DE102018201377A1 - Dump truck with obstacle detection system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kipperfahrzeug (1) mit einer Kippbrücke (3) und einem steuerbaren Kippmechanismus zum reversiblen Kippen der Kippbrücke aus einer Fahrtgrundstellung in eine angehobene Kippstellung um eine Kippachse (17), und ist ein Hinderniserkennungssystem (11), das dazu eingerichtet ist, einen jeweils nächsten vom Kipperfahrzeug angesteuerten Fahrstreckenabschnitt (5) auf obere Hindernisse zu überwachen, die eine Kollisionsgefahr für das Kipperfahrzeug (1) bei Fahrt mit angehobener Kipprücke längs des Fahrstreckenabschnittes (5) darstellen, und eine von dem Hinderniserkennungssystem (11) auf die Erfassung eines Hindernisses (7) hin zu aktivierende Einrichtung (15) zur Kollisionsvermeidung, die dazu eingerichtet ist, bei ihrer Aktivierung durch das Hinderniserkennungssystem (11) wenigstens eine der folgenden Maßnahmen einzuleiten:- Absenken der Kippbrücke (3),- Aktivieren eines Bremsvorgangs des Kipperfahrzeugs (1),- Ausgabe eines haptischen, akustischen und/oder optischen Warnsignals innerhalb des Kipperfahrzeugs (1) für den Fahrer des Kipperfahrzeugs (1).Gemäß einem zweiten Erfindungsaspekt wir verhindert, dass die Kippbrücke (3) unter einem oberen Hindernis (19) soweit angehoben werden kann, dass sie das Hindernis berührt.The invention relates to a tipping vehicle (1) with a tilting bridge (3) and a controllable tilting mechanism for reversibly tilting the tipping bridge from a basic driving position to a raised tilting position about a tilting axis (17), and is an obstacle detection system (11) adapted to to monitor a respective next from the tipping vehicle driven route section (5) to upper obstacles that represent a risk of collision for the dump truck (1) when driving with raised tipper along the route section (5), and one of the obstacle detection system (11) on the detection of a Obstacle (7) towards activating means (15) for collision avoidance, which is adapted to initiate at least one of the following measures when activated by the obstacle detection system (11): - Lowering the tipping bridge (3), - Activating a braking operation of the tipping vehicle ( 1), - output of a haptic, acoustic and / or According to a second aspect of the invention, we prevent the tipping bridge (3) under an upper obstacle (19) can be raised so far that it touches the obstacle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kipperfahrzeug mit einer Kippbrücke und einem steuerbaren Kippmechanismus zum reversiblen Kippen der Kippbrücke aus einer Fahrtgrundstellung in eine angehobene Kippstellung um eine Kippachse.The invention relates to a dump truck with a tilting bridge and a controllable tilting mechanism for reversibly tilting the dumping bridge from a basic driving position into a raised tilted position about a tilting axis.
Derartige Kipperfahrzeuge sind in zahlreichen Varianten bekannt und werden üblicherweise zum Transport von Schüttgut in unterschiedlichsten Umgebungen verwendet.Such dump trucks are known in numerous variants and are commonly used for the transport of bulk material in a variety of environments.
Ist die Kippbrücke in einem solchen Kipperfahrzeug in einer angehobenen Kippstellung, insbesondere in der maximal angehobenen Kippstellung, so kann ein Kipperfahrzeug der hier primär betrachteten Art eine erheblich grö-βere Gesamtfahrzeughöhe haben als im Falle der in Fahrtgrundstellung abgesenkten Kippbrücke. Dies bedeutet auch, dass Brücken, Tunnel, Stromleitungen und sonstige die freie Höhe über der Fahrbahn begrenzende Installationen Hindernisse mit Kollisionsgefahr für das Kipperfahrzeug darstellen können, wenn sich dieses mit in einer angehobenen Kippstellung befindlichen Kippbrücke einer solchen Installation nähert.If the tipping bridge in such a tipping vehicle is in a raised tilted position, in particular in the maximally raised tilting position, a dump truck of the type primarily considered here can have a considerably greater total vehicle height than in the case of the tipping bridge lowered in the driving basic position. This also means that bridges, tunnels, power lines and other installations limiting the free height above the roadway can pose obstacles to collision with the dump truck when approaching such an installation with the dump truck in a raised tilt position.
Es besteht somit eine erhöhte Unfallgefahr bei Fahrt des Kipperfahrzeugs mit in einer angehobenen Kippstellung befindlichen Kippbrücke.There is thus an increased risk of accidents when driving the dump truck with located in a raised tilt position dumping bridge.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kipperfahrzeug der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass das Risiko der Kollision mit fahrbahnhöhenbegrenzenden Installationen für das Kipperfahrzeug reduziert ist. Object of the present invention is to provide a dump truck of the type mentioned in such a way that the risk of collision with road height limiting installations for the dump truck is reduced.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird unter einem ersten Erfindungsaspekt ein Kipperfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen, nämlich ein Kipperfahrzeug der eingangs genannten Art, das gekennzeichnet ist durch
ein Hinderniserkennungssystem, das dazu eingerichtet ist, einen jeweils nächsten vom Kipperfahrzeug angesteuerten Fahrstreckenabschnitt auf obere Hindernisse zu überwachen, die eine Kollisionsgefahr für das Kipperfahrzeug bei Fahrt mit angehobener Kipprücke längs des Fahrstreckenabschnittes darstellen, und
eine von dem Hinderniserkennungssystem auf die Erfassung eines solchen Hindernisses hin zu aktivierende Einrichtung zur Kollisionsvermeidung, die dazu eingerichtet ist, bei ihrer Aktivierung durch das Hinderniserkennungssystem wenigstens eine der folgenden Maßnahmen einzuleiten:
- - Absenken der Kippbrücke,
- - Aktivieren eines Bremsvorgangs des Kipperfahrzeugs,
- - Ausgabe eines haptischen und/oder akustischen und/oder optischen Warnsignals innerhalb des Kipperfahrzeugs für den Fahrer des Kipperfahrzeugs.
an obstacle detection system which is adapted to monitor a respective next from the tipper vehicle driven route section to upper obstacles that represent a risk of collision for the dump truck when driving with raised tipper along the route section, and
a collision avoidance device to be activated by the obstacle detection system in response to the detection of such an obstacle, which is set up to initiate at least one of the following measures when it is activated by the obstacle detection system:
- - lowering the tipping bridge,
- Activating a braking operation of the dump truck,
- - Output of a haptic and / or audible and / or visual warning signal within the dump truck for the driver of the dump truck.
Es kommt somit zu einer Reaktion des Fahrzeugs bei Erkennung eines betreffenden Hindernisses, die eine Kollisionsgefahr mit einer die Fahrbahnhöhe begrenzenden Installation in den vielen Fällen zumindest herabsetzt.There is thus a reaction of the vehicle upon detection of a relevant obstacle, which at least minimizes the risk of collision with an installation limiting the roadway height in many cases.
Ergänzend wird vorgeschlagen, dass die Einrichtung zur Kollisionsvermeidung bei Erfassung eines Hindernisses durch das Hinderniserkennungssystem auch ein akustisches und/oder optisches Warnsignal außen am Kipperfahrzeug, insbesondere für etwaig nachfolgende Fahrzeuge abgibt. Auf diese Weise kann die Aufmerksamkeit der Fahrer nachfolgender Fahrzeuge auf das Geschehen um das Kipperfahrzeug in besonderer Weise gelenkt werden, so dass auf diese Weise beispielsweise das Risiko eines Auffahrens eines nachfolgenden Fahrzeugs auf das Kipperfahrzeug vermindert werden kann, wenn das Kipperfahrzeug beispielsweise abrupt abgebremst wird. In addition, it is proposed that the device for collision avoidance upon detection of an obstacle by the obstacle detection system also emits an audible and / or visual warning signal outside the dump truck, in particular for any subsequent vehicles. In this way, the attention of the driver of subsequent vehicles on the events around the dump truck can be steered in a special way, so that in this way, for example, the risk of a collision of a subsequent vehicle can be reduced to the dump truck when the dump truck is abruptly braked, for example.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Hinderniserkennungssystem ein Sattelitennavigationssystem, z.B. GPS, mit welchem auch die Fahrbahnhöhe begrenzende Installationen, wie Tunnel, Fahrbahnüberführungen und dgl., erfassbar sind, wobei das Hinderniserkennungssystem dazu eingerichtet ist, von dem Sattelitennavigationssystem erhaltene Daten über eine etwaige Annäherung des Kipperfahrzeugs an eine solche seine Fahrbahnhöhe begrenzende Installation auszuwerten und im Falle der Annäherung des Kipperfahrzeugs an eine solche Installation und bei Feststellung der Kollisionsgefahr mit der Installation die Einrichtung zur Kollisionsvermeidung zu aktivieren.According to one embodiment of the invention, the obstacle detection system comprises a satellite navigation system, e.g. GPS, with which also the road height limiting installations, such as tunnels, roadway overpasses and the like. Detected are, the obstacle detection system is adapted to evaluate the satellite navigation system data obtained on a possible approach of the dump truck to such a height limiting installation installation and in case the approach of the dump truck to such an installation, and upon detection of the risk of collision with the installation to activate the means for collision avoidance.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Hinderniserkennungssystem eine Verkehrszeichenerkennungseinrichtung. Das Hinderniserkennungssystem ist dazu ausgestattet, die Einrichtung zur Kollisionsvermeidung zu aktivieren, wenn die Verkehrszeichenerkennungseinrichtung ein Verkehrszeichen erkennt, welches auf eine eine etwaige Kollisionsgefahr darstellende Fahrbahnhöhenbegrenzung in einem vom Kipperfahrzeug angesteuerten Fahrstreckenabschnitt hinweist.According to a further embodiment of the invention, the obstacle recognition system comprises a traffic sign recognition device. The obstacle detection system is equipped to activate the means for collision avoidance, when the traffic sign recognition device detects a traffic sign, which indicates a road height limitation representing a possible risk of collision in a driving route section controlled by the tipper vehicle.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Hinderniserkennungssystem ein Bilderfassungssystem, welches dazu eingerichtet ist, zumindest einen Umgebungsbereich in Fahrtrichtung des Kipperfahrzeugs auf etwaige obere Hindernisse zu überwachen und bei Erfassung eines solchen Hindernisses die Einrichtung zur Kollisionsvermeidung zu aktivieren. Ein solches Bilderfassungssystem weist gemäß einer besonders bevorzugten Variante wenigstens eine digitale Fotokamera, insbesondere Stereokamera auf. Es kommen aber auch andere bildgebende Sensoren, etwa Radarsensoren, Laserscanner usw. als Bilderfassungssysteme infrage.According to a further embodiment of the invention, the obstacle recognition system comprises an image acquisition system which is set up to monitor at least one surrounding area in the direction of travel of the dump truck on any upper obstacles and to activate the means for collision avoidance upon detection of such an obstacle. Such According to a particularly preferred variant, the image acquisition system has at least one digital camera, in particular a stereo camera. But there are also other imaging sensors, such as radar sensors, laser scanners, etc. as imaging systems in question.
Vorzugsweise umfasst das Hinderniserkennungssystem in einer oder mehreren Ausführungsformen auch Entfernungsmesssysteme, um die Entfernung zu einem etwaigen Höhenhindernis zu erfassen. Auch können Höhenmesssysteme vorgesehen sein, um die Höhe eines etwaigen Hindernisses bei Annäherung des Kipperfahrzeugs daran zu messen bzw. abzuschätzen.Preferably, in one or more embodiments, the obstacle detection system also includes ranging systems to detect the distance to any height obstacle. Also, height measuring systems may be provided to measure or estimate the height of any obstacle as the tipper vehicle approaches.
Die Entfernungsinformationen und Höheninformationen sind vorzugsweise von dem Hinderniserkennungssystem bei der Auswertung der Daten zur Hinderniserkennung zu berücksichtigen.The distance information and altitude information are preferably to be considered by the obstacle detection system in the evaluation of the obstacle detection data.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Hinderniserkennungssystem ein optisches oder/und akustisches Konturenabtastsystem, welches dazu eingerichtet ist, zumindest einen Umgebungsbereich in Fahrtrichtung des Kipperfahrzeugs auf etwaige obere Hindernisse abtastend zu überwachen und bei Erfassung eines solchen Hindernisses die Einrichtung zur Kollisionsvermeidung zu aktivieren. Ein solches Konturenabtastsystem kann beispielsweise ein Radarabtastsystem oder ein Ultraschall-Abtastsystem sein.According to a further embodiment of the invention, the obstacle detection system comprises an optical and / or acoustic contour scanning system which is adapted to scan at least one surrounding area in the direction of travel of the dump truck for any upper obstacles and to activate the means for collision avoidance upon detection of such an obstacle. Such a contour scanning system may be, for example, a radar scanning system or an ultrasonic scanning system.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Hinderniserkennungssystem eine auf elektrische Felder, insbesondere auf elektromagnetische Felder von Stromleitungen in einem vorderen Umgebungsbereich in Fahrtrichtung des Kipperfahrzeugs ansprechende Sensoreinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Einrichtung zur Kollisionsvermeidung zu aktivieren, wenn sie eine eine potentielle Kollisionsgefahr darstellende Stromleitung erfasst. Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise auf induktiver Basis funktionieren.According to a further embodiment of the invention, the obstacle detection system comprises a sensor device responsive to electric fields, in particular to electromagnetic fields of power lines in a front surrounding area in the direction of travel of the dump truck, which is adapted to activate the device for collision avoidance, if it represents a potential collision hazard Power line detected. The sensor device can, for example, operate on an inductive basis.
Unter einem weiteren Erfindungsaspekt wird ein Kipperfahrzeug der eingangs genannten Art vorgeschlagen, welches gekennzeichnet ist durch ein Hinderniserkennungssystem, das dazu eingerichtet ist, einen oberen Umgebungsbereich des Kipperfahrzeugs bei Einleitung eines Kippvorganges in eine angehobene Kippstellung auf etwaige obere Hindernisse zu überwachen, mit welchen die Kippbrücke bei einem solchen Kippvorgang in Berührung kommen könnte, und
eine von dem Hinderniserkennungssystem auf die Erfassung eines solchen Hindernisses hin zu aktivierende Sicherungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, bei ihrer Aktivierung durch das Hinderniserkennungssystem wenigstens eine der folgenden Maßnahmen einzuleiten:
- - Stoppen des Kippvorgangs,
- - Absenken der Kippbrücke,
- - Ausgabe eines haptischen, akustischen und/oder optischen Warnsignals innerhalb des Kipperfahrzeugs für den Fahrer des Kipperfahrzeugs.
a safety device to be activated by the obstacle detection system upon the detection of such an obstacle, which device is set up to initiate at least one of the following measures when it is activated by the obstacle detection system:
- - stopping the tipping process,
- - lowering the tipping bridge,
- - Output of a haptic, audible and / or visual warning signal within the dump truck for the driver of the dump truck.
Bei diesem weiteren Erfindungsaspekt richten sich die Betrachtungen auf den Fall, dass ein Kippvorgang des Kipperfahrzeugs eingeleitet wird, wenn sich das Kipperfahrzeug unter einem darüber befindlichen Hindernis befindet. Ein solches Hindernis kann beispielsweise die Decke einer Halle sein, in der sich das Kipperfahrzeug befindet, oder eine Brücke, Stromleitung usw.In this further aspect of the invention, the considerations are directed to the case that a dumping operation of the dump truck is initiated when the dump truck is under an overlying obstacle. Such an obstacle may be, for example, the ceiling of a hall in which the dump truck is located, or a bridge, power line, etc.
Sobald das Hinderniserkennungssystem ein solches oberes Hindernis erkennt, aktiviert es die Sicherungseinrichtung, welche dann wenigstens eine der folgenden Maßnahmen einleitet:
- - Stoppen des Kippvorgangs inklusive ggf. Unterbinden eines Kippvorgangs,
- - Absenken der Kippbrücke bei bereits eingeleitetem Kippvorgang,
- - Ausgabe eines haptischen, akustischen und/oder optischen Warnsignals innerhalb des Kipperfahrzeugs für den Fahrer des Kipperfahrzeugs.
- - stopping the tipping process including, if necessary, stopping a tipping process,
- - Lowering the tipping bridge when tipping already initiated,
- - Output of a haptic, audible and / or visual warning signal within the dump truck for the driver of the dump truck.
Es soll auf diese Weise vermieden werden, dass die Kippbrücke mit einem oberen Hindernis in Kontakt kommt. Gemäß einer Ausführungsform dieses Erfindungsaspektes kann das Kipperfahrzeug dazu eingerichtet sein, einen Kippvorgang mit nach oben hin begrenzter Kippstellung auch im Falle eines oberen Hindernisses zu ermöglichen, wobei die obere Grenze von dem Hinderniserkennungssystem stets so vorgegeben wird, dass die Kippbrücke nicht mit dem oberen Hindernis in Kontakt kommt.It should be avoided in this way that the dumping bridge comes into contact with an upper obstacle. According to one embodiment of this aspect of the invention, the dump truck may be configured to allow a tilting operation with tilting upwardly limited also in the case of an upper obstacle, the upper limit of the obstacle detection system is always set so that the tipping bridge does not interfere with the upper obstacle in Contact is coming.
Das Hinderniserkennungssystem kann ein berührungslos messendes Abstandsmesssystem zur Erfassung der Höhenlage eines etwaigen Hindernisses in dem überwachten oberen Umgebungsbereich aufweisen.The obstacle detection system may include a non-contact distance measuring system for detecting the altitude of any obstacle in the monitored upper environment.
Auch kann das Hinderniserkennungssystem ein optisches oder/und akustisches Konturenabtastsystem umfassen, welches dazu eingerichtet ist, zumindest den oberen Umgebungsbereich auf etwaige Hindernisse abtastend zu überwachen und bei Erfassung eines solchen Hindernisses die Sicherungseinrichtung zu aktivieren.Also, the obstacle detection system may comprise an optical and / or acoustic contour scanning system which is adapted to at least monitor the upper surrounding area for any obstacles and to activate the safety device upon detection of such an obstacle.
Es sei darauf hingewiesen, dass die hier vorgestellten Erfindungsaspekte auch miteinander kombiniert werden können.It should be noted that the invention aspects presented here can also be combined with one another.
Ein Ausführungsbeispiel des ersten Erfindungsaspektes wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die
Ein Ausführungsbeispiel des zweiten Erfindungsaspektes wird anschließend unter Bezugnahme auf die
Die
Die gestrichelte Linie
Mit
Diese Maßnahmen dienen dazu, eine Kollision mit dem Hindernis
Zur Erläuterung des weiteren Erfindungsaspektes ist in
Das Hinderniserkennungssystem
Das Hinderniserkennungssystem
Erfasst das Hinderniserkennungssystem
Der zweite Erfindungsaspekt kann gemäß bevorzugter Variante insbesondere bei stehendem Kipperfahrzeug
Wenngleich in den Ausführungsbeispielen ein Hinterkipper gezeigt ist, so ist die Erfindung auch auf Seitenkipper oder Mehrseitenkipper anwendbar.Although a rear tipper is shown in the embodiments, the invention is also applicable to side tippers or multi-side tippers.
Auch könnten die Komponenten
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DE102018201377.2A DE102018201377A1 (en) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | Dump truck with obstacle detection system |
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2018
- 2018-01-30 DE DE102018201377.2A patent/DE102018201377A1/en active Pending
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