CN205024576U

CN205024576U - 自行式建筑机械

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Publication number: CN205024576U
Application number: CN201520664295.2U
Authority: CN
Inventors: M·弗里茨; C·巴里马尼; G·亨
Original assignee: Wirtgen GmbH
Current assignee: Wirtgen GmbH
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2025-08-28
Also published as: CN105386397B; EP2990532B1; DE102014012836A1; DE102014012836B4; CN105386397A; EP2990532A1; US20160060825A1; US9719217B2

Abstract

本实用新型涉及自行式建筑机械，特别是铣路机或滑动模板铺路机，其可针对计划的项目在土地上实施平移和/或旋转运动。建筑机械具有记录土地的图像区的图像记录单元和显示土地的图像区的显示单元，图像区位于与建筑机械在土地中的位置和方位相关的坐标系中。建筑机械还具有数据处理单元，使得在显示单元上显示的土地图像区与位于图像区中的项目的一部分的图示重合，以使项目在图像区中可视化。因此显示单元不仅显示真实的图像区，而且显示虚拟的项目图像，从而扩大了机械驾驶员的感知。因此机械驾驶员可在显示单元上看到，基于控制的项目是否与事实相配。

Description

自行式建筑机械

技术领域

本实用新型涉及一种自行式建筑机械，特别是一种铣路机或滑动模板铺路机，其具有沿工作方向包括前轮和后轮或前传动机构和后传动机构的行驶机构、由行驶机构支撑的机架、用于驱动前轮和/或后轮或前传动机构和/或后传动机构的驱动装置和用于使前轮和/或后轮或前传动机构和/或后传动机构转向的转向装置，由此，该建筑机械可在土地上实施平移运动和/或旋转运动。

背景技术

已知各种类型的自行式建筑机械。对于这种机械特别是指已知的滑动模板铺路机或铣路机。该建筑机械的特点是，其具有用于在土地上建造建筑物或用于改造土地的工作装置。

滑动模板铺路机具有用于成型能够流动的材料的装置，特别是使混凝土成型，其也称为混凝土凹腔。借助该混凝土凹腔可制造例如挡板或水槽这样不同构造的建筑物。在铣路机中，工作装置具有安装有铣削刀具的铣削轧辊，借助铣削轧辊可在预先规定的工作宽度中从地表铣削出材料。

EP2336424A2描述了一种自行式建筑机械，其具有用于在独立于建筑机械的位置和方位的参考系统中测定描述理论曲线的数据的单元和控制单元，其构造成使建筑机械上的参考点从预先给定的起始点开始在理论曲线上运动，在该预先给定的起始点处建筑机械具有预先给定的在土地上的位置和方位。

EP2719829A1公开了一种用于控制建筑机械的方法，其中在独立于建筑机械的位置和方位的参考系统中借助在土地中的测量仪器(Rover)测定描述理论曲线的数据，并且将该数据读入到建筑机械的工作存储器中。已知的方法使得在没有更多的在测量技术上的耗费的情况下实现了以很高的准确性对建筑机械进行控制。

在借助已知的滑动模板铺路机或铣路机实施的建筑工程的规划中存在这种问题，必须考虑到已经存在于土地中的对象、例如排水口、消防栓或井盖。建筑物例如不应位于排水口上或不应改造土地的例如有消防栓或井盖的区域。

为了顾及到在土地中的对象，必须干预到机械控制中，这可手动地进行。

例如在驶过消防栓时在考虑到安全距离的情况下，在预先规定的路程(其取决于消防栓尺寸)之内，必须从预先规定的位置相对于待加工表面抬起铣路机的铣削轧辊。但是在实践中，机械驾驶员不能识别出消防栓基于铣削轧辊的高度的正确位置，因为铣削轧辊位于驾驶平台的下面。因此在实践中用机械驾驶员或其他人员可识别的横线标示出消防栓在土地中的位置。然而对在土地中的对象的标示在实践中是不利的。首先对对象的标示需要额外的工序。而且很难精确地与行驶方向呈直角地绘出直线。此外，该直线在昏暗的情况下不能或很难被识别。再者，在雨天不能顺利地对对象进行标示。由于该不精确性，因此需要选择相对大的安全距离，该安全距离造成需要更大的修正工作。

在滑动模板铺路机中，在需要建造不是应该位于在土地中的对象上、而是位于其旁边的建筑物时有相同的问题。如果建筑物例如应沿着路缘延伸，那么在路缘旁边的排水口在其紧挨着机械或位于机械旁边时无法被机械驾驶员清楚识别。在滑动模板铺路机中，如果在进水口之前不久才确定计划的轨迹曲线在该进水口上延伸，那么更加导致不会有在轨迹曲线处的短时修正。

原则上可以还在考虑到在土地中存在的对象的情况下对建筑机械进行自动控制，以测定在土地中的对象的形状和位置。如果已知对象的形状和位置，那么还自动地进行对机械控制的干预，例如可在驶过对象时自动地抬起铣路机的铣削轧辊。然而这前提是精确地确定对象(例如消防栓)的在建筑机械应在其中运动的坐标系中的形状和位置。否则会损坏消防栓或建筑机械。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种自行式建筑机械、特别是铣路机或滑动模板铺路机，在实践中，在控制用于建造建筑物或改造土地的建筑机械时，本实用新型的自行式建筑机械使得对存在于土地中的对象的考虑得以简化。本实用新型的另一目的是，给出一种方法，借助该方法能够简化对存在于土地中的对象的考虑。

根据本实用新型通过独立权利要求的特征实现了该目的。从属权利要求的主体是本实用新型的优选的实施方式。

根据本实用新型的建筑机械是自行式建筑机械，其具有用于在土地上建造建筑物的工作装置，例如用于成型混凝土的装置或用于改造土地的装置、例如铣削轧辊。对本实用新型不重要的是，工作装置如何具体地构造。建筑机械例如可以是铣路机或滑动模板铺路机。其也可以是筑路机，其中提出了对存在于土地中的对象的考虑的相同问题。

建筑机械具有用于记录土地的图像区的图像记录单元或图像拍摄单元，其位于与建筑机械在土地上的位置和方位相关的坐标系中；以及用于显示土地的图像区的显示单元。图像区应该选择为获取对控制建筑机械来说重要的所有区域，其中图像区也可包括机械驾驶员从驾驶平台上不可见的区域。图像记录单元可包括一个或多个摄像系统。在图像记录单元具有多个摄像系统时，图像区可由多个分别由摄像系统拍摄的图像组成。然而，每个摄像系统也可配有本身的图像区。

摄像系统可包括一个摄像机或两个摄像机(立体摄像系统)。如果在通过一个摄像机拍摄时将三维的画面投射到摄像机的二维图像平面上，那么在对象的坐标、对象在图像平面上的投影的坐标和摄像机的焦距之间有明确的关系。但是由于二维投影会丢失高度信息。

对于本实用新型，摄像系统仅具有一个摄像机就足够，因为在实践中在由摄像机拍摄的图像区中可忽略地表的曲率。此外对于本实用新型只有二维的画面是重要的，即在平面(地表)中的对象轮廓线。但是本实用新型并不仅限于此。

为了获取三维画面和/或考虑地表的曲率，图像记录单元的至少一个摄像系统也可以是包括两个摄像机的立体摄像系统，两个摄像机轴平行地以预先规定的水平间距布置，以能够根据已知的方法从不同点中得到高度信息。

本实用新型以用于提供项目数据的装置为前提，其在独立于建筑机械的位置和方位的坐标系中描述至少一个项目的形状和位置。“项目”理解为通过建筑机械实施的所有工作，其形成对建筑机械控制的基础，其中项目由此确定，在特定的地点(位置)执行哪些工作(形状)。项目可位于建筑物的建造中或土地的改造中。因此，项目数据可以是描述在土地上待建造的建筑物的形状和位置这样的数据。在已知的滑动模板铺路机中项目数据例如可以是描述待建造的挡板的形状和位置的数据，或者在铣路机中项目数据是描述在土地上待加工的或无需加工的面的数据。项目数据是用于控制建筑机械的参数，其例如也包括滑动模板铺路机的混凝土凹腔的进给速度和倾斜度，或者铣削机的铣削深度。对于本实用新型重要的仅仅是，提供一个或多个任意项目的项目数据。

此外，建筑机械具有数据处理单元，其配置成使得在显示单元上显示的土地图像区与位于图像区的项目的一部分重合，从而使项目的至少一部分在图像区中可视化。因此显示单元不仅显示真实的图像区，而且显示虚拟的项目图像，从而扩大了机械驾驶员的感知。因此，机械驾驶员可在显示单元上看到，基于控制的项目是否与事实相配。

如果在生成项目数据时出现错误，那么机械驾驶员可提前干预到机械控制中。替代地也可自动地干预到机械控制中。这种错误可能例如是，存在于土地中的反映实际情况的对象没有或没有正确地被获取以用于控制建筑机械。例如，机械驾驶者可识别出，在何时待加工的面、例如需要用铣路机铣削的面位于消防栓上或需要用滑动模板铺路机建造的建筑物、例如挡板在进水口上延伸。

本实用新型的一个优选的实施方式规定，建筑机械具有用于测定在独立于建筑机械的坐标系中描述建筑机械的位置和方位的位置数据/方位数据的装置。在独立于建筑机械的位置和方位的坐标系中测定项目数据，该坐标系不随土地上的建筑机械的运动而改变。

用于测定描述建筑机械的位置和方位的位置数据/方位数据的装置优选包括全球导航卫星系统(GNSS)，其可具有第一和第二GNSS接收器，以用于解译全球导航卫星系统(GNSS)的GNSS信号和参考位置的修正信号，从而用来确定建筑机械的位置和方位，其中，第一和第二GNSS接收器布置在建筑机械处的不同位置上。借助第一和第二GNSS接收器可提高测量精确度。代替全球导航卫星系统(GNSS)，也可通过独立于卫星的系统、例如速测仪测定建筑机械的位置和方位。

另一优选的实施方式规定，在独立于建筑机械的位置和方位的坐标系中描述至少一个项目的形状和位置的项目数据，根据建筑机械在独立于建筑机械的坐标系中的已知位置和方位，传输到与建筑机械的位置和方位相关的坐标系中。然后，在固定的坐标系中提供的项目数据可实时地与图像区重合，从而可看到始终以相对于可随着建筑机械的运动连续变化的真实图像的正确取向的项目。

借助图像处理单元可由项目数据得到不同的图像数据，借助图像数据可对机械驾驶员实现项目在显示单元上的可视化。对于可视化，项目的简单图示就足够。优选地，项目数据包括描述项目的至少一个轮廓线的数据，其中，数据处理单元配置成在土地图像区中显示项目的至少一个轮廓线。借助轮廓线在图像区中充分地表示项目的位置和形状。如果项目例如是建筑物，那么建筑物也可通过彩色标示或阴影突出显示或由此单独地示出。

在另一特别优选的实施方式中，数据处理单元配置成测定描述在土地的图像区中的至少一个真实对象的形状和位置的对象数据，其中，将项目数据与对象数据进行比较。在本文中，“对象数据”理解成描述存在于土地中的并且通过图像记录单元记录的对象的形状和位置的所有数据，对象在图像区是真实对象。对象数据可例如描述在土地中的建筑物、例如消防栓或进水口的位置和形状，在建造建筑物或改造土地时不应覆盖或损坏土地中的建筑物。项目数据与对象数据的比较使得在扩大了机械驾驶员的感知之外还能够对建筑机械的控制进行电脑辅助监控，其中可确定，测定的项目数据与对象数据(事实)不符。在比较时使用已知的数学算法，以例如可确定，建筑物是否真实地位于进水口旁。

一种特别简单的数据评估规定，测定在至少一个与项目轮廓线相关的参考点和至少一个与对象轮廓线相关的参考点之间的间距。但是，该参考点本身可位于轮廓线上、例如在圆或圆弧上或位于轮廓线旁边，例如在圆的中点上。测定的间距优选地与预先规定的极限值进行比较。如果在位于轮廓线上的参考点之间的间距小于预先规定的极限值，那么可推断出，不符合最小间距。该最小间距可在显示单元上看到。另一可行性方案是，评估由轮廓线包围的面。也可确定，在考虑到预先规定的包围对象的最小间距的情况下确定的项目轮廓线是否与对象轮廓线相交。对于项目线与对象线相交的情况可推断出，项目线不包围对象线，而至少部分重叠，即项目和对象不相配。

建筑机械优选具有报警单元，其在数据处理单元确定项目与对象不相配(例如项目线和对象线相交，和/或测定的在项目和对象的轮廓线之间的间距小于预先规定的极限值)时给出光学的和/或声学的和/或触觉的警报。也可产生控制信号以干预到机械控制中。

对本实用新型来说如何提供项目数据不重要。在一个优选的实施方式中，建筑机械具有用于读入项目数据的端口和用于存储读入的项目数据的存储单元。因此对建筑机械的控制所需的项目数据可能之前就已经测定。优选地，通过优选由卫星辅助的测量仪器(Rover)在土地中测定项目数据。

附图说明

下面参照附图详细说明本实用新型的各种实施例。

其中：

图1A示出了滑动模板铺路机的一个实施例的侧视图；

图1B示出了图1A的滑动模板铺路机的俯视图；

图2A示出了铣路机的一个实施例的侧视图；

图2B示出了图2A的铣路机的俯视图；

图3示出了需要借助铣路机加工的路面和独立于建筑机械的运动的坐标系以及与建筑机械的运动相关的坐标系；

图4示出了在铣路机的显示单元上显示的土地图像区；

图5A示出了用于在图像区中重叠项目和对象的轮廓线的示例，其中项目和对象的轮廓线不相交；

图5B示出了用于在图像区中重叠项目和对象的轮廓线的示例，其中项目和对象的轮廓线相交；

图6示出了在滑动模板铺路机的显示单元上显示的土地图像区，其中，项目和对象刚好相配；

图7示出了在滑动模板铺路机的显示单元上显示的土地图像区，其中，项目和对象不相配；以及

图8示出了具有用于使本实用新型的建筑机械的加工环境可视化的主要部件的方框图。

具体实施方式

图1A和1B在侧视图和俯视图中示出了滑动模板铺路机作为用于自行式建筑机械的一个示例。这种滑动模板铺路机在EP1103659B1中进行了详细的描述。因为滑动模板铺路机属于现有技术，在此仅说明对本实用新型重要的、建筑机械的部件。

滑动模板铺路机1具有机架2，其由行驶机构3支撑。行驶机构3具有两个前部链传动机构4A和两个后部链传动机构4B，其分别固定在前部的升降柱5A和后部的升降柱5B处。滑动模板铺路机的工作方向(行驶方向)用箭头A表示。但是也可以设置仅一个前部传动机构或一个后部传动机构。

链传动机构4A、4B和升降柱5A、5B形成滑动模板铺路机的驱动装置以用于实施建筑机械在土地上的平移运动和/或旋转运动。通过升降柱5A、5B的提升和下降，机架2可相对于地面在高度和倾斜度上运动。借助链传动机构4A、4B，滑动模板铺路机可前后运动。因此，建筑机械具有三个平移的自由度和三个旋转的自由度。

滑动模板铺路机1具有仅隐含地示出的用于成型混凝土的装置6，其在后面称为混凝土凹腔。混凝土凹腔6是滑动模板铺路机的工作装置，其用于在土地上建造具有预先规定的形状的建筑物。

图2A和图2B在侧视图中示出了一种铣路机作为自行式建筑机械的另一示例，其中，对相互对应的零件使用相同的附图标记。铣路机1也具有机架2，其由行驶机构3支撑。行驶机构3又具有前部链传动机构4A和后部链传动机构4B，其固定在前部的升降柱5A和后部的升降柱5B处。但是也可以设置仅一个前部传动机构或一个后部传动机构。铣路机具有用于改造土地的工作装置。在此涉及一种具有安装有铣削刀具的铣削轧辊的铣削装置6，但是在附图中该铣削轧辊不可见。铣削产物通过输送装置F运输。

图3示出了需要用铣路机加工的路面。横向上由路缘7限定的道路8在土地上伸展。在该实施例中项目是铣削道路表面。对此需要考虑在道路上的某些对象，例如在路面中间的井盖和在路面侧边处的进水口。图3示出了两个井盖9、10和一个进水口11，其在路面铣削时被铣路机驶过。然而，图3的图示并不相当于机械驾驶员的视野。在建筑机械的驾驶平台上的机械驾驶员不能看到在道路上的对象O，因为这些对象紧挨在建筑机械的前面或位于机械的下面。特别是在铣削轧辊仅在井盖前面很短距离处、即刚好在机械驾驶员必须抬起铣削轧辊的时刻，机械驾驶员不能看到井盖。但是，由于到处乱飞的铣削产物，即使借助于在铣削轧辊壳体中的摄像机也不能监测到该区域。

因为机械驾驶员不能识别出井盖，所以在实践中在井盖的高度上安装横向标示，其在图3中用M₁和M₂表示。该标示应该使得机械驾驶员或其他人员能够识别出井盖的位置，因此可及时地抬起铣削轧辊。然而，在根据本实用新型的建筑机械中不需要这种标示。

圆形的井盖9、10的位置和形状明确地由三个位于圆周上的参考点O₁₁、O₁₂、O₁₃和O₂₁、O₂₂、O₂₃描述。方型的进水口的位置和形状由四个位于进水口拐角处的参考点O₃₁、O₃₂、O₃₃、O₃₄描述。

该项目通过之前建立的项目数据说明，该项目数据通过合适的端口12A读入到建筑机械的工作存储器12中(图8)。项目数据包含对于该项目具有特征的参考点的坐标，参考点在独立于建筑机械的位置和方位的坐标系(X、Y、Z)中被获取。在该实施例中，参考点位于轮廓线13、14、15上，其以预先规定的最小间距Δ包围对象O的轮廓线16、17、18。因为在该实施例中对象O是圆形的井盖9、10和方形的进水口11，所以描述项目的轮廓线同样是圆形和方形。在独立于建筑机械的运动的坐标系(X、Y、Z)中，项目的圆形轮廓线13、14明确地由三个参考点P₁₁、P₁₂、P₁₃和P₂₁、P₂₂、P₂₃的坐标描述并且项目的方型轮廓线15由四个参考点P₃₁、P₃₂、P₃₃、P₃₄的坐标描述。

项目数据包括项目的参考点在固定的、独立于建筑机械的运动的坐标系(X、Y、Z)中的坐标。其表示位于项目的轮廓线13、14、15的外部的铣削面。位于项目的轮廓线13、14、15的内部的面是不需要加工的面，对象O位于该面中。因此明确地确定项目。

项目数据可如下地求出。固定的坐标系(X、Y、Z)优选是全球卫星导航系统(GNSS)的坐标系，使得可以简单的方式通过测量仪器(Rover)获取对象的参考点。在考虑到在项目的轮廓线13、14、15和对象的轮廓线16、17、18之间的最小间距Δ的情况下，由对象的参考点O₁₁、O₁₂、O₁₃和O₂₁、O₂₂、O₂₃和O₃₁、O₃₂、O₃₃、O₃₄测定项目的参考点P₁₁、P₁₂、P₁₃和P₂₁、P₂₂、P₂₃和P₃₁、P₃₂、P₃₃、P₃₄。项目数据可被存储在外部存储单元、例如USB存储棒中并且通过端口12A读入到建筑机械的内部存储单元12中。借助该数据此时可控制建筑机械。在铣路机到达无需加工的面时，铣削轧辊相对于地面自动地抬起。只要铣路机已经驶过无需加工的面，铣削轧辊再次降下。由此避免损坏井盖9、10或进水口11或者建筑机械。然而也可通过手动地干预到机械控制部中进行铣削轧辊的提升和下降，其中，在进行干预的时刻给机械驾驶员发信号。

在实践中会出现，在考虑到对象O的情况下没有正确地获取在独立于铣路机的GNSS坐标系中的项目参考点。于是有这样的危险，井盖9、10或进水口11没有位于之前确定的轮廓线16、17、18的内部，这会引起对井盖或进水口或机械的损坏。

铣路机具有图像记录单元19，其具有布置在机架2处的摄像系统19A，借助摄像系统拍摄待加工土地、即具有井盖和进水口的路面的图像区20A。摄像系统19A获取在驾驶平台上的机械驾驶员不可见的区域。图像区20A显示在显示单元20、例如LC屏幕上。图4示出了显示单元20的屏幕。在铣路机在土地上运动时，在图像区20A上显示的图像发生变化，从而机械驾驶员可识别其随着铣路机朝井盖9、10或进水口11的运动。

此外，铣路机具有数据处理单元21，借助数据处理单元处理提供的项目数据。数据处理单元21配置成，使得在显示单元20上显示的土地图像区20A与位于图像区中的项目重叠。在该实施例中，在图像区20A中显示项目的表示待加工的面或无需加工的面的轮廓线16、17、18，如其与先前测定的项目数据相一致。因此，在项目数据与实际不符时、例如项目的轮廓线16、17、18没有以预先规定的最小间距Δ同心地包围对象O轮廓线13、14、15时，机械驾驶员可在显示单元20上立刻识别出。在井盖和进水口位于显示的轮廓线内部时，可对铣路机进行控制，而无需干预到机械控制部。

图像区20A配置有与建筑机械在土地上的运动相关的坐标系(x、y、z)，其在图3中示出。坐标系的位置(原点)和方位与在建筑机械上的摄像机19A的位置和视角一致。在该坐标系中同样通过相应的坐标描述对象O的位置和形状。

与建筑机械在土地上的运动相关的坐标系(x、y、z)可以是三维的或二维的坐标系。图3示出了具有x轴、y轴和z轴的坐标系的普通情况。然而，在地面的曲率可忽略并且仅对二维对象进行观察的情况下二维的坐标系就足够。但是前提是，坐标系的x/y平面平行于假定为平的地面，这在下面进行说明。

摄像系统可以是立体摄像机或具有仅一个摄像机的摄像系统。然而，在地面的曲率可忽略和/或仅对二维对象进行观察的情况下具有仅一个摄像机的摄像系统就足够。如果摄像系统是立体摄像机，显示单元20也可通过已知方法显示三维图像。

为了测定建筑机械的位置和方位并进而测定摄像系统19A在独立于建筑机械的位置和方位的坐标系(X、Y、Z)中的位置和方位，建筑机械具有提供建筑机械的位置数据/方位数据(图8)的装置22。该装置可以具有第一GNSS接收器22A和第二GNSS接收器22B，其在建筑机械处布置在不同的位置S1、S2中。图1B示出了两个GNSS接收器22A和22B在滑动模板铺路机处的位置S1和S2。为了确定建筑机械的位置和方位，第一和第二GNSS接收器22A、22B解译全球导航卫星系统(GNSS)的GNSS信号和参考位置的修正信号。这种使得能够高精确地确定位置数据/方位数据的系统属于现有技术。然而，代替第二GNNS接收器也可设置电子罗盘K以用于获取建筑机械的方位。图2B示出了第一GNSS接收器22A在铣削机上的位置S1和罗盘K在铣削机上的位置S2。然而在计算建筑机械的方位时也可取消罗盘。可以通过在接连的时间点确定建筑机械的参考点的位置并且由位置变化确定运动的方向来计算方位。通过将转向角包含到计算中能够额外地提高精确度。

数据处理单元21接收当前的由用于测定建筑机械的位置和方位的装置22连续提供的位置数据/方位数据，并且将在独立于建筑机械的位置和方位的坐标系(X、Y、Z)中描述项目形状和位置的项目数据与建筑机械在独立于建筑机械的坐标系中的位置和方位相关地传输到与建筑机械的位置和方位相关的机械坐标系(x、y、z)中。该数据传输是实时进行的。在表示项目的轮廓线的参考点在机械坐标系中的坐标已知之后，在图像区20A中显示项目的轮廓线16、17、18(图4)。用于产生轮廓线所需的对数据处理单元的操作属于现有技术。

如果对于示出的图像区20A没有项目数据，那么在显示单元20上不进行可视化。否则除了真实对象(消防栓9、10或进水口11)成像以外借助轮廓线16、17、18将相关信息作为虚拟对象显示给机械驾驶员，该虚拟对象应与在摄像图像中获取的真实对象O相配。因此，机械驾驶员可持续地监测对建筑机械的控制。

数据处理单元21可包括图像处理单元，其可自动地识别是否真实对象O与虚拟对象相配，即对象O(消防栓或进水口)在图像区示出的真实轮廓线13、14、15实际位于项目的相应的虚拟轮廓线16、17、18之内。数据处理单元21配置成测定在图像区20A中的通过摄像系统19A拍摄的真实对象O(消防栓或进水口)的形状和位置。对此，数据处理单元21可通过已知的方法来识别图像。真实对象在图像区中的形状和位置由对象数据描述。例如井盖9的圆形轮廓线由三个位于轮廓线上的参考点P₁₁、P₁₂、P₁₃描述(图3)。

在数据处理单元21中对比对象数据与项目数据，以确定真实对象是否与虚拟对象相配。在该实施例中检查数据处理单元，真实对象(例如井盖9)的轮廓线13是否位于项目的轮廓线16之内。在此，数据处理单元21检查，两个轮廓线13、16是否相交。如果轮廓线13、16不相交，那么推断出，对象数据与实际一致。否则推断是对象数据的错误测定。

图5A示出了对象数据与项目数据相配的情况，即轮廓线13、16没有交点，而图5B示出了对象数据与项目数据不相配的情况，即轮廓线13、16相交于两个点P_s。

此外，在一个优选的实施方式中数据处理单元21可确定是否保持最小间距Δ。在此，数据处理单元确定两个参考点P_A1和P_A2，其对应对象的轮廓线13或项目的轮廓线16。例如，可将在圆形轮廓线13、16上彼此特别靠近的点确定为参考点P_A1和P_A2(图5A)。数据处理单元21确定在位于轮廓线上的参考点P_A1和P_A2之间的间距a并且将该间距a与预先给定的极限值比较。如果在点之间的间距小于预先给定的极限值，那么推断出，对象的轮廓线13位于项目之内，因为轮廓线13、16不相交。但是推断出没有保持最小间距Δ，因此有损坏井盖或建筑机械的风险。但是参考点也可以是圆形轮廓线的中点或线重心或面重心。在考虑到预先给定的最小间距Δ的情况下进行精确取向时，轮廓线13、16具有共同的中点或线重心或面重心，即在中点之间的距离应尽可能的小。

上述实施方式仅看作是一个实施例，以用于对项目数据和对象数据相互比较。但是该数据也可通过所有的其他已知的算法进行评估，以推断出真实对象是否与虚拟对象相配。

建筑机械具有报警单元23，其在数据处理单元21已经确定两个轮廓线13、16不相配和/或间距a小于预先给定的极限值时给出光学的和/或声学的和/或触觉的警报(图8)。也可通过彩色地标示特定面、阴影或通过标注来提示机械驾驶员错误地测定对象数据。也可在显示单元20上显示间距a。

下面参考图6和图7描述本实用新型的另一实施例，其与前面的实施例的不同点是项目不是用铣路机改造土地(图2)，而是用滑动模板铺路机建造建筑物(图1)。如同铣路机一样，滑动模板铺路机具有图像记录单元12和数据处理单元21以及用于提供项目数据的装置12(图8)。彼此相应的零件设有相同的附图标记。

在这个实施例中，滑动模板铺路机的项目是在横向上通过由混凝土构成的路缘25限定的道路安全岛。路缘25例如具有直的区段25A，在其上连接有半圆形的区段25B。路缘25应位于方形的进水口26的旁边，这是对滑动模板铺路机进行精确控制的前提。

项目数据又包含对于该项目具有特征的参考点的坐标，参考点在独立于建筑机械的位置和方位的坐标系(X、Y、Z)中获取。项目数据描述路缘25的形状和位置。直的区段25A的形状和位置可例如分别通过两个参考点P₁、P₂和P₃、P₄描述，各两个参考点位于在路缘25的内轮廓线27或外轮廓线28的起始处和末端处。半圆形的区段20B可例如通过三个位于内轮廓线27或外轮廓线28上的参考点P₂、P₅、P₆和P₄、P₇、P₈描述。

先前测定的涉及独立于位置和方位的GNSS系统的项目数据通过端口12A读入到滑动模板铺路机的工作存储器12中。滑动模板铺路机的控制单元配置成使得滑动模板铺路机在与待建造的路缘25的走向一致的轨道上运动。

图6和图7示出了由图像记录单元19的摄像系统19A拍摄的并且在显示单元20上显示的图像区20A，其中可看出沿工作方向A位于滑动模板铺路机之前的土地和滑动模板铺路机的具有混凝土凹腔6的部分。

用于测定滑动模板铺路机在土地上的位置和方位的装置22连续地计算当前的位置数据/方位数据，其中，数据处理单元21将位于独立于滑动模板铺路机的位置和方位的GNSS系统(X、Y、Z)中的项目数据传输到与滑动模板铺路机的位置和方位相关的机械坐标系(x、y、z)中，机械坐标系与摄像系统的视角一致。在测定在机械坐标系中的参考点的坐标之后，直的和半圆的区段25A、25B的内部的和外部的轮廓线27、28与摄像图像重合。

图6和图7示出了在图像区20A通过轮廓线27、28示出路缘25的可行性方案，如果控制器以存储的项目数据为基础，轮廓线将借助滑动模板铺路机制造的路缘的走向显示给机械驾驶员。为了路缘25在摄像图像中的可视化，除了内部的和外部的轮廓线27、28以外，还可由数据处理单元21生成彩色标示、阴影、辅助线或标注并且在显示单元20上显示。机械驾驶员可在图像区20A中检查路缘25的走向是否正确。机械驾驶员可提前识别出，路缘25是否例如在进水口26旁边延伸。

图6示出了路缘25紧挨着(即以预先规定的最小间距)进水口26的正确走向的情况，而图7示出了路缘25在进水口26上延伸的情况。在这种情况下，报警单元23生成警报信号，因此机械驾驶员可干预到机械控制中。

在一个优选的实施方式中，数据处理单元21通过图像识别确定方形的进水口26在与摄像图像一致的机械坐标系(x、y、z)中的参考点O₁、O₂、O₃、O₄的坐标。因为进水口26的标准化形状和大小是已知的，所以例如可在没有较大耗费的情况下通过图像识别确定进水口的拐角点的坐标。该坐标此时提供与项目数据比较的对象数据，从而能够确定计划是否与实际相符。在此可借助数据处理单元21例如检查，路缘和进水口的轮廓线是否相交，和/或借助数据处理单元例如可计算出在轮廓线之间的距离，如参考其他实施例所述的那样。

Claims

1.一种自行式建筑机械，其具有：

行驶机构(3)，其沿工作方向具有前轮和后轮，或具有前部传动机构和后部传动机构(4A、4B)；

机架(2)，其由所述行驶机构支撑；

用于驱动前轮和/或后轮、或驱动前部传动机构和/或后部传动机构(4A、4B)的驱动装置；

用于在土地上建造建筑物或用于改造土地的工作装置(6)；

用于记录土地的图像区(20A)的图像记录单元(19)，所述图像区位于与所述建筑机械在土地中的位置和方位相关的坐标系(x、y、z)中；和

用于显示土地的所述图像区(20A)的显示单元(20)；

其特征在于，所述建筑机械还具有：

用于提供项目数据的装置(12)，所述项目数据在独立于所述建筑机械的位置和方位的坐标系(X、Y、Z)中描述至少一个项目的形状和位置；和

数据处理单元(21)，所述数据处理单元使在所述显示单元(20)上显示的土地图像区(20A)与位于所述图像区中的、至少一个项目的一部分的图示重合，从而使所述至少一个项目的至少一部分在所述图像区中可视化。

2.根据权利要求1所述的自行式建筑机械，其特征在于，所述建筑机械具有用于测定在独立于所述建筑机械的坐标系(X、Y、Z)中描述所述建筑机械的位置和方位的位置数据/方位数据的装置(22)。

3.根据权利要求2所述的自行式建筑机械，其特征在于，用于测定描述所述建筑机械的位置和方位的位置数据/方位数据的所述装置(22)包括全球导航卫星系统(GNSS)。

4.根据权利要求3所述的自行式建筑机械，其特征在于，用于测定描述所述建筑机械的位置和方位的位置数据/方位数据的所述装置(22)具有第一导航卫星系统接收器和第二导航卫星系统接收器(22A、22B)，以用于解译所述全球导航卫星系统(GNSS)的导航卫星系统信号和参考位置的修正信号，从而用来确定所述建筑机械的位置和方位，其中，所述第一导航卫星系统接收器和第二导航卫星系统接收器(22A、22B)布置在所述建筑机械的不同位置(S1、S2)上。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的自行式建筑机械，其特征在于，所述数据处理单元(21)配置成，使得在独立于所述建筑机械的位置和方位的坐标系(X、Y、Z)中描述至少一个项目的形状和位置的项目数据，根据所述建筑机械在独立于所述建筑机械的坐标系(X、Y、Z)中的位置和方位，传输到与所述建筑机械的位置和方位相关的坐标系(x、y、z)中。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的自行式建筑机械，其特征在于，描述至少一个项目的形状和位置的项目数据包括描述所述项目的至少一个轮廓线(16、17、18；27、28)的数据，其中，所述数据处理单元(21)配置成在土地图像区中显示所述项目的至少一个轮廓线(16、17、18；27、28)。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的自行式建筑机械，其特征在于，所述数据处理单元(21)配置成测定描述在土地的所述图像区中的至少一个真实对象(O)的形状和位置的对象数据，其中，将所述对象数据与项目数据进行比较。

8.根据权利要求7所述的自行式建筑机械，其特征在于，测定在至少一个与所述项目的轮廓线(16、17、18)相关的参考点(P_A2)和至少一个与所述对象的轮廓线(13、14、15)相关的参考点(P_A1)之间的间距(a)。

9.根据权利要求8所述的自行式建筑机械，其特征在于，所述建筑机械具有报警单元(23)，在所述数据处理单元(21)确定所述间距(a)小于预先规定的极限值时，所述报警单元给出光学的和/或声学的和/或触觉的警报，或产生控制信号以干预到机械控制中。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的自行式建筑机械，其特征在于，用于在独立于所述建筑机械的位置和方位的坐标系(X、Y、Z)中描述至少一个项目的形状和位置的项目数据的所述装置(12)具有用于读入所述项目数据的端口(12A)和用于存储所述项目数据的存储单元。