENTKRAV 1. Metod far manovrering av en mobil gruvmaskin inkluderande tva eller flera sjalvstyrda sammankopplade enheter vilka är kopplade som tagenheter over en respektive ledbar led, varvid sagda mobila gruvmaskin har en framatriktning och en bakatriktning, och varvid i en tunnelfaljarmod metoden inkluderar: 1. alstrande av en uppsattning av farsta signaler representativa for sidoavstand mellan atminstone en sida av den mobila gruvmaskinen och en respektive narliggande vagg av sagda tunnel, och 2. evaluering av sagda uppsattning av farsta signaler far att bestamma en sidoposition av den mobila gruvmaskinen i farhallande till vaggarna av sagda tunnel under karning, och 3. alstrande av styrningskommandon att sandas till ett framdrivningsarrangemang i andamal att bibehalla en position av den mobila gruvmaskinen for att sakerstalla frigang till tunnelvaggar under korning. 2. Metod enligt krav 1, inkluderande:

1. alstrande av en uppsattning av andra signaler representativa far avstand fran den mobila gruvmaskinen till ett frontvaggomrade, som ska narmas under korning, genom atminstone en fast ensriktad distanssensor riktad vasentligen i sagda framatriktning,

2. evaluering av sagda uppsattning av andra signaler far att bestamma en position av den mobila gruvmaskinen i forhallande till sagda frontvagg framfar och skapande en virtuell tunnellinje baserat pa evalueringen av sagda uppsattning av andra signaler under karning, anvandande sagda uppsattning av andra signaler for att alstra styrningskommandon for 17 manovrering av den mobila gruvmaskinen mot sagda virtuella tunnellinje.

3. Metod enligt krav 2, varvid den virtuella tunnellinjen skapas baserat pa en kombinatorisk evaluering av sagda uppsattning av andra signaler och sagda uppsattning av forsta signaler far att skapa sagda virtuella tunnellinje under karning, anvandande sagda uppsattningar av forsta och andra signaler far att producera styrningskommandon far manavrering av den mobila gruvmaskinen mot sagda virtuella tunnellinje.

4. Metod enligt krav 2 eller 3, varvid uppsattningen av andra signaler alstras genom atminstone en framatriktad punktlaserdistanssensor utgorande sagda atminstone en fast ensriktad distanssensor.

5. Metod enligt nagot av faregaende krav, varvid som den virtuella tunnellinjen, atminstone en virtuell tunnelvagglinje far en av tunnelsidovaggarna anvands.

6. Metod enligt nagot av faregaende krav, varvid under korning, sagda uppsattning av forsta signaler evalueras ocksa far kontrollering och am nadvandigt korrigering av vane sensor avgivande en annan uppsattning av signaler.

7. Metod enligt nagot av foregaende krav, varvid, am evalueringen resulterar i bestamning att den mobila gruvmaskinen inte bibehaller frigang till tunnelvaggarna, ett stoppkommando avges.

8. Metod enligt nagot av faregaende krav, inkluderande: 18 1. alstrande av en uppsattning av tredje signaler representativa for vinklar av vinkelstallning mellan varje faljande enhet och en respektive faregaende enhet, och 2. evaluering av sagda uppsattning av tredje signaler for att farbattra bestamningen av sidopositionen av den mobila gruvmaskinen i forhallande till vaggarna av sagda tunnel under karning.

9. Metod enligt nagot av faregaende krav, varvid sagda virtuella tunnellinje är i farvag lagrad i ett minne och att tunneldata erhallen fran evalueringen under kOrning jamfors med de i forvag lagrade virtuella tunnellinjedata.

10. Metod enligt nagot av foregaende krav, varvid evaluering av de respektive signalerna och alstrande av styrningskommandona baserat darpa utfors i realtid under manovrering av den mobila gruvmaskinen.

11. System for manavrering av en mobil gruvmaskin inkluderande tva eller flera sjalvstyrda sammankopplade enheter vilka är kopplade som tagenheter over en respektive ledbar led, varvid sagda mobila gruvmaskin har en framatriktning och en bakatriktning, varvid systemet inkluderar: 1. forsta sensororgan for alstrande av en uppsattning av forsta signaler representativa far sidoavstand mellan atminstone en sida av den mobila gruvmaskinen och en respektive narliggande vagg av sagda tunnel, och 2. forsta evalueringsorgan for evaluering av sagda uppsattning av forsta signaler for att bestamma en sidoposition av den mobila gruvmaskinen i forhallande till vaggarna av sagda tunnel under kOrning, och 3. organ for alstrande av styrningskommandon och for sandande av dessa till ett framdrivningsarrangemang has den mobila 19 gruvmaskinen i andamal att bibehalla frigang till tunnelvaggar under kOrning.

12. System enligt krav 11, inkluderande: - andra sensororgan i form av atminstone en fast ensriktad distanssensor riktad vasentligen i sagda framatriktning for alstrande av en uppsattning av andra signaler representativa fOr avstand fran den mobila gruvmaskinen till ett frontvaggomrade, som ska narmas under kOrning, - andra evalueringsorgan fOr evaluering av sagda uppsattning av andra signaler for att bestamma en position av den mobila gruvmaskinen i forhallande till sagda frontvagg framfor, och far att skapa en virtuell tunnellinje under karning, varvid sagda organ for att alstra styrningskommandon Or inrattade for manavrering av den mobila gruvmaskinen mot sagda virtuella tunnellinje.

13. System enligt krav 12, inkluderande organ for kombinatorisk evaluering av sagda uppsattning av andra signaler och sagda uppsattning av forsta signaler for att skapa sagda virtuella tunnellinje under karning, anvandande bade sagda uppsattningar av forsta och andra signaler for att producera sagda styrningskommandon for manavrering av den mobila gruvmaskinen mot sagda virtuella tunnellinje.

14. System enligt krav 12 eller 13, varvid det innefattar atminstone en framatriktad punktlaserdistanssensor utgarande sagda atminstone en fast ensriktad distanssensor.

15. System enligt nagot av kraven 11 - 14, varvid sagda forsta sensororgan Or sidledsriktade ensriktade distanssensorer, foretradesvis punktiaserdistanssensorer.

16. System enligt nagot av kraven 11 - 15, varvid det innefattar organ fOr evaluering av sagda uppsattning av forsta signaler i andamal av ocksa kontrollering och am nadvandigt korrigering av ett annat sensororgan.

17. System enligt nagot av kraven 11 - 16, varvid det inkluderar: 1. tredje sensororgan for alstrande av en uppsattning av tredje signaler representativa far vinklar av vinkelstallning mellan varje foljande enhet och den respektive fOregaende enheten, 2. tredje evalueringsorgan for evaluering av sagda uppsattning av tredje signaler for att forbattra bestamningen av en sidoposition av den mobila gruvmaskinen i fOrhallande till vaggarna av sagda tunnel under korning.

18. System enligt nagot av kraven 11 - 17, varvid det innefattar organ far sakerhetsstoppa riggen, varvid sagda organ är inrattat att bestamma om fortsatt korning inte bibehaller frigang mellan hela riggen och tunnelvaggarna, och i ett sadant fall avge ett stoppkommando.

19. System enligt nagot av kraven 11 - 18, varvid ett minne är arrangerat for att i farvag lagra virtuella tunnellinjedata, och varvid organ är inrattade for jamfora tunnellinjedata erhallna under korning med i farvag lagrade virtuella tunnellinjedata.

20. System enligt nagot av kraven 11 - 19, varvid organ for evaluering av de respektive signalerna och organ far alstrande av styrningskommandon baserat darpa är inrattade att arbeta i realtid under manOvrering av den mobila gruvmaskinen. 21

21. System enligt nagot av kraven 11 - 20, varvid sagda tva eller flera sjdlvstyrda sammankopplade enheter är sjdlvdrivna.

22. Mobil gruvmaskin inkluderande ett system enligt nagot av kraven 11 - 21.

23. Mobil gruvmaskin enligt krav 22 inkluderande en frdmre bergavverkningsenhet och en eller flera f6ljande supportenheter.