DE102019211708A1

DE102019211708A1 - Vorwärts gerichteter sensor zur vorausschauenden nivellierungssteuerung

Info

Publication number: DE102019211708A1
Application number: DE102019211708.2A
Authority: DE
Inventors: Craig Christofferson; Michael D. Peat; John M. Hageman; Tarik Loukili
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2019-08-05
Publication date: 2020-02-13
Also published as: CN110820844B; US11180902B2; US20200048869A1; CN110820844A

Abstract

Ein Fahrzeugplaniersteuersystem und Verfahren zur Steuerung einer Anbaugeräteposition einer Planiermaschine, die sich entlang eines Weges einer Oberfläche bewegt. Die Planiermaschine beinhaltet einen Rahmen, der von Rädern getragen wird, und ein Anbaugerät, das einstellbar mit dem Rahmen gekoppelt ist. Das Steuersystem umfasst einen Prozessor und einen Speicher, die konfiguriert sind, um ein Planierziel zu empfangen, um die Oberfläche mit dem Anbaugerät auf Grundlage des Planierziels auf eine gewünschte Planierung zu planieren. Unregelmäßigkeiten der Oberfläche in einem Weg der Planiermaschine werden lokalisiert. Ein Winkel des Rahmens wird basierend auf den lokalisierten Oberflächenunregelmäßigkeiten bestimmt und eine Differenz zwischen dem identifizierten Winkel des Rahmens und dem Planierziel wird bestimmt. Eine Position des Anbaugeräts relativ zu dem Rahmen basierend auf der bestimmten Differenz wird identifiziert und die Oberfläche wird mit der identifizierten Position des Anbaugeräts planiert.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Arbeitsfahrzeug, wie etwa eine Planiermaschine zum Planieren einer Oberfläche, und insbesondere auf ein Fahrzeugnivellierungssteuersystem zum Steuern einer Anbaugeräteposition auf Grundlage eines vorwärts gerichteten Sensors, um eine gewünschte Nivellierung der Oberfläche zu erreichen.
HINTERGRUND
Arbeitsfahrzeuge, wie etwa eine Planiermaschine, können im Bauwesen und in der Instandhaltung verwendet werden, um eine ebene Oberfläche in verschiedenen Winkeln, Neigungen und Höhen zu schaffen. Mit einer Planiermaschine kann beispielsweise beim Pflastern von Straßen ein Fundament vorbereitet werden, um eine breite, ebene Oberfläche zu schaffen, auf die eine Asphaltschicht aufgebracht wird. Eine Planiermaschine kann zwei oder mehr Achsen beinhalten, wobei ein Motor und eine Fahrerkabine über den Achsen am hinteren Ende des Fahrzeugs angeordnet sind und eine weitere Achse am vorderen Ende des Fahrzeugs angeordnet ist. Zwischen Vorderachse und Hinterachse ist ein Anbaugerät, beispielsweise ein Planierschild, am Fahrzeug angebracht.
Planiermaschinen umfassen eine Zugstangenbaugruppe, die in Richtung der Vorderseite der Maschine angebracht ist und von der Maschine gezogen wird, wenn sie sich vorwärts bewegt. Die Zugstangenbaugruppe trägt drehbar ein kreisförmiges Antriebselement an einem freien Ende der Zugstangenbaugruppe und das kreisförmige Antriebselement stützt ein Anbaugerät, wie beispielsweise das Blatt, auch als Planierschild bekannt. Der Winkel des Anbaugeräts unterhalb der Zugstangenbaugruppe kann durch die Drehung des Kreisantriebselements relativ zu der Zugstangenbaugruppe eingestellt werden.
Zusätzlich zu der Drehung des Planierschilds um eine drehfeste Achse ist das Planierschild auch auf einen ausgewählten Winkel in Bezug auf das Kreisantriebsglied einstellbar. Dieser Winkel wird als Planierschildneigung bezeichnet. Die Höhe des Planierschilds ist ebenfalls einstellbar.
Um eine Oberfläche ordnungsgemäß zu begradigen, umfasst die Planiermaschine einen oder mehrere Sensoren, welche die Ausrichtung des Fahrzeugs in Bezug auf die Schwerkraft und die Position des Planierschilds in Bezug auf das Fahrzeug messen. Ein Drehsensor, der an dem Kreisantriebselement angeordnet ist, stellt einen Drehwinkel des Planierschilds in Bezug auf eine Längsachse bereit, die durch eine Länge des Fahrzeugs definiert ist. Ein Drehsensor, der an dem Kreisantriebselement angeordnet ist, stellt einen Drehwinkel des Planierschilds in Bezug auf eine Längsachse bereit, die durch eine Länge des Fahrzeugs definiert ist. Ein Längsneigungssensor stellt einen Fahrwinkel des Fahrzeugs in Bezug auf die Schwerkraft bereit.
Maschinensteuersysteme, die zweidimensionale (2D) und dreidimensionale (3D) Maschinensteuersysteme umfassen, befinden sich an der zu planierenden Oberfläche, um der Planiermaschine Planierungsinformationen bereitzustellen. Ein Fahrzeugplaniersteuersystem empfängt Signale vom Maschinensteuersystem, um der Planiermaschine zu ermöglichen, die Oberfläche zu planieren. Die Planiermaschine umfasst ein Planiersteuersystem, das operativ mit jedem der Sensoren verbunden ist, so dass die zu planierende Oberfläche auf die gewünschte Neigung, den gewünschten Winkel und die gewünschte Höhe planiert werden kann. Die gewünschte Oberflächenplanierung wird vor oder während eines Planiervorgangs geplant.
Maschinensteuersysteme können Neigungs-, Winkel- und Höhensignale an das Fahrzeugplaniersteuersystem bereitstellen, um es der Planiermaschine oder einem Bediener zu ermöglichen, die Neigung, den Winkel und die Höhe das Planierschilds einzustellen. Das Fahrzeugplaniersteuersystem kann auf eine Weise konfiguriert sein, die Neigung, den Winkel und die Höhe des Planierschilds automatisch zu steuern, um die Oberfläche auf Grundlage der gewünschten Neigungen, Winkel und Höhen zu planieren, wie es Fachleuten bekannt ist. In diesen automatischen Systemen werden Anpassungen an der Position des Planierschilds in Bezug auf das Fahrzeug ständig am Planierschild vorgenommen, um die Neigungs-, Winkel- und/oder Höhenziele zu erreichen. Viele Fahrzeugplaniersteuersysteme bieten eine integrierte oder optionale Anzeige, die dem Bediener anzeigt, wie gut das Fahrzeugplaniersteuersystem die Zielneigung, den Zielwinkel und/oder die Zielhöhe einhält.
Unter einigen Bedingungen beinhaltet die Oberfläche, die planiert wird, Sinkkästen, Rinnen, Gräben oder andere Vertiefungen, die unter einer planierten Oberfläche versenkt sind, und Grate, Hügel, Senken oder andere erhöhte Bereiche, die sich über einer planierten Oberfläche erstrecken. Jede der Vertiefungen oder Erhebungen ist unregelmäßig geformt und kann sich über eine Fläche bei unterschiedlichen Winkeln zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Wenn sich das Fahrzeug über diese Unregelmäßigkeiten bewegt, weicht das Planierschild einer Planiermaschine von der gewünschten Planieroberfläche ab, was verhindert, dass das Fahrzeug effizient und effektiv arbeitet, wenn es die Neigung der Oberfläche umformt.
Daher besteht ein Bedarf, die Position des Planierschilds als Reaktion auf das Auftreten der Unregelmäßigkeiten einzustellen, um eine Oberfläche auf ein Planierziel hin zu planieren.
ZUSMMENFASSUNG
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Steuern einer Anbaugeräteposition eines Fahrzeugs bereitgestellt, das sich entlang eines Weges einer Oberfläche bewegt. Das Fahrzeug beinhaltet einen Rahmen, der von Rädern getragen wird, sowie ein Anbaugerät, das einstellbar an den Rahmen gekoppelt ist. Das Verfahren beinhaltet: das Empfangen eines Planierziels, um die Oberfläche mit dem Anbaugerät auf eine gewünschte Planierung zu bringen; das Lokalisieren von Unregelmäßigkeiten der Oberfläche in einem Weg der Planiermaschine, das Identifizieren eines Winkels des Rahmens basierend auf den lokalisierten Unregelmäßigkeiten der Oberfläche, das Bestimmen einer Differenz zwischen dem identifizierten Winkel des Rahmens und dem Planierziel; das Identifizieren einer Position des Anbaugeräts in Bezug auf den Rahmen basierend auf der bestimmten Differenz; und das Planieren der Oberfläche mit der identifizierten Position des Anbaugerätes.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Fahrzeugplaniersteuersystem für ein Fahrzeug mit Rädern, einem Rahmen und einem Anbaugerät bereitgestellt, das dazu konfiguriert ist, sich durch einen Bereich von Positionen in Bezug auf den Rahmen zu bewegen, um eine Oberfläche mit einer aktuellen Neigung zu einem Planierziel zu planieren. Das Steuersystem beinhaltet eine Antenne, die operativ mit dem Rahmen verbunden und dazu konfiguriert ist, eine Position des Fahrzeugs in Bezug auf die Oberfläche zu empfangen. Ein oder mehrere Bildsensoren sind dazu konfiguriert, Unregelmäßigkeiten der Oberfläche in einem Weg des Fahrzeugs abzubilden und ein oder mehrere Bilder der Oberflächenunregelmäßigkeiten zu übertragen. Steuerschaltungen sind operativ mit der Antenne und dem einen oder den mehreren Bildsensoren verbunden. Die Steuerschaltung beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher, wobei der Speicher konfiguriert ist, Programmanweisungen zu speichern, und der Prozessor konfiguriert ist, die gespeicherten Programmanweisungen auszuführen, um Oberflächenunregelmäßigkeiten von der einen oder den mehreren abgebildeten Oberflächenunregelmäßigkeiten zu lokalisieren; einen erwarteten Winkel des Rahmens basierend auf den lokalisierten Oberflächenunregelmäßigkeiten zu identifizieren; eine Differenz zwischen dem identifizierten erwarteten Winkel des Rahmens und dem Planierziel zu bestimmen; eine Position des Anbaugeräts in Bezug auf den Rahmen basierend auf der bestimmten Differenz zu identifizieren; und die Position des Anbaugeräts basierend auf der identifizierten Position einzustellen, um die Oberfläche zu planieren, um an das Planierziel zu erreichen.
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Steuern einer Anbaugeräteposition einer Vielzahl von Planiermaschinen bereitgestellt, die dazu konfiguriert sind, sich entlang eines Weges einer Oberfläche zu bewegen, wobei jede der Planiermaschinen einen Rahmen, der von Rädern getragen wird, und ein einstellbar mit dem Rahmen gekoppeltes Anbaugerät beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet: Empfangen eines Planierziels an einer ersten Planiermaschine von einer der Vielzahl von Planiermaschinen, um die Oberfläche mit dem Anbaugerät auf eine gewünschte Planierung zu planieren; das Lokalisieren von Unregelmäßigkeiten der Oberfläche in einem Weg der ersten Planiermaschine; das Identifizieren eines erwarteten Winkels des Rahmens der ersten Planiermaschine auf Grundlage der lokalisierten Oberflächenunregelmäßigkeiten; das Bestimmen einer Differenz zwischen dem identifizierten Winkel des Rahmens der ersten Planiermaschine und dem Planierziel; das Identifizieren von Positionen des Anbaugerätes der ersten Planiermaschine in Bezug auf den Rahmen auf Grundlage der bestimmten Differenz während des ersten Weges; das Planieren der Oberfläche des Weges mit der identifizierten Position des Anbaugerätes der ersten Planiermaschine und das Identifizieren des durch die erste Planiermaschine planierten Weges.
Figurenliste
Die oben genannten Aspekte der vorliegenden Offenbarung und die Art und Weise, wie sie erhalten werden, werden deutlicher und die Offenbarung selbst wird durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden, wobei:

1 eine Seitenansicht einer Planiermaschine ist;
2 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Fahrzeugs und eines Fahrzeugplaniersteuersystems der vorliegenden Offenbarung ist;
3 eine schematische Darstellung einer Vielzahl von Fahrzeugen ist, die dazu konfiguriert sind, eine Fläche zu planieren und mit einem Server zu kommunizieren.
4 eine Darstellung einer Planiermaschine ist, die eine Oberfläche mit Unregelmäßigkeiten planiert.
5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen einer Position eines Anbaugerätes einer Planiermaschine ist.

In den verschiedenen Ansichten werden gleiche Teile durch gleiche Bezugsnummern bezeichnet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind nicht dazu bestimmt, erschöpfend zu sein oder die Offenbarung auf die genau offenbarten Formen der folgenden ausführlichen Beschreibung zu beschränken. Vielmehr wurden die Ausführungen so gewählt und beschrieben, dass Fachleute die Prinzipien und Praktiken der vorliegenden Offenbarung verstehen können.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Fahrzeugs, wie etwa einer Planiermaschine 100, gezeigt. Ein Beispiel für eine Planiermaschine ist die 772G Planiermaschine, die von Deere & Company hergestellt und verkauft wird. Während in der vorliegenden Offenbarung eine Planiermaschine erörtert wird, werden andere Arten von Arbeitsmaschinen in Betracht gezogen, einschließlich Grader, Straßenhobel, Planierraupen, Bulldozer, Raupen und Frontlader.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Planiermaschine 100 einen vorderen Rahmen 102 und einen hinteren Rahmen 104, wobei der vordere Rahmen 102 auf einem Paar von Vorderrädern 106 und der hintere Rahmen 104 auf einem rechten und linken Tandemsatz von Hinterrädern 108 getragen wird. Eine gerade Linie, die sich zwischen den Radmitten erstreckt, definiert im Allgemeinen eine Radachse quer zu einer Längsebene des Fahrzeugs 100 und im Allgemeinen parallel zu Radlaufflächen, die mit der Oberfläche in Kontakt stehen, die planiert wird. In einer oder mehreren Ausführungsformen sind der Vorderrahmen 102 und der Hinterrahmen 104 fest miteinander gekoppelt. In noch einer anderen Ausführungsform sind der Vorderrahmen 102 und der Hinterrahmen 104 in Bezug aufeinander beweglich, sodass der Vorderrahmen 102 und der Hinterrahmen 104 in Bezug aufeinander ein Gelenk bilden sind. Eine Gelenkverbindung des Fahrzeugs während eines Planiervorgangs ist auch als „Hundegang“ bekannt.
Eine Fahrerkabine 110 ist an einem nach oben geneigten hinteren Bereich 112 des vorderen Rahmens 102 angebracht und enthält verschiedene Bedienelemente für die Planiermaschine 100, die so angeordnet sind, dass sie sich in Reichweite eines sitzenden oder stehenden Bedieners befinden. In einem Aspekt können diese Steuerungen ein Lenkrad 114 und eine Hebelbaugruppe 116 enthalten. Eine Benutzerschnittstelle 117 wird von einer Konsole unterstützt, die sich in der Kabine befindet, und umfasst eine oder mehrere verschiedene Arten von Bedienelementen, einschließlich manueller und elektronischer Tasten von Schaltern. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Benutzerschnittstelle 117 eine visuelle Anzeige, die vom Bediener auswählbare Menüs zum Steuern verschiedener Merkmale des Fahrzeugs 100 bereitstellt. In einer oder mehreren Ausführungsformen wird eine Videoanzeige bereitgestellt, um Bilder anzuzeigen, die von dem Bildsensor 148 oder Kameras bereitgestellt werden, die sich am Fahrzeug befinden.
Am hinteren Rahmen 104 ist ein Motor 118 befestigt, der Leistung für alle angetriebenen Komponenten der Planiermaschine 100 liefert. Der Motor 118 ist zum Beispiel konfiguriert, um ein Getriebe (nicht gezeigt) anzutreiben, das gekoppelt ist, um die Hinterräder 108 mit verschiedenen ausgewählten Geschwindigkeiten und entweder im Vorwärts- oder Rückwärtsmodus anzutreiben. Ein hydrostatisches Vorderradunterstützungsgetriebe (nicht dargestellt) ist in verschiedenen Ausführungsformen selektiv eingerückt, um die Vorderräder 106 auf eine in der Technik bekannten Weise anzutreiben.
An einer vorderen Stelle des vorderen Rahmens 102 ist eine Deichsel oder ein Zugrahmen 120 angebracht, dessen vorderes Ende über eine Kugelgelenkanordnung 122 universell mit dem vorderen Rahmen 102 verbunden ist und dessen gegenüberliegende rechte und linke hintere Bereiche an einem erhöhten Mittelabschnitt 124 des vorderen Rahmens 102 aufgehängt sind. Rechte und linke Hebeverbindungsanordnungen, die rechte und linke ausfahrbare und einfahrbare Hydraulikzylinder 126 bzw. 128 beinhalten, stützen den linken und rechten Bereich der Deichsel 120. Die rechte und linke Hubgestängeanordnung 126 und 128 heben oder senken die Deichsel 120. Eine Seitenverschiebungsgestängeanordnung ist zwischen dem erhöhten Rahmenabschnitt 124 und einer hinteren Position der Deichsel 120 gekoppelt und umfasst ein ausfahrbares und einfahrbares hydraulisches Seitenschwenkstellglied 130. Ein Planierschild oder Streichblech 132 ist mit dem vorderen Rahmen 102 gekoppelt und wird durch eine Kreisantriebsbaugruppe 134 angetrieben. Das Planierschild 132 umfasst eine Kante 133, die konfiguriert ist, um Material zu schneiden, zu trennen oder zu bewegen. Während hier ein Planierschild 132 beschrieben wird, werden andere Arten von Anbaugeräten in Betracht gezogen.
Die Deichsel 120 wird durch die rechte und linke Hubgestängeanordnungen 126 und 128 angehoben oder abgesenkt, was wiederum das Planierschild 132 in Bezug auf die Oberfläche anhebt oder absenkt. Das Stellglied 130 hebt oder senkt ein Ende des Planierschilds 132, um die Neigung der Planierschilds einzustellen.
Die Kreisantriebsbaugruppe 134 umfasst einen Rotationssensor 136, der in verschiedenen Ausführungsformen einen oder mehrere Schalter beinhaltet, die Bewegung, Geschwindigkeit oder Position des Planierschilds 132 in Bezug auf den Fahrzeugvorderrahmen 102 erfassen. Der Drehsensor 136 ist elektrisch mit einer Steuerung 138 gekoppelt, die sich in einer Ausführungsform in der Kabine 110 befindet. In anderen Ausführungsformen befindet sich die Steuerung 138 im vorderen Rahmen 102, im hinteren Rahmen 104 oder in einem Motorraum, in dem der Motor 118 untergebracht ist. In noch weiteren Ausführungsformen ist die Steuerung 138 eine verteilte Steuerung mit separaten individuellen Steuerungen, die an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs verteilt sind. Während die Steuerung im Allgemeinen durch elektrische Verdrahtung oder Verkabelung mit Sensoren und anderen verwandten Komponenten fest verdrahtet ist, beinhaltet die Steuerung in anderen Ausführungsformen außerdem einen drahtlosen Sender und/oder Empfänger, um mit einer gesteuerten oder erfassenden Komponente oder Vorrichtung zu kommunizieren, die entweder Informationen an die Steuerung bereitstellt oder Steuerungsinformationen an gesteuerte Vorrichtungen überträgt.
Ein Planierschildneigungs-/-positionssensor 140 ist dazu konfiguriert, die Neigung und/oder die Position des Planierschilds 132 zu erfassen und der Steuerung 138 Neigungs- und/oder Positionsinformationen bereitzustellen. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Planierschildneigungs-/-positionssensor 140 mit einem Stützrahmen für das Planierschild 132 des Hydraulikstellglieds 130 gekoppelt, um die Neigungsinformationen bereitzustellen. Ein Längsneigungssensor 142 ist konfiguriert, um den Neigungswinkel des Fahrzeugs 100 in Bezug auf die Schwerkraft zu erkennen und der Steuerung 138 Planier-Neigungswinkelinformationen bereitzustellen. Der Längsneigungssensor 142 ist konfiguriert, um einen oder mehr Winkel der Neigung, Schieflage Höhe oder Tiefe in Bezug auf die Schwerkraft zu messen. In einer Ausführungsform umfasst der Längsneigungssensor 142 eine inertiale Messeinheit (Inertial Measurement Unit - IMU), die dazu konfiguriert ist, eine Rollposition und eine Nickposition in Bezug auf die Schwerkraft zu bestimmen. In weiteren Ausführungsformen umfasst der Längsneigungssensor weitere Neigungsmessvorrichtungen zum Messen eines Winkels des Fahrzeugs, wie beispielsweise einen Neigungsmesser. Der Leistungsneigungssensor 142 stellt ein Signal bereit, das Roll- und Nickinformationen der geradlinigen Achse zwischen Radmitten und folglich Roll- und Nickinformationen des Fahrzeugs 100 beinhaltet. Die Roll- und Nickinformationen werden von der elektronischen Steuereinheit (ECU) 150 verwendet, um die Position des Planierschildes 132 einzustellen.
In anderen Ausführungsformen beinhaltet das Fahrzeug 100 Winkelsensoren sowohl am Vorderrahmen 102 als auch am Hinterrahmen 104, um die Position des Vorderrahmens 102 in Bezug auf den Hinterrahmen 104 während der Gelenkverbindung zu bestimmen. In diesen Ausführungsformen wird die Neigungssteuerung unter Verwendung von einem oder mehreren von der Geräteposition, der vorderen Rahmenposition und der hinteren Rahmenposition erreicht.
Eine Antenne 144 befindet sich an einem oberen Abschnitt der Kabine 110 und ist konfiguriert, um Signale von verschiedenen Arten von Maschinensteuersystemen zu empfangen, einschließlich Schallsystemen, Lasersystemen und globalen Positionierungssystemen (GPS). Während die Antenne 144 dargestellt ist, sind andere Positionen der Antenne 144 eingeschlossen, wie es Fachleuten bekannt ist. Wenn das Fahrzeug 100 zum Beispiel ein Schallsystem verwendet, wird ein Schalltracker 146 verwendet, um reflektierte Schallwellen zu erfassen, die durch das Schallsystem hindurch mit dem Schallltracker 146 übertragen werden. In einem Fahrzeug 100, das ein Lasersystem verwendet, trägt ein Mast (nicht gezeigt), der sich auf dem Planierschild befindet, einen Lasertracker, der sich in einem Abstand über dem Planierschild 132 befindet. In einer Ausführungsform umfasst der Mast eine Länge, um einen Lasertracker in einer Höhe ähnlich der Höhe eines Dachs der Kabine zu tragen. Ein GPS-System umfasst einen GPS-Tracker, der an einem Mast ähnlich dem für das Lasertracker-System vorgesehenen angeordnet ist. Folglich wendet die vorliegende Offenbarung Fahrzeug-Planiermaschinensysteme an, die sowohl relativ „einfache“ 2D-Querneigungssysteme als auch „hochwertige“ 3D-Planiersteuersysteme verwenden.
In weiteren Ausführungsformen umfasst das Planiersteuersystem Vorrichtungen, Geräte oder Systeme, die konfiguriert sind, um die Längsneigung des Fahrzeugs zu bestimmen, sowie Vorrichtungen, Geräte oder Systeme, die konfiguriert sind, um die Neigung und/oder Position des Planierschilds zu bestimmen. Zum Beispiel wird die Position des Planierschilds durch einen oder mehrere Sensoren bestimmt. In einer Ausführungsform wird eine inertiale Messeinheit zur Bestimmung der Planierschildposition verwendet. Folglich werden andere Systeme zum Bestimmen von Längsneigung und Planierschildneigung/-position in Betracht gezogen.
Ein Bodenbildsensor 148 ist fest an dem Vorderrahmen 102 an einer Stelle montiert, die im Allgemeinen durch keinen Teil des Fahrzeugs 100 behindert wird. Der Bodenbildsensor 148 beinhaltet einen oder mehrere von einem Sender, Empfänger oder Transceiver, die vor dem Fahrzeug 100 auf den Boden gerichtet ist und von diesem angefahren werden. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet der Bodenbildsensor 148 eine oder mehrere von einer zweidimensionalen Kamera, einer Radarvorrichtung, einer Laserabtastvorrichtung und einem Lichtdetektions- und Entfernungsmessungs-Scanner (LIDAR). Der Bodenbildsensor 148 ist konfiguriert, ein Bild des angefahrenen Bodens bereitzustellen, das an eine elektronische Steuereinheit (ECU) 150 aus 2 dargestellt. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Bodenbildsensor 148 ein Graustufensensor, ein Farbsensor oder eine Kombination davon.
2 ist eine vereinfachte schematische Darstellung des Fahrzeugs 100 und eines Fahrzeugplaniersteuersystems, welche die Erfindung verkörpern. In dieser Ausführungsform ist die Steuerung 138 als die ECU 150 konfiguriert, die operativ mit einer Getriebesteuereinheit 152 verbunden ist. Die ECU 150 befindet sich in der Kabine 110 des Fahrzeugs 100 und die Getriebesteuereinheit 152 befindet sich am Getriebe des Fahrzeugs 100. Die ECU 150 empfängt Neigungs-, Winkel- und/oder Höhensignale, die von einer oder mehreren Arten von Maschinensteuersystemen, einschließlich eines Schallsystems 154, eines Lasersystems 156 und eines GPS-Systems 158 erzeugt werden. Andere Maschinensteuersysteme werden in Betracht gezogen. Diese Signale werden kollektiv als Kontursignale bezeichnet. Jedes der Maschinensteuersysteme 154, 156 und 158 kommuniziert mit der ECU 150 über einen Transceiver 160, der operativ mit dem geeigneten Antennentyp verbunden ist, wie es Fachleuten bekannt ist.
Wie in 3 veranschaulicht, ist die Antenne 144 ferner dazu konfiguriert, in einer oder mehreren Ausführungsformen über einen Kommunikationsturm 147 oder einen Satelliten 149 mit einem Server 145 zu kommunizieren. Andere Arten von Kommunikationsvorrichtungen werden in Betracht gezogen. Der Server 145 ist an einem vom Fahrzeug 100 entfernten Ort angeordnet, so dass das Fahrzeug drahtlos mit dem Server durch entweder den Kommunikationsturm 147 oder den Satelliten 149 oder beide kommuniziert, um eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Server 145 zu ermöglichen. Die drahtlose Kommunikation wird in verschiedenen Ausführungsformen durch einen Mikrowellenturm, einen 3G- oder 4G-Turm oder Funkgeräte erleichtert. Andere Wege der drahtlosen Kommunikation sind denkbar.
In verschiedenen Ausführungsformen befindet sich der Server 145 in einer Einrichtung, die vom Hersteller des Fahrzeugs, einem Hersteller der ECU 150 oder einer Servereinrichtung, die von einer dritten Partei gewartet wird, wobei die Einrichtung eine Vielzahl von Servern beinhaltet, die nicht assoziierte Benutzer bedienen, oft als „Cloud“-Rechnereinrichtungen bezeichnet. Die Antenne 144 in 3 ist dem Fahrzeug 100 zugeordnet, das als Fahrzeug 1 identifiziert wurde. Ein oder mehrere zusätzliche Fahrzeuge, einschließlich eines Fahrzeugs 151 und eines Fahrzeugs 153, beinhalten jeweils Antennen 155 und 157, die dazu konfiguriert sind, Daten über die Antenne 147 oder den Satelliten 149 zu empfangen und an den Server 145 zu senden. Der Server 145 weist einen Speicher 159 zum Speichern solcher Daten auf. Jedes der Fahrzeuge 151 und 153 beinhaltet ein Fahrzeugplaniersteuersystem, wie in 2 dargestellt.
In verschiedenen Ausführungsformen beinhalten die in dem Speicher 159 gespeicherten Daten Abbildungsdaten, die durch die Orte und Richtungen bereitgestellt werden, die von jedem der Fahrzeuge 100, 151 und 153 befahren wurden. Die Abbildungsdaten basieren auf vom Fahrzeug planierten Wegen. In einigen Ausführungsformen sind Positionen des Anbaugerätes, die durch das Anbaugerät beim Planieren entlang des Weges gemacht werden, in den Abbildungsdaten enthalten. Diese Daten werden von der ECU 150 verarbeitet, um eine Karte zu konfigurieren, auf die jedes der Fahrzeuge zugreifen kann, damit sie von dem Steuersystem des Fahrzeugs genutzt werden können, um die Produktivität zu verbessern. In einer Ausführungsform werden die Abbildungsdaten in Echtzeit übertragen, wenn das Fahrzeug den Weg überquert. In anderen Ausführungsformen werden die Abbildungsdaten in dem Serverspeicher 159 gespeichert, auf den eines oder mehrere der Fahrzeuge 100, 151 und 153 durch bekannte drahtlose Technologien zugreifen können. In noch anderen Ausführungsformen werden die Abbildungsdaten lokal in einem oder mehreren der Fahrzeuge gespeichert und anschließend an den Serverspeicher oder direkt an ein oder mehrere der anderen Fahrzeuge übertragen.
Die Karteninformationen werden in Verbindung mit Planierinformationen durch die ECU 150 des Fahrzeugs verwendet, um einen oder mehrere Wege für das Fahrzeug oder die Fahrzeuge beim Planieren der Oberfläche zu bestimmen. Die ECU 150 des Fahrzeugs, die ausgewählt wurde, um eine zweite oder spätere Fahrt entlang eines zuvor zurückgelegten Wegs durchzuführen, bestimmt einen bevorzugten Weg, der von dem Fahrzeug zu nehmen ist. In einer Ausführungsform werden Informationen zu Planierschildhöhe, -winkel oder beides während eines ersten Weges gespeichert, mit der bevorzugten Endkontur der zu planierenden Oberfläche verglichen und verwendet, um einen zweiten bevorzugten Weg zu bestimmen. In einer oder mehreren Ausführungsformen arbeiten zwei oder mehr Fahrzeuge gleichzeitig entlang verschiedener Teile des Geländes, das gerade planiert wird, um die Produktivität zu optimieren.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die ECU 150 einen Computer, ein Computersystem oder andere programmierbare Vorrichtungen. In anderen Ausführungsformen kann die ECU 150 einen oder mehrere Prozessoren (z. B. Mikroprozessoren) und einen zugehörigen Speicher 161 beinhalten, der prozessorintem oder prozessorextem sein kann. Der Speicher 161 kann Direktzugriffsspeichervorrichtungen (RAM-Vorrichtungen) enthalten, die den Speicher der ECU 150 umfassen, sowie beliebige andere Speicherarten, z. B. Cache-Speicher, nichtflüchtige oder Sicherungsspeicher, programmierbare Speicher oder Flash-Speicher und schreibgeschützte Speicher. Zusätzlich kann der Speicher einen Speicherplatz enthalten, der physikalisch an anderer Stelle als die Verarbeitungsvorrichtungen angeordnet ist, und kann einen beliebigen Cache-Speicher in einer Verarbeitungsvorrichtung sowie eine beliebige Speicherkapazität enthalten, wie er beispielsweise in einer Massenspeichervorrichtung oder einem anderen Computer gespeichert ist, der mit der ECU 150 gekoppelt ist. Die Massenspeichervorrichtung kann einen Cache oder einen anderen Datenraum enthalten, der Datenbanken enthalten kann. In anderen Ausführungsformen befindet sich der Speicherplatz in der „Cloud“, wobei sich der Speicher an einem entfernten Ort befindet, der die gespeicherten Informationen drahtlos an die ECU 150 bereitstellt.
Die ECU 150 führt Computersoftwareanwendungen, Komponenten, Programme, Objekte, Module oder Datenstrukturen usw. aus oder verlässt sich anderweitig darauf. Softwareroutinen, die sich in dem enthaltenen Speicher der ECU 150 oder einem anderen Speicher befinden, werden als Reaktion auf die empfangenen Signale ausgeführt. In anderen Ausführungsformen befinden sich die Computersoftwareanwendungen in der Cloud. Die ausgeführte Software enthält eine oder mehrere spezifische Anwendungen, Komponenten, Programme, Objekte, Module oder Befehlsfolgen, die typischerweise als „Programmcode“ bezeichnet werden. Der Programmcode enthält eine oder mehrere im Speicher befindliche Anweisungen und andere Speichereinrichtungen, die die im Speicher befindlichen Anweisungen ausführen, die auf andere vom System erzeugte Anweisungen ansprechen oder die eine vom Benutzer bediente Benutzerschnittstelle aufweisen. Die ECU 150 ist konfiguriert, um die gespeicherten Programmanweisungen auszuführen.
Die ECU 150 ist ebenfalls operativ mit einer Planierschild-Hubventilbaugruppe 162 verbunden (siehe 2), die wiederum operativ mit der rechten und linken Hubgestängeanordnung 126 und 128 und dem Stellglied 130 verbunden ist. Die Planierschild-Hubventilbaugruppe 162 ist in einer Ausführungsform eine elektrohydraulische (EH) Baugruppe, die konfiguriert ist, um das Planierschild 132 in Bezug auf die Oberfläche oder den Boden und auf ein Ende des Planierschilds anzuheben oder abzusenken, um die Neigung des Planierschilds einzustellen. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Ventilbaugruppe 162 eine verteilte Baugruppe mit verschiedenen Ventilen, um verschiedene Positionsmerkmale des Planierschilds zu steuern. Zum Beispiel stellen ein oder mehrere Ventile eine oder beide der Verbindungsanordnungen 126 und 128 als Reaktion auf Befehle ein, die von den Ventilen erzeugt und an diese übertragen und von der ECU 150 erzeugt werden. Ein anderes oder mehrere Ventile stellt in verschiedenen Ausführungsformen das Stellglied 130 als Reaktion auf Befehle ein, die an die Ventile übertragen und von der ECU 150 erzeugt werden. Die ECU 150 reagiert auf Planierstatusinformationen, die durch das Schallsystem 154, das Lasersystem 156 und das GPS 158 bereitgestellt werden, und passt die Position des Planierschilds 132 durch Steuerung der Planierschild-Hubventilbaugruppe 162 an. Die Position des Planierschilds wird basierend auf der aktuellen Position des Planierschilds in Bezug auf das Fahrzeug, die Geschwindigkeit des Planierschilds bei Handhabung und der Richtung des Planierschilds angepasst.
Um eine bessere Produktivität zu erzielen und Bedienerfehler zu reduzieren, ist die ECU 150 mit der Getriebesteuereinheit 152 gekoppelt, um die Leistungsmenge zu steuern, die auf die Räder des Fahrzeugs 100 aufgebracht wird. Die ECU 150 ist ferner operativ mit einer Motorsteuereinheit 164 verbunden, die teilweise konfiguriert ist, um die Motordrehzahl des Motors 116 zu steuern. Eine Drosselklappe 166 ist operativ mit der Motorsteuereinheit 164 verbunden. In einer Ausführungsform ist die Drosselklappe 166 eine manuell betätigte Drosselklappe, die sich in der Kabine 110 befindet und durch den Bediener des Fahrzeugs 100 eingestellt wird. In einer weiteren Ausführungsform ist die Drosselklappe 166 zusätzlich eine maschinengesteuerte Drosselklappe, die automatisch durch die ECU 150 als Reaktion auf Planierinformationen und Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen gesteuert wird.
Die ECU 150 stellt der Motorsteuereinheit 164 Motorsteueranweisungen und der Getriebesteuereinheit 152 Getriebesteueranweisungen bereit, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Reaktion auf Planierinformationen einzustellen, die von einem der Maschinensteuersysteme, einschließlich des Schallsystems 154, des Lasersystems 156 und des GPS-Systems 158, bereitgestellt werden. In weiteren Ausführungsformen werden andere Maschinensteuersysteme verwendet. Die Fahrzeugrichtungsinformation wird von der ECU 150 in Reaktion auf die von der Lenkvorrichtung 114 bereitgestellte Richtungsinformation bestimmt.
Die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation wird der ECU 150 teilweise von der Getriebesteuereinheit 152 bereitgestellt, die operativ mit einem Getriebeausgangsdrehzahlsensor 168 verbunden ist. Der Getriebeausgangsdrehzahlsensor 168 stellt eine erfasste Drehzahl einer Ausgangswelle des Getriebes bereit, wie es Fachleuten bekannt ist. In anderen Ausführungsformen werden zusätzliche Getriebedrehzahlsensoren verwendet, einschließlich eines Eingangsgetriebedrehzahlsensors, der Drehzahlinformationen der Getriebeeingangswelle bereitstellt.
Zusätzliche Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen werden der ECU 150 durch die Motorsteuereinheit 164 bereitgestellt. Die Motorsteuereinheit 164 ist operativ mit einem Motordrehzahlsensor 170 verbunden, der für die Motorsteuereinheit 164 Motordrehzahlinformationen bereitstellt.
Eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit wird an der ECU 150 unter Verwendung von Geschwindigkeitsinformationen bestimmt, die von der Getriebesteuereinheit 152 und/oder der Motorsteuereinheit 164 bereitgestellt werden. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 wird durch die von der ECU 150 bereitgestellten Geschwindigkeitssteuerbefehle erhöht, wenn das Planiersteuersystem das Ziel erreicht, um maximale Produktivität zu gewährleisten.
4 veranschaulicht das Fahrzeug 100, das sich entlang eines Weges 198 einer Oberfläche 200 bewegt, die gerade planiert wird. In diesem Beispiel ist ein Planierende, das Planierziel, der Oberfläche 200 vorbestimmt und die Oberflächenunregelmäßigkeiten 202, 204 und 206 befinden sich über oder unter des Planierendes. Wenn sich das Fahrzeug entlang des Wegs bewegt, stellt der Bodenbildsensor 148 Bilder der Oberfläche 200 bereit, die sich vor dem Fahrzeug 100 befindet. Während dieser Vorwärtsbewegung wird die Oberfläche 200 (einschließlich der Unregelmäßigkeiten) durch den Bodenbildsensor 148 abgebildet und die Bilder werden an die ECU 150 übertragen. Ein Sichtfeld des Bodenbildsensors 148 beinhaltet in mindestens einer Ausführungsform eine Breite, die ausreicht, um zum Beispiel eine Sicht auf bevorstehende Unregelmäßigkeiten 202, 204 und 206 bereitzustellen. Unregelmäßigkeiten 202 und 204 sind im Allgemeinen über der Oberfläche 200 erhöht und die Unregelmäßigkeit 206 ist unter der Oberfläche. Zu Zwecken dieser Offenbarung sind die Unregelmäßigkeiten Abweichungen von der gewünschten Planierung. Unregelmäßigkeiten unterhalb der gewünschten Planierung werden als negative Unregelmäßigkeiten und Unregelmäßigkeiten oberhalb der gewünschten Planierung werden als positive Unregelmäßigkeiten angesehen. Zusätzlich liegen die Unebenheiten, denen eines der Vorderräder 106 und das andere der Vorderräder 106 begegnen, in verschiedenen Ausführungsformen beide über dem Planierziel, beide unter dem Planierziel, oder eines liegt über und eines liegt unter dem Planierziel.
Wenn sich das Fahrzeug entlang des Wegs 198 bewegt, stoßen die Räder 106 gleichzeitig auf Abschnitte unterschiedlicher Unregelmäßigkeiten, und folglich befinden sich die Räder 106 in Bezug auf die beabsichtigte Planierung der Oberfläche 200 auf unterschiedlichen Höhen. Diese unterschiedlichen Radhöhen beeinflussen entsprechend die Position der Kante 133 des Planierschildes 132 in Bezug auf die vorgesehene Oberfläche 200.
Die Kante 133 ist daher in Bezug auf die Bodenoberfläche um zwei Faktoren geneigt, die sich ändern, wenn sich das Fahrzeug 100 entlang des Wegs 198 bewegt. Der erste Faktor basiert auf dem Winkel des Fahrzeugs in Bezug auf die Schwerkraft, wie durch den Längsneigungssensor 142 bestimmt. Der zweite Faktor basiert auf dem Winkel des Planierschildes 132 in Bezug auf die Längsachse des Fahrzeugs 100. Der Planierschildwinkel in Bezug auf das Fahrzeug beinhaltet einen ersten Winkel in Bezug auf die horizontale Achse, die durch die Radachse definiert ist, und einen zweiten Winkel in Bezug auf die Längsachse des Fahrzeugs, der im Allgemeinen gleich der Richtung des Weges 198 ist, der als Querneigungswinkel bekannt ist.
5 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines Prozesses 210 zum Einstellen der Position des Planierschildes 132 auf Grundlage des Zustands der Oberfläche, die gerade planiert wird. Zunächst beinhaltet der Prozess 210 einen Startvorgang 212, der auf Grundlage einer Bedienereingabe oder einer Fahrzeugeingabe beginnt. In verschiedenen Ausführungsformen beginnt der Bediener beispielsweise einen Planierprozess, indem er eine Eingabe an die Benutzerschnittstelle 117 bereitstellt, wie etwa die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. In weiteren Ausführungsformen stellt das GPS 158 oder ein anderes Oberflächenbestimmungssystem eine vorgeschlagene Fahrgeschwindigkeit für das Fahrzeug 100 auf Grundlage der Kontur der zu planierenden Oberfläche bereit. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird vom Bediener oder auf elektronischem Wege, wie vom Planierbestimmungssystem bereitgestellt, in die ECU 150 eingegeben. Die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Einstellen der Planierung wird bei Block 214 bestimmt. Das gewünschte Planierziel wird bei Block 216 festgelegt und an die ECU 150 übertragen. Sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit und das gewünschte Planierziel bereitgestellt wurden, beginnt das Fahrzeug bei Block 218 einen Planiervorgang am gewünschten Planierziel.
Wenn sich das Fahrzeug 100 entlang des Wegs 198 bewegt, erzeugt der Sensor 148 Bilddaten, die an die ECU 150 übertragen werden. Die ECU 150 ist konfiguriert, die empfangenen Bilddaten zu verarbeiten, um den Ort und die Größe einer positiven oder negativen Unregelmäßigkeit zu bestimmen, einschließlich Länge, Höhe, Tiefe und Abstand zu der Unregelmäßigkeit. Die ECU 150 bestimmt die sich nähernde oder erwartete Bodenkontur mit dem Bildsensor 148, die sowohl positive als auch negative Unregelmäßigkeiten beinhalten kann. Der Speicher 161 beinhaltet in einer oder mehreren Ausführungsformen einen Objektdetektor und einen Kantendetektor. Der Objektdetektor und der Kantendetektor sind beides Softwareanwendungen oder Programmcodes, die von der Prozessor-ECU 150 verwendet werden, um den Inhalt der Bilder zu bestimmen, die von dem Bildsensor 148 bei Block 220 übertragen werden. Der Objektdetektor ist konfiguriert, um die Position von Objekten, positiven und negativen Unregelmäßigkeiten, die in den Bildern gefunden werden, zu bestimmen, und der Kantendetektor ist konfiguriert, um die Beziehung zwischen den Objekten, die in den Bildern gefunden werden, zu bestimmen. Der Abstand des Fahrzeugs 100 und insbesondere des Planierschilds 132 zu den Unregelmäßigkeiten wird ebenfalls bestimmt. Objekterkennungssoftware und Kantenerkennungssoftware, die die in den Bildern erscheinende Merkmale bestimmen, sind den Fachleuten bekannt.
Mithilfe eines oder mehrerer der identifizierten Objekte, Kanten und Abstände wird die Zeit zum Erreichen der erwarteten Bodenkontur, die Unregelmäßigkeiten beinhalten kann, bei Block 222 durch die ECU 150 bestimmt. Diese bestimmte Ankunftszeit wird von der ECU 150 genutzt, um die Position des Planierschildes 132 zum geeigneten Zeitpunkt einzustellen.
In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die ECU 150 einen Objektdetektor, der dazu konfiguriert ist, die Eigenschaften verschiedener Arten von Oberflächenmaterialien zu unterscheiden, die verwendet werden, um die Position des Planierschilds 132 einzustellen. In einem Beispiel ist der Objektdetektor konfiguriert, um verschiedene Arten von Aggregatmaterialien zu bestimmen, darunter unter anderem Sand, Kies, gepackter Boden, Schotter und andere. Der Objektdetektor bestimmt die Materialart und passt die Position des Planierschilds an die bestimmte Materialart an.
Die ECU 150 ist ferner dazu konfiguriert, basierend auf dem empfangenen Bildinhalt bei Block 224 zu bestimmen, ob die sich nähernde Bodenkontur sowohl positive als auch negative Unregelmäßigkeiten aufweist. Ist dies nicht der Fall, bestimmt die ECU 150 bei Block 226 die Zeit bis zur positiven oder negativen Unregelmäßigkeit. Sobald die Zeit bestimmt wurde, passt die ECU 150 den Planierschildwinkel basierend auf einer Höhe der positiven Unregelmäßigkeit oder einer Tiefe der negativen Bodenunregelmäßigkeit unter Verwendung der bestimmten Zeit bis zur Ankunft an der Unregelmäßigkeit bei Block 228 an. Nach dem Einstellen wird die Oberfläche mit der Unregelmäßigkeit bei Block 230 eingestellt.
Wenn die sich nähernde Oberfläche sowohl eine positive als auch eine negative Bodenunregelmäßigkeit beinhaltet, wird die Höhe der positiven Bodenunregelmäßigkeit und die Tiefe der negativen Bodenunregelmäßigkeit bei Block 232 bestimmt. Sobald sie bestimmt ist, passt die ECU 150 die Planierschildposition auf Grundlage eines gewichteten Durchschnitts der Höhe der positiven Bodenunregelmäßigkeit und der Tiefe der negativen Bodenunregelmäßigkeit und der bestimmten Zeit bei Block 234 an. Nach dem Einstellen wird die Oberfläche bei Block 230 planiert.
Bei Block 234 berücksichtigt der Prozess die Wahrscheinlichkeit, dass die Vorderreifen 106 gleichzeitig sowohl einer positiven Unregelmäßigkeit als auch einer negativen Unregelmäßigkeit begegnen. Da das eine Rad angehoben und das andere Rad in Bezug auf ein finales Planierziel abgesenkt ist, berücksichtigt die ECU 150 die Höhendifferenz, die die Positionierung des Planierschilds beeinflusst. Wird beispielsweise nur die positive Unregelmäßigkeit zur Bestimmung der Planierschildposition herangezogen, so darf die negative Unregelmäßigkeit kein Material zur Auffüllung der Vertiefung aufnehmen. Folglich wird der gewichtete Mittelwert verwendet, um die Häufigkeit zu reduzieren, mit der das Fahrzeug über die gleiche Fläche fährt, um eine endgültige Planierung zu erreichen, die erforderlich ist, um das gewünschte Planierziel zu erhalten.
Während oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, die die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beinhalten, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Stattdessen soll diese Anmeldung alle Variationen, Nutzungs- oder Anpassungsmöglichkeiten unter Verwendung ihrer allgemeinen Prinzipien abdecken. Ferner ist diese Anmeldung dazu bestimmt, Abweichungen von der vorliegenden Offenbarung abzudecken, die in den Rahmen der bekannten oder üblichen Praxis auf dem Fachgebiet fallen, auf das sich diese Offenbarung bezieht, und sich im Rahmen der beigefügten Ansprüche bewegen.

Claims

Verfahren zum Steuern einer Anbaugeräteposition eines Fahrzeugs (100), das sich entlang eines Weges (198) einer Oberfläche (200) bewegt, wobei das Fahrzeug (100) einen Rahmen (102, 104), der von Rädern (106, 108) getragen wird, und ein Anbaugerät (132) aufweist, das einstellbar an den Rahmen (102, 104) gekoppelt ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen eines Planierziels, um die Oberfläche (200) mit dem Anbaugerät (132) auf eine gewünschte Planierung zu bringen; Lokalisieren von Unregelmäßigkeiten (202, 204, 206) der Oberfläche (200) in einem Weg (198) des Anbaugeräts (100); Identifizieren eines Winkels des Rahmens (102, 104) auf Grundlage der lokalisierten Oberflächenunregelmäßigkeiten (202, 204, 206), Bestimmen einer Differenz zwischen dem identifizierten Winkel des Rahmens (102, 104) und dem Planierziel; Identifizieren einer Position des Anbaugeräts (132) in Bezug auf den Rahmen (102, 104) basierend auf der bestimmten Differenz; und Planieren der Oberfläche (200) Planierziel mit der identifizierten Position des Anbaugeräts (132).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Identifizieren eines Winkels des Rahmens (102, 104) das Identifizieren des Winkels basierend auf einem Rollen oder Nicken des Rahmens (102, 104) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Identifizieren eines Winkels des Rahmens (102, 104) das Identifizieren der Neigung mit einer Inertialmesseinheit oder einem Neigungsmesser (142) umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Identifizieren eines Winkels des Rahmens (102, 104) auf einer Position der Räder (106, 108) in Bezug auf die aktuelle Planierung basiert, wobei sich ein erstes Vorderrad (106) an einer ersten Position in Bezug auf die gewünschte Planierung befindet und ein zweites Vorderrad (106) an einer zweiten Position in Bezug auf die gewünschte Panierung.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Identifizieren eines Winkels des Rahmens (102, 104) das Identifizieren des Winkels basierend auf einem Rollen oder Nicken des Rahmens (102, 104) umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Lokalisieren von Oberflächenunregelmäßigkeiten (202, 204, 206) das Lokalisieren sowohl einer positiven Unregelmäßigkeit als auch einer negativen Unregelmäßigkeit umfasst, wobei sich die positive Unregelmäßigkeit auf dem Weg des ersten Vorderrades (106) und die negative Unregelmäßigkeit auf dem Weg des zweiten Vorderrades (106) befindet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Identifizieren einer Position des Anbaugeräts (132) das Bestimmen einer oder mehrerer einer Höhe des ersten Vorderrads (106) in Bezug auf das Planierziel, das Bestimmen einer Höhe des zweiten Vorderrads (106) in Bezug auf das Planierziel, das Bestimmen einer Höhe eines ersten Hinterrads (108) in Bezug auf das Planierziel und das Bestimmen einer Höhe eines zweiten Hinterrads (108) in Bezug auf das Planierziel beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Identifizieren einer Position des Anbaugeräts (132) in Bezug auf den Rahmen (102, 104) das Bewegen eines ersten Endes des Anbaugeräts (132) um einen ersten vertikalen Abstand in Bezug auf den Rahmen (102, 104) und das Bewegen eines zweiten Endes des Anbaugeräts (132) um einen zweiten vertikalen Abstand in Bezug auf den Rahmen (102, 104) umfasst, wobei der erste vertikale Abstand auf der ersten Unregelmäßigkeit (202, 204, 206) basiert und der zweite vertikale Abstand auf der zweiten Unregelmäßigkeit (202, 204, 206) basiert.
Fahrzeugplaniersteuersystem für ein Fahrzeug mit Rädern (106, 108), einem Rahmen (102, 104) und einem Anbaugerät (132), das dazu konfiguriert ist, sich durch einen Bereich von Positionen in Bezug auf den Rahmen (102, 104) zu bewegen, um eine Oberfläche (200) mit einer aktuellen Planierung auf ein Planierziel zu planieren, wobei das Steuersystem Folgendes umfasst: eine Antenne (144), die operativ mit dem Rahmen (102, 104) verbunden ist, wobei die Antenne (144) dazu konfiguriert ist, eine Position des Fahrzeugs (100) in Bezug auf die Oberfläche (200) zu empfangen; einen oder mehrere Bildsensoren (148), die dazu konfiguriert sind, Unregelmäßigkeiten (202, 204, 206) der Oberfläche (200) in einem Weg (198) des Fahrzeugs (100) abzubilden und ein oder mehrere Bilder der Oberflächenunregelmäßigkeiten (202, 204, 206) zu übertragen; Steuerschaltkreise (150) , die operativ mit der Antenne (144) und dem einen oder den mehreren Bildsensoren (148) verbunden sind, wobei der Steuerschaltkreis (150) einen Prozessor und einen Speicher (161) beinhaltet, wobei der Speicher (161) dazu konfiguriert ist, Programmanweisungen zu speichern, und der Prozessor dazu konfiguriert ist, die gespeicherten Programmanweisungen auszuführen, um: Oberflächenunregelmäßigkeiten (202, 204, 206) aus der einen oder den mehreren abgebildeten Oberflächenunregelmäßigkeiten (202, 204, 206) zu lokalisieren; einen erwarteten Winkels des Rahmens (102, 104) auf Grundlage der lokalisierten Oberflächenunregelmäßigkeiten (202, 204, 206) zu identifizieren; eine Differenz zwischen dem identifizierten erwarteten Winkel des Rahmens (102, 104) und dem Planierziel zu bestimmen; eine Position des Anbaugeräts (132) in Bezug auf den Rahmen (102, 104) basierend auf der bestimmten Differenz zu identifizieren; und die Position des Anbaugeräts (132) basierend auf der identifizierten Position anzupassen, um die Oberfläche (200) zu planieren, um das Planierziel zu erreichen.
Steuersystem nach Anspruch 9, wobei das Identifizieren eines Winkels des Rahmens (102, 104) das Identifizieren des Winkels auf Grundlage eines Rollens oder Nickens des Rahmens (102, 104) beinhaltet.
Steuersystem nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Identifizieren eines Winkels des Rahmens (102, 104) das Identifizieren der Neigung mit einer Neigungsmessvorrichtung (142) umfasst.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Identifizieren eines Winkels des Rahmens (102, 104) auf einer erwarteten Position der Räder (106, 108) in Bezug auf die aktuelle Planierung basiert, wobei sich ein erstes Vorderrad (106) an einer ersten Position in Bezug auf die gewünschte Planierung befindet, ein zweites Vorderrad (106) sich an einer zweiten Position in Bezug auf die gewünschte Planierung befindet, ein erstes Hinterrad (108) sich an einer dritten Position in Bezug auf die gewünschte Planierung befindet und ein zweites Hinterrad (108) sich an einer vierten Position in Bezug auf die gewünschte Planierung befindet.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Identifizieren eines Winkels des Rahmens (102, 104) das Identifizieren des Winkels auf Grundlage eines Rollens oder Nickens des Rahmens (102, 104) beinhaltet.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die lokalisierten Oberflächenunregelmäßigkeiten (202, 204, 206) das Lokalisieren sowohl einer positiven Unregelmäßigkeit als auch einer negativen Unregelmäßigkeit umfassen, wobei sich die positive Unregelmäßigkeit im Weg eines ersten Vorderrades (106) der Räder (106, 108) befindet und sich die negative Unregelmäßigkeit im Weg eines zweiten Vorderrades (106) der Räder (106, 108) befindet.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei das Identifizieren einer Position des Anbaugeräts (132) das Bestimmen einer Höhe des einen Rades (106, 108) in Bezug auf das Planierziel und das Bestimmen einer Höhe des zweiten Rades (106, 108) in Bezug auf das Planierziel umfasst.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei das Identifizieren einer Position des Anbaugeräts (132) in Bezug auf den Rahmen (102, 104) das Bewegen eines ersten Endes des Anbaugeräts (132) um eine erste vertikale Strecke in Bezug auf den Rahmen (102, 104) und das Bewegen eines zweiten Endes des Anbaugeräts (132) um eine zweite vertikale Strecke in Bezug auf den Rahmen (102, 104) beinhaltet, wobei die erste vertikale Strecke auf der positiven Unregelmäßigkeit und die zweite vertikale Strecke auf der negativen Unregelmäßigkeit basiert.
Verfahren zum Steuern einer Anbaugeräteposition einer Vielzahl von Planiermaschinen (100), die jeweils so konfiguriert sind, dass sie sich entlang eines Weges (198) einer Oberfläche (200) bewegen, wobei jede der Planiermaschinen (100) einen Rahmen (102, 104), der von Rädern (106, 108) getragen wird, und ein Anbaugerät (132), das einstellbar mit dem Rahmen (102, 104) gekoppelt ist, umfassen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen eines Planierziels an einer ersten Planiermaschine (100) einer der Vielzahl von Planiermaschinen (100), um die Oberfläche (200) mit dem Anbaugerät (132) auf eine gewünschte Planierung zu planieren; Lokalisieren von Unregelmäßigkeiten (202, 204, 206) der Oberfläche (200) in einem Weg (198) der ersten Planiermaschine (100); Identifizieren eines erwarteten Winkels des Rahmens (102, 104) der ersten Planiermaschine (100) auf Grundlage der lokalisierten Oberflächenunregelmäßigkeiten (202, 204, 206); Bestimmen einer Differenz zwischen dem identifizierten Winkel des Rahmens (102, 104) der ersten Planiermaschine (100) und dem Planierziel; Identifizieren von Positionen des Anbaugeräts (132) der ersten Planiermaschine (100) in Bezug auf den Rahmen (102, 104) basierend auf der bestimmten Differenz während des ersten Wegs (198); Planieren der Oberfläche (200) des Wegs (198) mit der identifizierten Position des Anbaugeräts (132) der ersten Planiermaschine (100); und Identifizieren des durch die erste Planiermaschine (100) planierten Wegs (198).
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend: Übertragen des identifizierten Wegs (198) an eine zweite Planiermaschine (100) von der Vielzahl der Planiermaschinen (100); und Planieren der Oberfläche (200) mit der zweiten Planiermaschine (100) auf Grundlage des identifizierten Wegs (198).
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, ferner umfassend: Übertragen der identifizierten Positionen des Anbaugeräts (132) der ersten Planiermaschine (100) an die zweite Planiermaschine (100); und Planieren der Oberfläche (200) anhand der identifizierten Positionen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, ferner umfassend: Speichern des identifizierten Wegs (198) in einem Speicher (161), bevor die identifizierten Positionen an die zweite Planiermaschine (100) übertragen werden.