DE102018114385A1 - System and method for operating a mobile work machine - Google Patents

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    • G05D1/0011—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0044—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement by providing the operator with a computer generated representation of the environment of the vehicle, e.g. virtual reality, maps

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Abstract

System zum Betreiben einer mobilen Arbeitsmaschine,mit eine mobilen Handgerät zur dreidimensionalen Erfassung einer Umgebung,wobei das mobile Handgerät derart ausgebildet ist, dass ausgehend, von der erfassten Umgebung ein dreidimensionales Umgebungsmodell erstellt und grafisch darstellt darstellbar ist,wobei in der grafischen Darstellung des Umgebungsmodells Arbeitsbereichsgrenzen für die mobile Arbeitsmaschine eingebbar sind und der Arbeitsmaschine übermittelt werden.System for operating a mobile work machine, with a mobile hand-held device for three-dimensional detection of an environment, the mobile hand-held device being designed in such a way that, based on the detected environment, a three-dimensional environment model is created and can be represented graphically, with work area limits in the graphic representation of the environment model can be entered for the mobile machine and transmitted to the machine.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Betreiben einer mobilen Arbeitsmaschine sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a system and method for operating a mobile work machine and a corresponding computer program product according to the type of the independent claims.

Aus der DE 10 2014 212 408 A1 ist beispielsweise ein autonomes Arbeitsgerät bekannt, das innerhalb eines Arbeitsbereiches selbständig agiert. Zur Abgrenzung des Arbeitsbereiches ist es vorgesehen, den Arbeitsbereich mit Hilfe eines Einfassungsdrahts zu begrenzen. Zur Richtungserfassung innerhalb des Arbeitsbereichs wird ein Kompass oder ein GPS-basiertes Gerät vorgeschlagen.From the DE 10 2014 212 408 A1 For example, an autonomous working device is known that operates independently within a work area. To delimit the work area, it is intended to delimit the work area with the help of an edging wire. A compass or a GPS-based device is proposed for direction detection within the work area.

Aus der DE 10 2015 222 414 A1 ist ein autonomes Arbeitsgerät bekannt, bei dem im Steuergerät des Arbeitsgeräts so genannte harte und weiche Grenzen bzw. temporäre Grenzen hinterlegt und mit Hilfe einer Eingabeeinheit eingegeben werden können. Als Eingabegerät wird beispielhaft ein Smartphone mit einer darauf installierten App vorgeschlagen.From the DE 10 2015 222 414 A1 An autonomous working device is known in which so-called hard and soft limits or temporary limits are stored in the control device of the working device and can be entered using an input unit. A smartphone with an app installed on it is proposed as an input device.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Abgrenzung eines Arbeitsbereichs zu vereinfachen.The object of the invention is to simplify the delimitation of a work area.

Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße System, Verfahren und Computerprogrammprodukt gelöst.The object is achieved by the system, method and computer program product according to the invention.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Vorteilhaft ist ein System zum Betreiben einer mobilen Arbeitsmaschine vorgesehen, mit einem mobilen Handgerät zur dreidimensionalen Erfassung einer Umgebung, wobei das mobile Handgerät und die mobile Arbeitsmaschine Mittel zur Ermittlung ihrer Position im Raum aufweisen,
und wobei das mobile Handgerät derart ausgebildet ist, dass ausgehend, von der erfassten Umgebung ein dreidimensionales Umgebungsmodell erstellt und grafisch dargestellt wird, wobei in der grafischen Darstellung des dreidimensionalen Umgebungsmodells Arbeitsbereichsgrenzen für die mobile Arbeitsmaschine eingebbar sind und der Arbeitsmaschine übermittelt werden.A system for operating a mobile work machine is advantageously provided, with a mobile hand-held device for three-dimensional detection of an environment, the mobile hand-held device and the mobile work machine having means for determining their position in space,
and wherein the mobile handheld device is designed in such a way that, starting from the detected environment, a three-dimensional environment model is created and displayed graphically, with workspace limits for the mobile work machine being able to be entered in the graphic representation of the three-dimensional environment model and being transmitted to the work machine.

Ebenso vorteilhaft ist ein Verfahren zur Festlegung von Arbeitsgrenzen für eine mobile Arbeitsmaschine vorgesehen, bei dem mittels eines mobilen Handgeräts eine Umgebung für den Einsatz der mobilen Arbeitsmaschine erfasst und grafisch dargestellt wird,
wobei eine Eingabe in der grafisch dargestellten Umgebung als Eingabe für eine Arbeitsbereichsgrenze erkannt und an die mobile Arbeitsmaschine übermittelt wird.A method for determining working limits for a mobile working machine is also advantageously provided, in which an environment for the use of the mobile working machine is recorded and graphically represented by means of a mobile handheld device,
wherein an input in the graphically represented environment is recognized as input for a work area boundary and is transmitted to the mobile work machine.

Vorteilhaft ist auch ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, das in einem internen Speicher eines Computers bzw. mobilen Handgeräts geladen werden kann und derart ausgestaltet ist, dass das vorgenannte Verfahren ausgeführt wird, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer oder mobilen Handgerät läuft.A computer program product is also advantageously provided, which can be loaded into an internal memory of a computer or mobile handheld device and is designed such that the aforementioned method is carried out when the computer program product runs on a computer or mobile handheld device.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings.

Es zeigen schematisch:

  • 1 einen Arbeitsbereich für eine mobile Arbeitsmaschine,
  • 2 ein mobiles Handgerät mit einer Anzeige des Arbeitsbereichs.
They show schematically:
  • 1 a work area for a mobile machine,
  • 2 a mobile handheld device with a display of the work area.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.In the following description of the preferred embodiments, the same reference symbols designate the same or comparable components.

1 zeigt einen Arbeitsbereich 25 mit Arbeitsgrenzen 20 für eine mobile Arbeitsmaschine 10. Im dargestellten Fall könnte die Arbeitsmaschine 10 als autonomer Rasenmäher ausgebildet sein. Selbstverständlich sind auch andere Arbeitsmaschinen denkbar. 1 shows a work area 25 with working limits 20 for a mobile machine 10 , In the case shown, the work machine 10 be designed as an autonomous lawn mower. Of course, other work machines are also conceivable.

Typsicherweise werden Arbeitsgrenzen 20 für Mähroboter mit im oder am Boden angebrachten Grenzmarkierungen, Drähten, Reflektoren oder Vergleichbaren abgesteckt.Typically, there are working limits 20 for robotic lawnmowers with boundary markings, wires, reflectors or similar attached in or on the ground.

Wie in 2 gezeigt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, eine Umgebung 28 für einen möglichen Arbeitsbereich 25 der Arbeitsmaschine 10 mit einem mobilen Handgerät 30 zu erfassen und grafisch darzustellen. Das mobile Arbeitsgerät weist zum einen Mittel zur Erfassung der Position des Handgeräts 30 im Raum und Mittel zur dreidimensionalen Erfassung der Umgebung 28 auf. Zur Erfassung der Umgebung 28 kann beispielsweise ein einzelnes 3D-Bild oder durch Schwenken des Handgeräts 30 ein 3D-Panorambild erstellt werden. Ebenso ist es denkbar, die Umgebung mittels eines Zusatzgeräts dreidimensional zu erfassen.As in 2 shown, it is provided according to the invention, an environment 28 for a possible work area 25 the working machine 10 with a mobile handheld device 30 to be recorded and displayed graphically. On the one hand, the mobile working device has means for detecting the position of the hand-held device 30 in space and means for three-dimensional detection of the surroundings 28 on. To capture the environment 28 can, for example, a single 3D image or by swiveling the handheld device 30 a 3D panorama image can be created. It is also conceivable to capture the surroundings three-dimensionally using an additional device.

Für die dreidimensionale Erfassung der Umgebung 28 eignen sich insbesondere eine 3D-Kamera, die beispielsweise als TOF-Kamera oder auch als Stereokamerasystem ausgebildet sein kann. Selbstverständlich sind hier auch andere geeignete Verfahren denkbar.For three-dimensional detection of the surroundings 28 a 3D camera is particularly suitable, which can be designed, for example, as a TOF camera or also as a stereo camera system. Of course, other suitable methods are also conceivable here.

Insbesondere kann die 3D-Kamera auch mit einer 2D-Kamera kombiniert sein, um ggf. weitere Details erfassen zu können.In particular, the 3D camera can also be combined with a 2D camera in order to be able to capture further details if necessary.

Die Position des Handgeräts im Raum kann beispielsweise über eine GPS-Vorrichtung, ein Mobilfunknetz und/oder ein WLAN ermittelt werden. The position of the handheld device in the room can be determined, for example, using a GPS device, a mobile radio network and / or a WLAN.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass zunächst die Umgebung 28, in der ein möglicher Arbeitsbereich 25 festgelegt werden könnte, mit Hilfe des mobilen Handgeräts 30 erfasst wird. Die erfasste Umgebung 28 wird dem Nutzer auf einem Display grafisch dargestellt. Da die Umgebung 28 dreidimensional erfasst wurde, ist es grundsätzlich möglich, die Umgebung 28 in einer Vogelperspektive bzw. Draufsicht darzustellen.According to the invention it is provided that the surroundings first 28 in which a possible work area 25 could be set using the handheld mobile device 30 is recorded. The captured environment 28 is shown graphically to the user on a display. Because the environment 28 was recorded three-dimensionally, it is basically possible to view the surroundings 28 in a bird's eye view or top view.

Innerhalb der dargestellten Umgebung 28 kann nun eine Arbeitsgrenze 20 für die Arbeitsmaschine 10, beispielsweise durch Berühren des Displays, Berührungsgesten oder in anderer Art und Weise durch den Nutzer festgelegt werden. Auch ist es denkbar, dass aufgrund der erfassten Geländestruktur auch Vorschläge für geeignete Arbeitsgrenzen 20 dem Nutzer angeboten werden können.Within the depicted environment 28 can now have a working limit 20 for the working machine 10 , for example by touching the display, touch gestures or in some other way by the user. It is also conceivable that, based on the recorded terrain structure, suggestions for suitable working limits 20 can be offered to the user.

Die 3D-Daten der Umgebung 28 können ggf. auch auf ein anderes System übertragen werden und so beispielsweise auf einem PC bearbeitet und mit Arbeitsgrenzen 20 versehen werden.The 3D data of the environment 28 can, if necessary, also be transferred to another system and processed, for example, on a PC and with working limits 20 be provided.

Nach Festlegung der Arbeitsgrenzen 20 kann der Nutzer die Arbeitsgrenzen 20 vorzugsweise mit dem Handgerät 30 an die mobile Arbeitsmaschine 10 übermitteln.After setting the working limits 20 the user can limit the work 20 preferably with the handheld device 30 to the mobile machine 10 to transfer.

Da sowohl die mobile Arbeitsmaschine 10 als auch das Handgerät 30 über Mittel zur Bestimmung ihrer Position im Raum verfügen, können die Arbeitsgrenzen ohne weiteres in das Bezugssystem der Arbeitsmaschine übernommen bzw. übertragen werden. Als Bezugssystem kommen insbesondere ein globales Positionierungssystem mit Längen- und Breitengraden in Betracht. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass die Daten in ein lokales Bezugssystem transferiert werden oder bereits in einem lokalen Bezugssystem erfasst werden.Because both the mobile work machine 10 as well as the handheld device 30 have means for determining their position in space, the working limits can be easily transferred or transferred into the reference system of the machine. A global positioning system with degrees of longitude and latitude can be considered as the reference system. In principle, however, it is also conceivable that the data are transferred to a local reference system or are already recorded in a local reference system.

In einer möglichen Ausführung sind Handgerät 30 und Arbeitsmaschine 10 mit einem GPS-Empfänger ausgestattet und können ihr Position im globalen Bezugssystem bestimmen. Die vom Handgerät dreidimensional erfasste Umgebung 28 kann somit als Geländemodel mit GPS-Daten abgelegt werden. Die Arbeitsbereichsgrenzen 20 können dann in diesem Bezugssystem abgelegt bzw. gespeichert und an die Arbeitsmaschine übermittelt werden.One possible version is a handheld device 30 and working machine 10 equipped with a GPS receiver and can determine their position in the global reference system. The environment captured three-dimensionally by the handheld device 28 can therefore be saved as a terrain model with GPS data. The work area boundaries 20 can then be stored or stored in this reference system and transmitted to the machine.

Bei einer Verwendung einer Ladestation für die mobile Arbeitsmaschine ist es auch möglich, die Position der Ladestation auf der grafischen Darstellung am Handgerät 30 zu kennzeichnen. Das Arbeitssystem Ladestation und mobile Arbeitsmaschine kann so ausgelegt werden, dass die Daten für die Umgebung, Begrenzung und/oder Position der Ladestation zunächst an die Ladestation übermittelt werden, wobei die Ladestation Kommunikationsmittel aufweist, die die notwendigen Daten dann an die Arbeitsmaschine übermitteln.When using a charging station for the mobile work machine, it is also possible to show the position of the charging station on the graphic representation on the handheld device 30 to mark. The charging station and mobile work machine work system can be designed such that the data for the environment, limitation and / or position of the charging station are first transmitted to the charging station, the charging station having communication means which then transmit the necessary data to the working machine.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
mobile Arbeitsmaschinemobile work machine
2020
ArbeitsbereichsgrenzenOperational Limits
2525
ArbeitsbereichWorkspace
2828
UmgebungSurroundings
3030
mobiles Handgerätmobile handheld device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102014212408 A1 [0002]DE 102014212408 A1 [0002]
  • DE 102015222414 A1 [0003]DE 102015222414 A1 [0003]

Claims (3)

System zum Betreiben einer mobilen Arbeitsmaschine (10), mit einem mobilen Handgerät (30) zur dreidimensionalen Erfassung einer Umgebung (28), wobei das mobile Handgerät (30) und die mobile Arbeitsmaschine (10) Mittel zur Ermittlung ihrer Position im Raum aufweisen, und wobei das mobile Handgerät (30) derart ausgebildet ist, dass ausgehend, von der erfassten Umgebung (28) ein dreidimensionales Umgebungsmodell erstellt und grafisch dargestellt wird, wobei in der grafischen Darstellung des dreidimensionalen Umgebungsmodells Arbeitsbereichsgrenzen (25) für die mobile Arbeitsmaschine (10) eingebbar sind und der Arbeitsmaschine (10) übermittelt werden.System for operating a mobile work machine (10), with a mobile handheld device (30) for three-dimensional detection of an environment (28), wherein the mobile handheld device (30) and the mobile work machine (10) have means for determining their position in space, and wherein the mobile handheld device (30) is designed in such a way that a three-dimensional model of the environment is created and displayed graphically, starting from the detected environment (28), The working area limits (25) for the mobile work machine (10) can be entered in the graphic representation of the three-dimensional environment model and transmitted to the work machine (10). Verfahren zur Festlegung von Arbeitsgrenzen (20) für eine mobile Arbeitsmaschine (10), bei dem mittels eines mobilen Handgeräts (30) eine Umgebung (28) für den Einsatz der mobilen Arbeitsmaschine (10) erfasst und grafisch dargestellt wird, wobei eine Eingabe in der grafisch dargestellten Umgebung (28) als Eingabe für eine Arbeitsbereichsgrenze (20) erkannt und an die mobile Arbeitsmaschine (10) übermittelt wird.Method for determining working limits (20) for a mobile working machine (10), in which an environment (28) for the use of the mobile working machine (10) is recorded and displayed graphically by means of a mobile handheld device (30), wherein an input in the graphically represented environment (28) is recognized as an input for a work area boundary (20) and is transmitted to the mobile work machine (10). Computerprogrammprodukt, das in einen internen Speicher eines Computers bzw. mobilen Handgeräts (30) geladen werden kann und derart ausgestaltet ist, dass das Verfahren gemäß Anspruch 2 ausgeführt wird, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer oder mobilen Handgerät läuft.Computer program product that can be loaded into an internal memory of a computer or mobile handheld device (30) and is configured in such a way that the method according to Claim 2 is executed when the computer program product runs on a computer or mobile handheld device.
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