DE102019215578A1

DE102019215578A1 - Steuerung des betriebs von forstmaschinen auf basis von datenerfassung

Info

Publication number: DE102019215578A1
Application number: DE102019215578.2A
Authority: DE
Inventors: Robert A. Hamilton
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2020-05-14
Also published as: CN111241903A; US20200146226A1; US10905054B2

Abstract

[00163] Ein Kontrollsystem erhält Informationen über die Eigenschaften der Baumbündel, die an verschiedenen Stellen eines Forstbetriebs gefällt werden. Das Steuersystem erhält Informationen über die Eigenschaften der verschiedenen Maschinen, die auf der Forstfläche eingesetzt werden können. Es umfasst ein System zur Generierung von Lösungen, das Lösungen generiert, die angeben, welche Ausrüstung an verschiedenen Stellen im Waldgebiet und auf bestimmten Wegen eingesetzt werden soll. Auf Basis der erzeugten Lösungen können Steuersignale zur Steuerung der Geräte generiert werden.

Description

Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf die Steuerung von Operationen im Forstbetrieb. Konkret bezieht sich die vorliegende Beschreibung auf die Steuerung des Betriebs von Forstmaschinen, indem anhand ausgewählter Kriterien Einsatz- und/oder Betriebslösungen gefunden werden.
HINTERGRUND
In einem Forstbetrieb fällen und legen Baumfällmaschinen (wie z.B. Rad- oder Raupenschläger) die Bäume entweder einzeln oder gebündelt ab. Ein Skidder (oder Forwarder oder Yarder) ist eine Maschine, die die Bündel von Bäumen von dem Ort, an dem sie gefällt wurden, zu einem separaten Ort transportiert, wo sie weiter verarbeitet werden (z.B. wo sie entastet, sortiert, geladen oder gehackt werden).
Am Verarbeitungsort können die Entastungs-, Sortier- und Verladearbeiten mit einem Knickarmlader oder anderen Geräten durchgeführt werden. Die verarbeiteten Bäume werden dann auf ein Transportfahrzeug verladen, wo sie zu einem anderen Verarbeitungsbetrieb, z.B. einer Mühle, gebracht werden.
Alle diese Arten von Forstmaschinen können in verschiedenen Größen und mit unterschiedlichen Fähigkeiten und Eigenschaften geliefert werden. Zum Beispiel können Skidder in verschiedenen Größen und mit einem Greifer ausgestattet sein, der zum Auffangen und Tragen eines Bündels verwendet wird. Die Skidder können auch über einen Seil-/Windenmechanismus verfügen, der zum Auffangen und Tragen der Bündel verwendet wird. Die Erfassungsmechanismen können für unterschiedliche Gewichte, Volumen etc. ausgelegt werden.
Darüber hinaus sind einige Feller-Bunker und Skidder möglicherweise besser geeignet, bestimmte Geländetypen zu überqueren als andere Skidder und Feller-Bunker. Sie können so konfiguriert werden, dass sie verschiedene Arten von Gelände leichter oder effizienter (in Bezug auf Kraftstoffverbrauch, Geschwindigkeit usw.) durchfahren können. Ebenso können sie so konfiguriert werden, dass verschiedene Maschinen beim Durchfahren des Waldbodens unterschiedlich starke Störungen oder Schäden am Waldboden verursachen.
Die vorstehenden Ausführungen dienen lediglich der allgemeinen Hintergrundinformation und sind nicht als Hilfsmittel zur Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstandes gedacht.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Kontrollsystem erhält Informationen über die Eigenschaften von Baumbündeln, die an verschiedenen Stellen in einem Forstbetrieb gefällt werden. Das Steuersystem erhält Informationen über die Eigenschaften der verschiedenen Maschinen, die auf der Forstfläche eingesetzt werden können. Es umfasst ein System zur Generierung von Lösungen, das Lösungen generiert, die angeben, welche Ausrüstung an verschiedenen Stellen im Waldgebiet und auf bestimmten Wegen eingesetzt werden soll. Auf Basis der erzeugten Lösungen können Steuersignale zur Steuerung der Geräte generiert werden.
In dieser Zusammenfassung wird eine Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form vorgestellt, die im Folgenden in der Detailbeschreibung näher beschrieben werden. Diese Zusammenfassung dient weder der Identifizierung von Schlüsselmerkmalen oder wesentlichen Merkmalen des beanspruchten Gegenstandes, noch soll sie als Hilfe bei der Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstandes dienen. Der beanspruchte Gegenstand ist nicht auf Implementierungen beschränkt, die einige oder alle im Hintergrund festgestellten Nachteile lösen.
Figurenliste

BILD 1 ist ein teilweise bildhaftes, teilweise Blockdiagramm eines Beispiels eines Forststandortes.
BILD 2 ist ein Blockdiagramm, das einige der in BILD 1 dargestellten Punkte näher erläutert.
BILD 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für ein Datenerfassungssystem näher erläutert.
BILD 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionsweise eines Datenerfassungssystems zeigt.
BILD 5 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für ein Steuerungssystem näher erläutert.
Die BILDER 6A und 6B (im Folgenden zusammenfassend als BILD 6 bezeichnet) zeigen ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionsweise der in BILD 2 dargestellten Forstarchitektur bei der Generierung von Lösungen und der Steuerung von Maschinen gemäß diesen Lösungen zeigt.
BILD 7 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die in BILD 2 dargestellte Architektur zeigt, die in einer Remote-Server-Architektur eingesetzt wird.
BILDER 8-10 zeigen Beispiele für mobile Geräte, die in den in den vorherigen Abbildungen gezeigten Architekturen eingesetzt werden können.
BILD 11 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Rechnerumgebung zeigt, die in den in den vorherigen Abbildungen gezeigten Architekturen eingesetzt werden kann.

AUSFÜHRLICHE DARSTELLUNG
BILD 1 ist ein partielles Blockdiagramm, partielles Bilddiagramm, das ein Beispiel für eine Forstarchitektur 100 zeigt, die auf einem Forststandort 102 eingesetzt wird. Der Forstplatz 102 liegt auf allgemein unebenem Gelände und zeigt zwei verschiedene Fäll- und Bündelungsmaschinen 104-106, die Bäume fällen und in Bündeln 108-110 verlegen. BILD 1 zeigt auch, dass in einem Beispiel mehrere verschiedene Skidder 112-114 eingesetzt werden, um die Bäume von den Standorten der Bündel 108-110 zu einem Weiterverarbeitungsstandort 116 zu transportieren, wo die Bäume entastet, abgelängt, sortiert usw. werden können. In dem in BILD 1 gezeigten Beispiel umfasst Standort 116 einen Knickarmlader 118, der die von den Skiddern 112-114 angelieferten Bäume 120 aufnimmt, entkernt und nach ausgewählten Merkmalen in Stapel 122-124 sortiert, z. B. danach, ob es sich um Hart- oder Weichholz, zu hackendes Holz usw. handelt.
BILD 1 zeigt auch, dass in einem Beispiel ein unbemanntes Fluggerät (UAV) 126 an verschiedenen Orten am Standort 102 eingesetzt werden kann. Das UAV 126 kann automatisch oder durch einen Bediener gesteuert werden.
UAV 126, und jede der verschiedenen Maschinen 104, 106, 112, 114 und 116 kann mit Datenerfassungssystemen ausgestattet werden, die eine Vielzahl von unterschiedlichen Datentypen erfassen können. Zum Beispiel können die Bündler 104-106 über Datenerfassungssysteme (wie GPS-Empfänger oder andere Positionierungssysteme) verfügen, die die geografische Position der Bündler 104-106 ermitteln. Daher können sie auch die geographische Lage der Bündel 108-110 von Bäumen, die von den Fällbündlern 104-106 erzeugt werden, identifizieren. Die Datenerfassungssysteme können über eine Vielzahl weiterer Datendetektoren verfügen, die z.B. den Kraftstoffverbrauch der Maschine, auf der sie angeordnet sind, den Weg, den die Maschine zurückgelegt hat, die Beschaffenheit des Geländes, über das die Maschine gefahren ist, sowie unterschiedliche Eigenschaften der erzeugten Baumbündel 108-110 erfassen. Ein Beispiel für ein Datenerfassungssystem wird im Folgenden in Bezug auf BILD 3 näher beschrieben.
Außerdem können in einem Beispiel die Skidder 112 und 114 mit Datenerfassungssystemen ausgestattet sein, die eine Vielzahl verschiedener Datentypen sammeln, ebenso wie UAV 126. Die verschiedenen Datenerfassungssysteme in der Architektur 100 können die gesammelten Daten über das Netzwerk 128, an einen entfernten Serverstandort 130 und/oder an die Site Management Station 132 übertragen. Das Netzwerk 128 kann eine Vielzahl verschiedener Arten von Netzwerken sein, wie z.B. ein zellulares Kommunikationsnetzwerk, ein Weitverkehrsnetzwerk, ein lokales Netzwerk, ein Nahfeldkommunikationsnetzwerk oder eine Vielzahl anderer Netzwerke oder Kombinationen von Netzwerken. Darüber hinaus können die von den Datenerfassungssystemen gesammelten Daten auch auf andere Weise transportiert werden, die im Folgenden teilweise näher beschrieben werden.
Die Datenerfassungssysteme können auch illustrativ Daten zwischen den Maschinen übertragen. So kann z.B. ein Datenerfassungssystem an der Fäll- und Bündelungsmaschine 104 seine Daten anschaulich an ein Datenerfassungssystem am Skidder 112 übertragen (z.B. wenn beide in unmittelbarer Nähe zueinander stehen). Wenn der Skidder 112 in die Nähe der Bauleitstation 132 kommt, kann er die selbst gesammelten Daten und die vom Feilerbunker 104 empfangenen Daten an die Bauleitstation 132 übertragen. Diese und andere Mechanismen zur Übertragung von Daten werden hier betrachtet.
Die Baustellenleitstation 132 enthält zur Veranschaulichung das Steuerungssystem 134 und kann eine Vielzahl weiterer Elemente 136 enthalten. Die Bauleitstation 132 ist für den Bauleiter 138 zugänglich, der mit dem Steuerungssystem 134 interagieren kann, um verschiedene Operationen auf dem Forstwirtschaftsstandort 102 zu steuern.
BILD 2 ist ein Blockdiagramm, das einige der in BILD 1 dargestellten Punkte näher erläutert. BILD 2 zeigt insbesondere die Fäll- und Bündelungsmaschinen 104, den Skidder 112, das UAV/UGV 126, den Knickarmlader 118, den Remote-Server-Standort 130, die Bauleitstation 132 und den Bauleiter 138 sowie das Netzwerk 128. Darüber hinaus zeigt BILD 2, dass die Architektur 100 eine Vielzahl anderer Maschinen oder anderer Systeme 140 umfassen kann. BILD 2 zeigt auch, dass jede der Maschinen 104-112, 118 und 126 über ein Datenerfassungssystem verfügen kann. So kann der Feller Buncher 104 über das Datenerfassungssystem 142 verfügen und beinhaltet darüber hinaus eine Vielzahl weiterer Funktionen 144. Der Skidder 112 verfügt beispielhaft über ein Datenerfassungssystem 146 und kann auch eine Vielzahl anderer Funktionen 148 haben. Das UAV 126 (das auch ein unbemanntes Bodenfahrzeug (oder UGV) sein kann) kann das Datenerfassungssystem 150 und eine Vielzahl anderer Funktionen 152 haben. Der Knickarmlader 118 kann mit dem Datenerfassungssystem 154 ausgestattet werden und bietet darüber hinaus eine Vielzahl weiterer Funktionen 156. Die Architektur 100 kann andere Datenerfassungssysteme 158 umfassen, die auf anderen Maschinen oder an anderen Standorten installiert sind. Jedes der Datenerfassungssysteme 142, 146, 150, 154 und 158 erfasst und sammelt illustrativ Daten (von denen einige im Hinblick auf BILD 3 weiter unten näher beschrieben werden) und kann sie an die anderen Maschinen oder die Betriebsleitstation 132 und/oder den Serverstandort 130 und andere Maschinen oder Systeme 140, über das Netzwerk 128 oder auf andere Weise übermitteln.
BILD 2 zeigt, dass in einem Beispiel das Leitsystem 134 in der Bauleitstation 132 die erfassten Daten empfängt und Schnittstellen 160 mit Benutzereingabemechanismen für die Interaktion mit dem Bauleiter 138 generiert. Der Bauleiter 138 interagiert anschaulich mit den Benutzereingabemechanismen an den Schnittstellen 160, um das Leitsystem 134 und eventuell andere Maschinen oder andere Systeme, mit denen die Bauleitstation 132 kommunizieren kann, zu steuern und zu manipulieren. Während die Funktionsweise der Datenerfassungssysteme und des Kontrollsystems 134 im Folgenden näher beschrieben wird, sollen nun einige Beispiele kurz besprochen werden.
In einem Beispiel sammelt das Datenerfassungssystem 142 auf dem Fällbündler 104 Daten wie die geographische Position, an der der Fällbündler 104 Baumbündel ablegt. Sie kann auch Daten sammeln, die für die Baumarten und die Merkmale der Bündel kennzeichnend sind. So kann sie beispielsweise feststellen, ob es sich bei den Bäumen um Hart- oder Weichholz handelt, die Anzahl der Bäume in einem bestimmten Bündel (oder in einer Reihe von Bündeln, die dicht beieinander liegen) und die Abmessungen des Bündels (wie die Anzahl der Stämme pro Bündel, den Durchmesser der Bäume in Brusthöhe, das Gewicht, die Länge und das Volumen der einzelnen Bäume oder Bündel) oder andere Informationen. Mit dem Datenerfassungssystem 142 können auch Daten erfasst werden, die Aufschluss über den Geländezustand des Waldbodens geben (z. B. ob er nass und schlammig, trocken, felsig, weich usw. ist). Es können auch Daten gesammelt werden, die die Position des Feller Bunker 104 anzeigen (z.B. seine Höhe, Orientierung, geographische Lage, etc.). Auf der Grundlage dieser Informationen kann es eine topographische Karte oder topographische Angaben erstellen, die die Topographie des Geländes, über das es sich bewegt, identifizieren. Das Datenerfassungssystem 142 kann über ein Kommunikationssystem verfügen, das diese Informationen an das Leitsystem 134 in der Bauleitstation 132 zurückmeldet.
Das Datenerfassungssystem 146 im Skidder 112 kann die geografische Position des Skidders 112, seine Ausrichtung und Richtung, seine Geschwindigkeit, die Eigenschaften des Skidders, auf dem er angeordnet ist (z.B. die Größe/Modell des Skidders, den Typ (Rad, Spur, etc.) des Skidders, die Skidderabmessungen, etc.) Diese Informationen können auch der Steuerung 134 zur Verfügung gestellt werden. Ähnliche Informationen können von anderen Fallbündlern, anderen Skiddern, vom Knickarmlader 118 usw. geliefert werden.
Das Steuerungssystem 134 ermittelt dann anhand dieser Informationen eine Reihe von Lösungen, die angeben, wie die Maschinen am Forststandort 102 eingesetzt werden sollen. Beispielsweise können Lösungen generiert werden, die angeben, welche Skidder zu welchen Bündelpositionen fahren sollen, um diese Bäume aufzunehmen und sie zum Sortierplatz zurückzubringen, an dem der Knickarmlader 118 arbeitet. Wenn es mehrere Sortierplätze mit mehreren Knickarmladern gibt, dann können die Lösungen den jeweiligen Sortierplatz identifizieren, zu dem ein bestimmter Skidder seine Bäume bringen soll. Ebenso können die Lösungen erkennen, welche Skidder zu welchen Orten fahren müssen, um die Pakete aufzunehmen. Dies kann auf der Konfiguration des Skidders basieren (so dass er den Waldboden nicht beschädigt oder mit relativ hohem Kraftstoffverbrauch fährt, usw.). Die Lösungen können die besondere Route identifizieren, die ein Skidder oder eine Maschine nehmen kann. Es kann zum Beispiel sein, dass auf der Grundlage einer topographischen Karte von Standort 102 (oder der topographischen Informationen, die vom Datenerfassungssystem 142 auf dem Fällbunker 104 oder von den anderen Datenerfassungssystemen generiert wurden) die Topographie des Standortes 102 verwendet werden kann, um eine Route zu identifizieren, die ein Skidder zu einem Bündel von Bäumen nehmen kann, die von einem Fällbunker gefällt wurden. So können die Routen beispielsweise danach sortiert werden, wie schnell der Skidder die Route zurücklegen kann, basierend auf dem Kraftstoffverbrauch, den der Skidder beim Zurücklegen der Route hat, basierend auf der Sicherheit der Route (die ihrerseits u.a. auf der Höhe der Route, der Breite der Route usw. beruhen kann).
Die Lösungen können auch andere Maschinen, wie z.B. die Fallbündler, steuern. Zum Beispiel kann es sein, dass ein Sortierplatz, an dem sich ein Knickarmlader befindet, mehr Hartholz- oder Weichholzbäume zur Verarbeitung benötigt. In diesem Fall können die Lösungen die Fällbündler steuern, um mehr Weichholzbäume zu ernten. Das Ernten bestimmter Baumarten kann mit Hilfe einer zuvor erstellten Baumbestandskarte oder durch die Generierung einer Anweisung auf einer Bedienoberfläche im Fäller-Buncher, eine bestimmte Baumart zu ernten, oder auf andere Weise erfolgen. Ebenso kann es sein, dass ein Verarbeitungsbetrieb (z.B. eine Mühle) an einem bestimmten Tag anteilig mehr für Laubholz als für Nadelholz bezahlt (oder umgekehrt). In diesem Fall können die Lösungen diese Informationen berücksichtigen und die Fällungsbündler so steuern, dass sie bevorzugt eine Holzart gegenüber einer anderen bevorzugen. Alle diese und andere Lösungen (von denen einige im Folgenden beschrieben werden) können durch das Steuerungssystem 134 erzeugt werden.
Das Steuerungssystem 134 kann dann auf der Grundlage der identifizierten Lösungen Steuersignale erzeugen und diese Steuersignale zur Steuerung verschiedener Dinge in der Architektur 100 bereitstellen. Zum Beispiel können die Steuersignale Navigationssteuersignale sein, die dem Skidder 112 zur Verfügung gestellt werden und das Navigationssystem auf dem Skidder 112 automatisch so steuern, dass der Skidder entlang einer Route zu einem bestimmten Ort bewegt wird, an dem sich ein Bündel von Bäumen befindet. Es kann ein Navigationssystem auf UAV/UGV 126 steuern, um das Fahrzeug an einen anderen Ort zu bewegen. Es kann ein Navigationssystem auf dem Knickarmlader 118 steuern, um ihn zu einem neuen Sortierplatz zu bewegen (z.B. zu einem Platz, der näher an den Fallbündlern oder leichter zugänglich für die Schlepper ist, usw.). Es kann Navigationssteuersignale erzeugen, um die Navigation der Fäll- und Bündelungsmaschine 104 zu steuern. Sie kann auch Steuersignale zur Steuerung der Logik der Bedienerschnittstelle in der Baustellenleitstation 132 oder in den verschiedenen Maschinen erzeugen, so dass die Bediener dieser Maschinen (und/oder der Baustellenleiter 138) die verschiedenen Lösungen sehen und unter diesen Lösungen auswählen können. In ähnlicher Weise kann es die Logik der Bedienerschnittstelle steuern, um eine spezifische Lösung für einen Bediener in einer bestimmten Maschine zu erstellen. Zum Beispiel kann es eine Lösung für den Bediener eines Skiders aufzeigen, um eine bestimmte Route zu nehmen, und es kann eine Lösung für den Bediener eines anderen Skiders aufzeigen, so dass dieser eine andere Route zu einem anderen Baumbündel nehmen kann. Diese und andere Lösungen und Steuersignale werden im Folgenden näher beschrieben.
BILD 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für ein Datenerfassungssystem (z.B. Datenerfassungssystem 142) näher erläutert. Es ist zu begrüßen, dass die verschiedenen Datenerfassungssysteme, die oben in Bezug auf BILD 2 diskutiert wurden, ähnlich oder anders als in BILD 3 dargestellt sein können. Für die vorliegende Beschreibung wird von einer Ähnlichkeit ausgegangen, so dass nur das Datenerfassungssystem 142 näher beschrieben wird.
In dem in BILD 3 gezeigten Beispiel umfasst das Datenerfassungssystem 142 illustrativ den Prozessor 170, das Positionserfassungssystem 172, das eine Maschinenposition (Position, Orientierung, Höhe) erfasst, die von einem GPS-Empfänger, Beschleunigungsmessern usw. erfasst werden kann) 172, die topographische Kartengeneratorlogik 174, den Kraftstoffverbrauchsdetektor 176, die Routendetektorlogik 178, den Geländezustandssensorlogik 180, das Kommunikationssystem 182, die Bündelcharakteristikdetektorlogik 184, den Datenspeicher 186, und es kann eine Vielzahl anderer Elemente 188 umfassen. BündelCharakteristik Detektor-Logik 184, selbst, kann Baumart Detektor-Logik 190, Standort Kennung Logik 192, Baumzahl Kennung Logik 194, Bündel Dimension Kennung Logik 196, und andere Elemente 197. Die Bündelabmessungs-Identifikationslogik 196 identifiziert illustrativ die Abmessungen verschiedener Baumbündel, die vom Fällerbündler 104 geschnitten und platziert wurden. So kann es Stämme pro Bündel Logik 198, die eine Anzahl von Stämmen in jedem Bündel, Durchmesser auf Brusthöhe (DBH) Logik 200, dass der Durchmesser der einzelnen Stämme identifiziert, auf Brusthöhe, Gewicht Logik 202, dass das Gewicht des Bündels identifiziert, Länge Logik 204, dass die Länge der Stämme in das Bündel, Volumen Logik 206, dass die Volumina der Stämme in das Bündel identifiziert, und es kann eine Vielzahl von anderen Elementen 208.
Eine kurze Beschreibung einiger Elemente des Datenerfassungssystems 142 und ihrer Funktionsweise wird nun gegeben. Das Positionsabtastsystem 172 erfasst oder detektiert illustrativ eine Pose der Fäll- und Bündelungsmaschine 104 (oder einer anderen Maschine, auf der das System 142 angeordnet ist). Es kann zum Beispiel ein GPS-Empfänger sein, der die Pose des Empfängers erfasst. Durch die Kenntnis der Ausrichtung oder des Empfängers, wie er am Feller Buncher 104 montiert ist, kann er auch die Pose der Fäll- und Bündelungsmaschine 104 erkennen. Außerdem kann die Kenntnis der Abmessungen und der Position des Auslegers oder des Hubarms am Fallbündel 142 und die Erkennung des Öffnungs- und Schließvorgangs des Greifers oder des Baumhaltemechanismus auch einen Hinweis auf die Lage und die Ausrichtung der vom Fallbündel 104 abgelegten Bündel geben. Das Positionserkennungssystem 172 kann auch die Position der Maschine, auf der es eingesetzt wird, über die Zeit erfassen und diese Werte aggregieren.
Diese aggregierten Werte (oder andere Werte) können von der topographischen Kartengeneratorlogik 174 verwendet werden, um eine topographische Karte der Region zu erzeugen, über die das Maschinenträgersystem 142 fährt. In einem Beispiel zum Beispiel nimmt die topographische Kartengeneratorlogik 174 Höhen- und andere Posenmessungen, die vom Positionsmesssystem 172 generiert werden, an verschiedenen geographischen Orten vor. Sie verwendet diese Informationen, um eine Angabe über die Topographie des Gebietes zu generieren, über das die Maschine gefahren ist, und korreliert diese mit dem globalen Koordinatensystem zur Verwendung als topographische Karte.
Der Kraftstoffverbrauchsdetektor 176 kann zum Beispiel den Kraftstoffverbrauch auf unterschiedlichste Weise erkennen. Es kann zum Beispiel sein, dass es die Geschwindigkeit erkennt, mit der die Maschine, auf der es montiert ist, Kraftstoff verbraucht. Es kann sein, dass es die vom System 172 generierte geografische Position verwendet, um die Geschwindigkeit zu ermitteln, mit der das Fahrzeug bei der Fahrt von einem geografischen Ort zum nächsten Kraftstoff verbraucht. Es kann auch andere Variablen identifizieren oder erkennen, wie z.B. Motordrehzahl, Fahrgeschwindigkeit, etc. Diese Variablen können auf der Grundlage ihrer eigenen Sensoren oder mit Hilfe der hier beschriebenen Werte erfasst werden.
Die Route-Detektor-Logik 178 empfängt illustrativ die geographischen Positionswerte (oder Posenwerte), die durch das Sensorsystem 172 generiert werden, und aggregiert diese Werte, um eine bestimmte Route zu identifizieren, die die Maschine auf der Grundlage dieser Werte genommen hat. Es kann auch die von den Systemen 172 und 174 generierten Posen- und topographischen Informationen sowie die vom Detektor 176 generierten Kraftstoffverbrauchswerte nutzen, um Variablen für verschiedene Routen über das Gelände zu identifizieren. Wenn das Fahrzeug, auf dem das Datenerfassungssystem 142 montiert ist, beispielsweise mehrere verschiedene Strecken zurückgelegt hat, kann die Detektorlogik 178 diese Strecken erkennen, und sie kann unter anderem auch den Kraftstoffverbrauch für die Fahrt über die Strecken, die benötigte Zeit und die unterschiedliche Topographie, die auf jeder einzelnen Strecke durchfahren wurde, erkennen. Die Route Detektorlogik 178 erzeugt illustrativ einen Ausgang, der die Eigenschaften einer oder mehrerer verschiedener Routen zusammen mit den anderen erkannten Variablen, die dieser Route entsprechen, anzeigt.
Der Geländezustandssensor 180 erfasst illustrativ eine oder mehrere verschiedene Variablen, die den Zustand des Geländes, über das die Maschine fährt, anzeigen. Zum Beispiel kann er einen Feuchtesensor enthalten, der die Feuchtigkeit des Geländes erfasst. Sie kann einen optischen Sensor mit entsprechender Bildverarbeitungslogik enthalten, der die Art und den Zustand des Geländes, über das das Fahrzeug fährt, identifiziert. Es kann einen oder mehrere andere Sensoren enthalten, die die Bodenweichheit erkennen, die u.a. die Bodenart (wie Schmutz, Steine usw.) und die Art der Bodenbedeckung (wie Blätter, Äste usw.) erfassen. Es wird auch in Betracht gezogen, dass der Geländezustandssensor logic 180 mehrere Sensoren umfassen kann, die den Zustand des Geländes sowohl vor als auch nach der Überfahrt der Maschine erfassen. Dies kann ein Hinweis auf die Schäden oder den Verschleiß sein, die die Maschine auf dem Gelände verursacht, wenn sie sich über das Gelände bewegt. Eine solche Detektorlogik kann u.a. Spurrinnen, die Tiefe des verdrängten Bodens und vieles mehr erkennen.
Das Kommunikationssystem 182 ist so konfiguriert, dass es mit anderen Datenerfassungssystemen, mit dem entfernten Serverstandort 130 (in dargestellt), mit der Betriebsleitstation 132 und anderen Maschinen/Systemen 140 kommunizieren kann. Daher erleichtert es in einem Beispiel nicht nur die Kommunikation der Elemente des Datenerfassungssystems 142 untereinander, sondern auch die Kommunikation über das Netzwerk 128.
Der Datenspeicher 186 speichert zur Veranschaulichung Daten, die von einem der anderen Elemente des Datenerfassungssystems 142 erzeugt und/oder von anderen Elementen der Architektur 100 empfangen werden.
Die Bündelkennlinien-Detektorlogik 184 erfasst anschaulich die Kennlinien der verschiedenen Baumbündel, die sich auf der Forstfläche 102 befinden. Wenn das Datenerfassungssystem 142 auf einer Fäll- und Bündelungsmaschine 104 angeordnet ist, dann erkennt es die Eigenschaften der Bündel, die vom Datenerfassungssystem 142 erzeugt werden. Wird es auf einem der Skidder entsorgt, kann es die Merkmale der Bündel anhand der vom Feller-Bunker, der sie gebildet hat, übertragenen Daten erkennen. Sie kann auch, oder stattdessen, die Merkmale der Bündel identifizieren, die von dem Skidder, auf dem sie entsorgt werden, getragen werden. Ist das Datenerfassungssystem auf einem UAV/UGV 126 angeordnet, kann es Merkmale der Bündel identifizieren, die von diesem Fahrzeug erfasst werden. Diese und andere Szenarien werden hier in Betracht gezogen.
Die Eigenschaften der Bündel werden erkannt, so dass die Steuerung 134 u.a. bestimmen kann, welche Fahrzeuge auf die Bündel zugreifen sollen, wie sie transportiert werden sollen, auf welchem Weg sie erreicht und transportiert werden sollen, in welcher Reihenfolge die Bündel entnommen werden sollen, an welchen Verarbeitungs- oder Sortierort sie gebracht werden sollen.
Daher erkennt der Baumtyp-Detektor logic 190 die Art der Bäume in einem bestimmten Bündel. Es kann die Baumart als Hart- oder Weichholzbaum oder eine bestimmte Art erkennen. Die Detektorlogik 190 kann eine Operator-Eingangslogik enthalten, so dass der Operator eine für die Art des Baumes bezeichnende Eingabe machen kann. Sie kann auch andere Detektoren umfassen, wie z.B. optische Detektoren und Bildverarbeitungslogik, die zur Identifizierung der Baumart im Bündel verwendet wird. Es kann externe Baumbestandskartierungsdaten verwenden, die von einem anderen Gerät (z.B. von einem UAV) generiert werden können, das die Baumarten verschiedener geografischer Standorte auf dem Forstgelände identifiziert 102. Der Baumtyp-Detektor logic 190 kann die Baumarten in einem gegebenen Bündel auch auf andere Weise erkennen.
Die Standort-Identifikationslogik 192 kennzeichnet anschaulich die Lage und Orientierung des Bündels. Zum Beispiel kann die Standortkennungslogik 192 mit Hilfe der durch das Positionserfassungssystem 172 generierten Poseninformation und durch Kenntnis der physischen Abmessungen der verschiedenen Teile des Fällbunkers relativ zueinander (oder Teile des Skidders relativ zueinander) die Lage und Orientierung der Bäume in einem Bündel identifizieren, wie sie vom Fällbunker abgelegt werden (oder wie sie von einem Skidder angefahren oder aufgenommen werden).
Die Baumzahlkennzeichnungslogik 194 identifiziert illustrativ eine Anzahl von Bäumen, die von einem Fäller-Bunker gefällt wurden. Die Baumzählkennung 194 kann dies auf der Grundlage einer Bedienereingabe (z.B. eines Trigger-Eingangs oder eines anderen Zähleingangs, der vom Bediener bereitgestellt wird) während der Baumemte tun. Dies kann auch durch eine Reihe von Betätigungen der Säge- oder Greifarme, die der Fallbündler verwendet, erfolgen. Zusätzlich kann dies durch einen optischen Sensor und eine bildgebende Verarbeitungslogik erfolgen, die die einzelnen Stämme im Bündel identifiziert. Darüber hinaus kann die Baumzählungs-Identifikationslogik 194 die Anzahl der Bäume aggregieren, die in mehreren verschiedenen Bündeln platziert sind oder von einem Skidder in verschiedenen Lasten oder auf andere Weise transportiert werden.
Stämme pro Bündel Logik 198 zählt Stämme in jedem Bündel. Es kann dies auf eine ähnliche Weise tun, dass die Baumzählungs-Identifikationslogik 194 die Anzahl der gefällten Bäume identifiziert und dann die Zählung zu einer Zählung pro Bündel aggregiert. Dies kann auf der Basis einer Bedienereingabe, auf der Basis eines optischen Eingangs mit Bildverarbeitungslogik oder auf andere Weise geschehen.
DBH Logik 200 generiert eine Metrik, die den durchschnittlichen oder individuellen Durchmesser jedes Baumstammes in Brusthöhe angibt. Dies kann auch durch einen optischen Erfassungsmechanismus und Bildverarbeitungslogik oder auf andere Weise geschehen.
Die Gewichtungslogik 202 erzeugt illustrativ eine Ausgabe, die das Gewicht eines bestimmten Bündels anzeigt. Dies kann mit Hilfe von Wiegevorrichtungen (z.B. Waagen) geschehen, die die Bäume wiegen, während sie vom Fäller gefällt und abgelegt werden, oder mit Wiegevorrichtungen, die die Bäume wiegen, während sie vom Skidder aufgenommen werden. In einem Beispiel kann der Skidder andere Sensoren verwenden, um eine Länge der Bäume zu erfassen, um einen Hinweis auf den Anteil des Gewichts des Baumes zu erhalten, der vom Skidder getragen wird und den Anteil, der auf dem Boden schleppt.
Die Längenlogik 204 generiert illustrativ eine Metrik, die eine Länge der Bäume in einem Bündel angibt. Dies kann auf der Grundlage von Bedienereingaben, auf der Grundlage einer optischen Eingabe oder auf andere Weise geschehen.
Die Volumenlogik 206 erzeugt eine Ausgabe, die ein Holzvolumen in einem Bündel anzeigt. Das Volumen kann auf der Grundlage eines Aggregats aus den von DHB Logik 200 erzeugten Durchmessern und der von Längen-Logik 204 erzeugten Längenmetrik generiert werden. Dies kann verwendet werden, um eine Metrik zu generieren, die das Volumen eines bestimmten Stiels anzeigt. Die Ausgabe der Stiele pro Bündellogik 198 kann verwendet werden, um eine Metrik zu generieren, die das Gesamtvolumen in einem bestimmten Bündel angibt.
Eine Vielzahl weiterer Bündelabmessungen kann ebenfalls identifiziert werden. Dies kann mit einer Vielzahl anderer Sensoren oder mit der Detektorlogik 208 erfolgen.
BILD 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionsweise des Datenerfassungssystems 142 zeigt. Für die Diskussion von BILD 4 wird angenommen, dass sich das Datenerfassungssystem 142 auf der Fäll- und Bündelungsmaschine 104 befindet. Es kann jedoch auch auf den anderen in BILD 2 genannten Maschinen sein. Es wird jedoch geschätzt, dass es auch auf den anderen in den und genannten Maschinen sein könnte.
Der Prozessor 170 bestimmt zunächst, ob es Zeit ist, eine Datenerfassung durchzuführen. In einem Beispiel können Auslösekriterien verwendet werden, um dies zu bestimmen. So kann es beispielsweise sein, dass die Datenerfassungsvorgänge kontinuierlich, periodisch, intermittierend oder wenn andere Kriterien erfüllt sind (z. B. wenn das Datenerfassungssystem einen bestimmten Ort erreicht oder anderweitig), durchgeführt werden. Ob die Zeit für die Durchführung der Datenerfassung gekommen ist, wird durch Block 220 im Flussdiagramm von BILD 4 angezeigt.
Wenn es an der Zeit ist, werden die verschiedenen Detektoren, Sensoren und logischen Elemente des Datenerfassungssystems 142 die Daten veranschaulichend erkennen, erfassen oder anderweitig sammeln. Dies kann in einer Vielzahl von verschiedenen Aufträgen geschehen, von denen nur einer in Bezug auf BILD 4 beschrieben wird, und zwar nur beispielhaft.
Das Positionserfassungssystem 142 erfasst dann eine Pose des Datenerfassungssystems 142 (und kann auch eine Pose für die Maschine, auf der es getragen wird, erzeugen, indem es die Ausrichtung des Systems 142 auf dieser Maschine kennt). Das Erkennen einer geographischen Position oder Pose wird durch den Block 222 angezeigt. Dies kann die Erkennung einer geographischen Position (Längen- und Breitengrad) 224, der Höhe 226, der Orientierung (die Kurs, Neigung, Gieren, Rollen oder eine andere Ausrichtung umfassen kann) 228 und auch die Erkennung anderer Positionsinformationen umfassen. Dies wird durch den Block 230 angezeigt.
Die Route Detector Logic 178 kann die verschiedenen Positionen aggregieren, um die Route, über die die Maschine gefahren ist, zu erkennen. Dies wird durch den Block 232 angezeigt. Die topographische Generatorlogik 174 kann die Positionsinformation 172 und die von der Detektorlogik 178 generierte Routeninformation verwenden, um topographische Informationen zu erzeugen, die die Topographie, über die die Maschine gefahren ist (oder in der Nähe der Maschine), anzeigen. Die Erzeugung von topographischen Informationen wird durch den Block 234 angezeigt. Die Logik 178 des Fahrwegdetektors und die Logik 174 des topographischen Kartengenerators können auch andere Informationen erzeugen, was durch den Block 236 angezeigt wird.
Der Kraftstoffverbrauchsdetektor 176 erkennt auch einen metrischen Indikator für den Kraftstoffverbrauch. Dies wird durch Block 238 angezeigt. Es kann eine verbrauchte Treibstoffmenge oder eine Rate, mit der der Treibstoff auf verschiedenen Teilen der Strecke verbraucht wurde, erkennen. Es kann andere Informationen generieren, wie z.B. Motordrehzahl, Fahrgeschwindigkeit oder andere Operationen, die durchgeführt wurden, während der Kraftstoff verbraucht wurde, oder andere Informationen, die sich auf den Kraftstoffverbrauch beziehen.
Der Geländezustandssensor logisch 182 erfasst illustrativ die Geländebeschaffenheit in der Nähe der Maschine oder entlang der Strecke der Maschine. Dies wird durch den Block 240 angezeigt. Dies kann mit einer Vielzahl unterschiedlicher Sensortypen (z.B. Bodenart-Sensoren, Bodenfeuchte-Sensoren, etc.) erfolgen. Dies wird durch Block 242 angezeigt. Sie kann mit Hilfe der Bildaufnahme- und Bildverarbeitungslogik erfolgen, wie durch Block 244 angezeigt wird. Sie kann auf der Grundlage einer Bedienereingabe erfolgen, die die Art des Geländes und den Zustand des Geländes identifiziert. Dies wird durch den Block 246 angezeigt. Es kann auch auf vielfältige andere Weise geschehen, was durch den Block 248 angezeigt wird.
Die Bündelcharakteristik-Detektorlogik 184 erkennt dann eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen, die einem oder mehreren verschiedenen Bündeln entsprechen. Das Erkennen von Bündelcharakteristiken wird durch den Block 250 im Fließbild von BILD 4 angezeigt. Die Bündelcharakteristik kann durch eine Bedienereingabe, wie in Block 252 angegeben, vorgegeben werden. Einige oder alle von ihnen können auch automatisch erkannt werden, wie in Block 254 angegeben. Die Baumtyp-Detektorlogik 190 kann den Baumtyp erkennen, wie durch Block 256 angezeigt wird, und die Bündelpositionsidentifikationslogik 192 kann die Position des gegebenen Bündels identifizieren, wie durch Block 258 angezeigt wird. Die Baumzählungsidentifikationslogik 194 kann eine Anzahl von Bäumen identifizieren, die in einem bestimmten Bündel (oder in mehreren Bündeln) über einen bestimmten Zeitraum oder über eine bestimmte Fläche gefällt wurden. Dies wird durch Block 260 angezeigt. Stämme pro Bündel Logik 198 kann die Anzahl der Stämme in einem gegebenen Bündel identifizieren (falls dies nicht bereits durch Logik 194 identifiziert wird). Dies wird durch Block 262 angezeigt. Die DBH-Logik 200 kann eine metrische Angabe für die DBH liefern. Dies wird durch den Block 264 angezeigt, und die Gewichts-, Längen- und Volumenlogik 202, 204 bzw. 206 kann Ausgänge liefern, die diese Variablen anzeigen. Dies wird durch den Block 266 angezeigt. Eine Vielzahl anderer Detektoren oder die Logik 197 und 208 können auch andere Bündelcharakteristiken liefern. Dies wird durch Block 268 angezeigt.
Alle diese Arten von Logik können vom Prozessor 170 gesteuert werden, oder sie können unabhängig voneinander gesteuert oder kontrolliert werden. Der Prozessor 170 kann dann jede zusätzliche Logik steuern, um auch andere Daten zu generieren. Dies wird durch den Block 270 im Flussdiagramm von BILD 4 angezeigt. Zum Beispiel kann der Prozessor 170 Aggregationen von Variablen oder Daten durchführen, die von den anderen Sensoren oder Detektoren oder Elementen im System 142 erzeugt oder erkannt werden. Die Aggregation kann über die Zeit aggregiert werden, als Mittelwert, als gewichteter Mittelwert, aggregiert über eine geographische Position, über die zurückgelegte Entfernung, über den verbrauchten Kraftstoff, über verschiedene Bündel usw. Die Steuerlogik zur Durchführung der Aggregation wird durch den Block 272 angezeigt. Der Prozessor 170 (oder eine andere Logik) kann auch andere Daten oder Informationen aus den Informationen ableiten, die von den Sensoren, der Logik, den Detektoren usw. erzeugt werden, die in Bezug auf das System 142 beschrieben werden. Die Ableitung anderer Informationen aus diesen Daten wird durch Block 274 angezeigt. Der Prozessor 170 kann auch andere Logik steuern, um andere Informationen zu erhalten. Dies wird durch den Block 276 angezeigt.
Der Prozessor 170 steuert dann das Kommunikationssystem 182 bzw. den Datenspeicher 186 an, um die Daten als Bündeldaten 187 im Datenspeicher 186 zu speichern bzw. die Daten an andere Maschinen oder Anlagen gemäß BILD 2 zu kommunizieren. Die Steuerung des Datenspeichers 186 und des Kommunikationssystems 182 zur Speicherung und/oder Kommunikation der Daten ist im Fließbild von BILD 4 durch den Block 278 gekennzeichnet. Die Daten können in einem lokalen Datenspeicher 186 gespeichert werden. Dies wird durch Block 280 angezeigt. Es kann an ein entferntes System oder einen Datenspeicher gesendet und/oder dort gespeichert werden. Dies wird durch Block 282 angezeigt. Sie kann gespeichert oder auch an andere Maschinen oder andere Systeme übermittelt werden. Dies wird durch den Block 284 angezeigt.
BILD 5 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für das Regelsystem 134 näher erläutert. Es wird geschätzt, dass die obigen Zahlen zwar das Kontrollsystem 134 zeigen, das an der Baustellenleitstation 132 angeordnet ist, dies aber nicht unbedingt der Fall sein muss. Stattdessen kann es auf jeder der in BILD 1 oder 2 gezeigten Maschinen oder auch an entfernten Systemen oder anderen Orten entsorgt werden. Die Bereitstellung des Leitsystems 134 auf der Bauleitstation 132 wird nur beispielhaft dargestellt und beschrieben.
In dem in BILD 5 gezeigten Beispiel umfasst das Steuersystem 134 einen oder mehrere Prozessoren oder Server 290, das Kommunikationssystem 292, den Datenspeicher 294 (der selbst erfasste Daten 296, topologische oder andere Karten 298 und andere Informationen 300 enthalten kann), das System zur Erzeugung von Lösungen 302, den Steuersignalgenerator 304 und eine Vielzahl anderer Elemente 306. Das System zur Erzeugung von Lösungen 302 enthält illustrativ die Kriterien (Kostenfunktion) Identifizierungslogik 308, das Datenerfassungssystem 310, die Logik zur Identifizierung der Lösungsparameter 312, den Lösungsgenerator 314 und es kann weitere Elemente 316 enthalten. Der Lösungsgenerator 314 selbst kann die Geräteeinsatzlogik 318, die Routengenerierungslogik 320, die Feller Buncher (FB) Operationslogik 322, die Feedback-Maschinen-Lernlogik 324, den genetischen Algorithmus, der die Logik 326 ausführt, und andere Elemente 328 enthalten. Genetischer Algorithmus läuft Logik 326 illustrativ enthält Lösung Initialisierungslogik 330, Auswahllogik 332, Crossover/Mutationslogik 334, heuristische Operatorlogik 336, Terminierungslogik 338, Lösungsausgangslogik 340, und es kann andere Elemente 342 enthalten.
Der Steuersignalgenerator 304 selbst kann die Kommunikationssystem-Steuerung 344, die Navigationssystem-Steuerung 346, das Benutzerschnittstellen-Steuerungssystem 348, die Feller-Buncher-Steuerung 350 und weitere Elemente 352 enthalten. Das Benutzerschnittstellensteuerungssystem 348 selbst kann die Oberflächenlogik 354, die Interaktionserkennungslogik 356 und andere Elemente 358 enthalten. Bevor die Gesamtfunktion des Kontrollsystems 134 innerhalb der Architektur 100 beschrieben wird, wird zunächst eine kurze Beschreibung einiger Elemente des Kontrollsystems 134 und ihrer Funktionsweise gegeben.
Das Kommunikationssystem 292 ermöglicht die Kommunikation der Elemente des Steuerungssystems 134 untereinander und mit anderen Elementen der Architektur 100 über das Netz 128. Die erfassten Daten 296 können von den verschiedenen Datenerfassungssystemen (z.B. Datenerfassungssystem 142) in der Architektur 100 erfasst werden. Topographische und andere Karten 298 können topographische Informationen enthalten, die von den Datenerfassungssystemen erzeugt wurden, oder es können Daten in bereits vorhandenen topographischen Karten oder andere Informationen sein, wie z.B. Karten, die während früherer Arbeiten auf der Baustelle oder auf andere Weise erzeugt wurden.
Das Solution Generation System 302 erhält anschaulich Kriterien (z.B. eine zu optimierende Kostenfunktion) und Informationen zu Lösungsparametern (z.B. ein geographisches Gebiet oder ein Zeitraum, in dem eine Lösung identifiziert werden soll) und generiert eine oder mehrere verschiedene Lösungen, die angeben, wie einzelne Forstmaschinen zu betreiben sind oder wie die Gesamtoperationen zu orchestrieren sind, um eine gewünschte Lösung zu erreichen. Zum Beispiel kann eine Lösung für einen einzelnen Skidder generiert werden, die identifiziert, wo ein Bündel von diesem Skidder abgeholt werden soll, und eine Route, um dorthin zu gelangen. Es kann eine Reihenfolge identifizieren, in der der Skidder eine Vielzahl von verschiedenen Bündeln und die zu fahrenden Routen abrufen soll. Die Lösung kann auch den speziellen Sortierort identifizieren, zu dem das Bündel vom Skidder gebracht werden soll. Die Lösung kann erkennen, wie ein Feller-Buncher zu bedienen ist. Zum Beispiel kann sie den Preis verschiedener Holzarten berücksichtigen, die auf der Baustelle geerntet werden können. Es kann überlegen, wie groß die Bündel sein sollen, die durch den Feller-Buncher erzeugt werden. Sie kann einen oder mehrere verschiedene Standorte angeben, an denen der Fallbunker arbeiten soll. Die Lösungen können für einen vordefinierten Bereich (z.B. die Nordseite einer Baustelle, die Südseite einer Baustelle oder andere individuelle Bereiche) sein, so dass für eine bestimmte Baustelle mehr als eine Lösung generiert wird.
Das System 302 kann auch mehrere verschiedene Lösungen für mehrere verschiedene Baustellen erzeugen, die für mehrere verschiedene Kriterien optimiert (oder anderweitig unter Berücksichtigung mehrerer unterschiedlicher Kriterien verarbeitet) werden, so dass sie zur Auswahl durch den Bauleiter 138 oder den Betreiber eines Fahrzeugs oder einer Maschine auftauchen können. Beispielsweise kann es sein, dass das Lösungsgenerierungssystem 302 eine verbrauchsoptimierte und eine zeitoptimierte Lösung an die Oberfläche bringt. Wählt der Bauleiter einen von ihnen aus, dann können diese Informationen an die anderen Bediener oder Fahrzeuge übermittelt werden, damit diese entweder eine bedienergeführte oder automatisierte Steuerung durchführen können, um die gewählte Lösung zu implementieren. Ebenso können die Lösungen über mehrere verschiedene Kriterien (wie z.B. Kraftstoffverbrauch und Zeit und/oder andere Kriterien) optimiert werden. Diese und andere Operationen werden hier in Betracht gezogen.
Die Kriterien (Kostenfunktion) Identifikatorlogik 308 identifiziert anschaulich Kriterien, anhand derer die Lösung (oder eine zu optimierende Kostenfunktion) optimiert werden soll. Es wird geschätzt, dass die Lösung oder Kostenfunktion nicht vollständig optimiert werden muss. Stattdessen kann ein Optimierungsalgorithmus so lange ausgeführt werden, bis eine geeignete Lösung erreicht ist oder bis andere Stoppkriterien erfüllt sind. Dies wird im Folgenden näher erläutert.
Die Kriterien oder Kostenfunktion kann eine Funktion von gewünschten Variablen sein, wie z.B. Treibstoffverbrauch, Zeit, zurückgelegte Strecke, Abnutzung des Waldbodens und/oder andere Dinge. Daher kann das Solution Generation System 302, sobald die Kostenfunktion identifiziert ist, eine oder mehrere Lösungen generieren, die eines oder mehrere dieser Kriterien in der Kostenfunktion berücksichtigen.
Die Lösungsparameter-Identifikationslogik 312 identifiziert einen bestimmten Satz von Parametern für die Lösung. So kann es z. B. sein, dass ein erster Satz von Lösungen für ein erstes geographisches Gebiet der Baustelle generiert werden soll, während ein zweiter Satz von Lösungen für ein zweites geographisches Gebiet generiert werden soll. Ebenso kann es sein, dass ein erster Satz von Maschinen für den Betrieb in einem ersten Bereich und ein zweiter Satz von Maschinen für den Betrieb in einem zweiten Bereich zur Verfügung steht. In diesem Fall kann die Lösung dadurch parametriert werden, welche Maschinen für den Betrieb in einer bestimmten Lösung zur Verfügung stehen. Die Lösungsparameter-Identifikationslogik 312 kann Parameter auch auf andere Weise identifizieren.
Das Datenerfassungssystem 310 erfasst illustrativ Daten (und kann diese als erfasste Daten 296 speichern) aus den verschiedenen in BILD 2 dargestellten Datenerfassungssystemen oder aus anderen Quellen. Dabei kann sie die Daten kontinuierlich, intermittierend, periodisch oder bei Erfüllung bestimmter Auslösekriterien erfassen.
Sind die Kriterien (bzw. Kostenfunktion), Lösungsparameter und Daten einmal ermittelt, generiert der Lösungsgenerator 314 anschaulich eine bestimmte Lösung. Logic 326 führt dann einen Algorithmus aus, der die verschiedenen gewünschten Lösungen generiert. Es kann einen Algorithmus ausführen, der Routing-Informationen generiert, die der Route Generation Logic 320 zur Verfügung gestellt werden können, die Routen für einzelne Maschinen generiert. Sie kann Informationen über den Geräteeinsatz generieren, die der Geräteeinsatzlogik 318 zur Verfügung gestellt werden können, die angibt, wie die einzelnen Geräte eingesetzt werden sollen. Während die Logik 326 hier als Ausführung eines genetischen Algorithmus beschrieben wird, ist dies nur ein Beispiel. Andere Optimierungsalgorithmen können ebenfalls ausgeführt werden. Wie bereits erwähnt, kann die Geräteeinsatzlogik 318 nach der Generierung einer Lösung eine Lösung generieren, die angibt, wie die verfügbaren Geräte eingesetzt werden sollen, um die Lösung zu realisieren. Die Routengenerierungslogik 320 kann Routeninformationen generieren, die eine bestimmte Route angeben, die zu fahren ist (z.B. durch einen Skidder, einen Feller-Buncher, mehrere Skider oder Feller-Bunker oder andere Fahrzeuge). Die Feller Buncher (FB) Operationslogik 327 kann eine Lösung generieren, die angibt, wie ein Buncher betrieben werden soll (wie z.B. der Standort, an dem er arbeiten soll, die Größe der zu erzeugenden Bündel, die besonderen Arten von Bäumen, die geerntet werden sollen, der Ort, an dem die Bündel verlegt werden sollen, usw.).
Wo die Logik 326 einen genetischen Algorithmus ausführt, initialisiert die Lösungsinitialisierungslogik 330 zunächst die Lösungen, z.B. durch Initialisierung einer Anzahl von Lösungen, die nicht optimiert sind, aber durch die Lösungsparameter charakterisiert sind und die mit Hilfe der Kostenfunktion optimiert werden können. Die Auswahllogik 332 wählt dann Lösungen für die Kombination oder Mutation aus, und diese Lösungen werden durch die Crossover/Mutationslogik 334 kombiniert oder mutiert. Die heuristische Operatorlogik 336 kann heuristische Operatoren auf die Lösungen anwenden, um sie zu kombinieren oder zu mutieren. Auswahl, Kreuzung/Mutation und heuristische Operationen werden so lange durchgeführt, bis eine Art von Abbruchkriterium erreicht ist, an welchem Punkt die Abbruchlogik 338 den Algorithmus beendet. Die Lösungsausgangslogik 340 erzeugt eine Ausgabe, die das Ergebnis der Ausführung des genetischen Algorithmus anzeigt, um eine oder mehrere gewünschte Lösungen zu erhalten. Diese kann auf verschiedene andere Positionen im Lösungsgenerierungssystem 302 ausgegeben werden, so dass gewünschte Lösungen (z.B. mehrere verschiedene Lösungssätze, eine oder mehrere verschiedene Lösungen für jede Maschine, eine oder mehrere verschiedene Lösungen für den Gesamtbetrieb der Baustelle oder andere Lösungen) generiert werden können.
Feedback/Maschinelemlogik 324 erhält illustrativ das Feedback des Bedieners oder automatisiertes Feedback, das angibt, wie die Lösungen ausgeführt wurden. Wurde beispielsweise eine Kraftstoffverbrauchsmetrik verwendet, die einen geschätzten Kraftstoffverbrauch für eine bestimmte Lösung angibt, und wird diese Lösung tatsächlich durchgeführt, dann kann eine tatsächliche Kraftstoffverbrauchsmetrik, die den tatsächlichen Kraftstoffverbrauch angibt, an die Rückkopplungs-/Maschinenlemlogik 324 zurückgeführt werden, die sie zur Verbesserung des Algorithmus verwenden kann, der von der Algorithmusablauflogik 326 ausgeführt wird. Wenn eine Lösung eine Route für den Bediener eines Skidders identifiziert und der Bediener auf ein Gelände gestoßen ist, das eine Neigung aufweist, die vom Skidder nicht durchfahren werden kann (z.B.), so dass der Bediener eine alternative Route nehmen muss, können diese Informationen ebenfalls (z.B. durch Eingabe des Bedieners oder durch eine automatische Ausgabe mit Hilfe eines Navigationssystems, das die tatsächlich genommene alternative Route anzeigt) an die Feedback/Maschinenlernlogik 324 übermittelt werden. Damit kann Logic 324 die vom Solution Generation System 302 generierten Lösungen nochmals verbessern.
Sobald ein Satz von Lösungen (eine oder mehrere Lösungen) vom Lösungsgeneratorsystem 302 erzeugt wurde, wird er illustrativ an den Steuersignalgenerator 304 ausgegeben, der Steuersignale zur Durchführung der Lösung erzeugt. Zum Beispiel kann der Controller des Kommunikationssystems 344 das Kommunikationssystem 292 steuern, um die Lösung an ein oder mehrere andere Elemente zu kommunizieren, die in der in BILD 2 dargestellten Architektur dargestellt sind. Beispielsweise kann es das Kommunikationssystem 292 so steuern, dass es eine automatische Navigationslösung an einen Skidder sendet, die in das Navigationssystem des Skidders geladen wird und den Skidder automatisch so steuert, dass er einer bestimmten Route folgt. Es kann das Kommunikationssystem 292 so steuern, dass es eine Streckenlösung an einen Skidder übermittelt, die dem Bediener des Skidders angezeigt wird, so dass der Bediener die Strecke selektiv verfolgen kann. Es kann das Kommunikationssystem auch auf andere Weise steuern.
Navigationssystem-Controller 346 kann Steuersignale erzeugen, die auf der Lösung basieren, um die Maschine tatsächlich zu steuern, um einer Route zu folgen, um zu einem bestimmten geographischen Ort zu navigieren. Es kann die Fahrgeschwindigkeit, den Kurs, die Motordrehzahl oder andere Teile einer Maschine steuern, um die Lösung auszuführen.
Das Benutzerschnittstellensteuerungssystem 348 kann Steuersignale erzeugen, um eine Reihe von Lösungen auf einer Benutzerschnittstelle darzustellen, so dass eine von ihnen für die Implementierung ausgewählt werden kann. Zum Beispiel kann die Oberflächenlogik 354 mehrere verschiedene Lösungen aufzeigen und die Kriterien angeben, nach denen sie optimiert werden. Beispielsweise kann eine erste Lösung auftauchen, die darauf hinweist, dass sie für den Kraftstoffverbrauch optimiert ist. Es kann eine Sekunde auftauchen, die anzeigt, dass sie für die Zeit optimiert ist. Ein Drittel kann auftauchen, was darauf hinweist, dass es für die Entfernung usw. optimiert ist. Die Oberflächenlogik 354 kann jede der Lösungen zusammen mit einem vom Benutzer betätigbaren Eingabemechanismus auftauchen, der von einem Benutzer betätigt werden kann, um eine entsprechende Lösung auszuwählen. Die Erkennungslogik für Benutzerinteraktionen 356 erkennt diese Art von Benutzerinteraktionen. Wenn eine Lösung ausgewählt wird, kann der Steuersignalgenerator 304 Steuersignale erzeugen, um die ausgewählte Lösung auszuführen (z.B. um sie an eine oder mehrere andere Maschinen zu kommunizieren, um die anderen Maschinen automatisch zu steuern, usw.).
Der Feller Buncher (FB) Controller 350 erzeugt anschaulich Steuersignale zur Steuerung eines oder mehrerer Feller-Bunker. Die Steuersignale können eine Vielzahl von verschiedenen Funktionen am Feller-Buncher steuern, um eine Lösung zu realisieren. Sie können beispielsweise den Fällbündler so steuern, dass er sich an einen bestimmten geografischen Standort bewegt, sie können den Fällbündler so steuern, dass er einen Bedienerausgang liefert, der anzeigt, wo sich die Baumbündel befinden sollen. Es kann sich um Steuersignale handeln, die eine Bedienerschnittstelle im Fällbunker steuern, die den Standort der zu fallenden Bäume, die zu fällenden Baumarten und eine Vielzahl anderer Dinge anzeigt. Der Steuersignalgenerator 304 kann andere Logik- oder Regler 352 enthalten, die ebenfalls eine Vielzahl anderer Steuersignale erzeugen.
Die und (im Folgenden zusammenfassend als bezeichnet) zeigen ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Funktionsweise der verschiedenen Elemente der Architektur 100 (in den und dargestellt) bei der Datenerfassung, der Generierung einer oder mehrerer Lösungen und der Implementierung dieser Lösungen auf einer Baustelle zeigt. Es wird zunächst vorausgesetzt, dass die Datenerfassungssysteme und das Kontrollsystem funktionieren. Dies wird durch Block 380 im Fließbild von BILD 6 angezeigt. Sie können sich auf Drohnen (z.B. UAVs/UGVs 126) befinden. Dies wird durch Block 386 im Flussdiagramm von BILD 6 angezeigt. Sie können auf den Feller Bunchern 104 und 106 sein. Dies wird durch Block 388 im Flussdiagramm von BILD 6 angezeigt. Sie können auf den Schleppern 112-114 stehen, wie in Block 390 angegeben. Sie können auf dem Knickarmlader 118, wie durch Block 392 angezeigt, und auf der Verwaltungsstation 132, wie durch Block 394 angezeigt, sein. Sie können sich auch an einer Vielzahl anderer Stellen befinden, was durch den Block 396 angezeigt wird.
Das Datenerfassungssystem 310 auf dem Leitsystem 304 bzw. der Prozessor 170 auf den einzelnen Datenerfassungssystemen steuert dann die Datenerfassungssysteme an, um die Daten zu erfassen und an das Leitsystem 134 zu übertragen. Dies wird durch Block 398 im Flussdiagramm von BILD 6 angezeigt. Die Datenerkennung oder -erfassung kann über Bedienereingänge erfolgen, wie in Block 400 angegeben, oder auf der Grundlage der automatischen Erkennung, wie in Block 402 angegeben. Die Datenerfassung bzw. -erfassung kann Maschinenmerkmale 404, wie z.B. Typ, Modell, Größe, Konfiguration usw. der jeweiligen Maschine, von der die Daten erfasst werden, beinhalten. Sie kann die geographische Position 406, die Bündelcharakteristik 408, die Daten des Kraftstoffverbrauchsdetektors 410, die Daten des Streckensensors 412, die Daten des Geländebeschaffenheitssensors 414 und eine Vielzahl anderer Daten 416 umfassen.
Die Kriterien (Kostenfunktion) Identifikatorlogik 308 identifiziert dann eine Kostenfunktion oder Kriterien, über die eine Lösung optimiert werden soll. Die Kriterien können eine einzelne Variable, mehrere Variablen usw. umfassen. Dies wird durch Block 418 angezeigt. Die Kriterien können beispielsweise den Kraftstoffverbrauch 420, die Zeit 422, die Entfernung 424, den Baum- oder Holzpreis 426, die Abnutzung des Waldbodens 428 und/oder eine Vielzahl anderer Kriterien 430 umfassen.
Die Lösungsparameter-Identifikationslogik 312 identifiziert dann Lösungsparameter für den Lösungsgenerator. Die Parameter, wie oben besprochen, bieten Parameter an, für die die Lösung generiert werden soll. Die Identifizierung der Lösungsparameter wird durch den Block 432 im Flussdiagramm von BILD 6 angezeigt. Die Parameter können eine Anzahl von zu generierenden Lösungen enthalten, die durch den Block 434 angezeigt werden. Sie können ein geografisches Gebiet umfassen, über das Lösungen generiert werden sollen, wie in Block 436 angegeben. Sie können eine Reihe von Maschinen identifizieren, die bei der Erzeugung der Lösungen berücksichtigt werden sollen, wie in Block 438 angegeben. Die Parameter können auch eine Vielzahl anderer Parameter enthalten, was durch den Block 440 angezeigt wird.
Genetischer (oder anderer) Algorithmus, der die Logik 326 ausführt, führt dann einen genetischen (oder anderen) Algorithmus aus, um Lösungen unter Verwendung der identifizierten Kostenfunktion (und/oder Kriterien) und der Lösungsparameter auf der Grundlage der erfassten Daten zu identifizieren. Dies wird durch Block 442 angezeigt. In einem Beispiel initialisiert die Lösungsinitialisierungslogik 330 die Lösungslogik, wie durch Block 444 angegeben, mit einem Satz von Anfangslösungen. Die Selektionslogik 332 führt die Auswahl der verschiedenen Lösungen für Crossover und Mutation durch. Dies wird durch Block 446 angezeigt. Die Crossover-/Mutationslogik 334 erzeugt dann eine Crossover- oder mutierte Lösung, die auf den von der Auswahllogik 332 ausgewählten basiert. Die Generierung der Kreuzung oder Mutation wird durch den Block 448 angezeigt. Die heuristische Operatorlogik 336 kann einen oder mehrere verschiedene heuristische Operatoren anwenden, wie in Block 450 angegeben. Der Algorithmus, der die Logik 326 ausführt, kann den Algorithmus auch auf eine Vielzahl anderer Arten ausführen, was durch den Block 452 angezeigt wird.
Die Logik 326 fährt mit dem Algorithmus fort (durch Auswahl und Mutation von Lösungen usw.), bis die Abbruchlogik 338 feststellt, dass die Abbruchkriterien erfüllt sind. Dies wird durch den Block 454 angezeigt. In einem Beispiel kann das Abbruchkriterium einen Schwellenwert für die Verbesserung festlegen. Wenn sich die Lösung nicht bei jeder Selektion und Mutation mindestens um den Schwellenwert verbessert (z.B. wenn sich die Kostenfunktion um weniger als den Schwellenwert ändert), kann dies bedeuten, dass die Abbruchkriterien erfüllt sind. Dies ist nur ein Beispiel.
Die Lösungsausgangslogik 340 gibt dann die generierten Lösungen aus. Dies wird durch Block 456 angezeigt. Die verschiedenen Logikbausteine im Lösungsgenerator 324 können dann Ausgänge erzeugen, die auf der Basis der identifizierten Lösungen zur Steuerung des Signalgenerators 304 bereitgestellt werden. Dies wird durch Block 458 angezeigt. In einem Beispiel kann die Logik einfach sicherstellen, dass die Lösungen in einer Form vorliegen, die vom Steuersignalgenerator 304 bei der Erzeugung von Steuersignalen verbraucht werden kann. In einem anderen Beispiel kann die Logik die Lösungen so verändern oder modifizieren, dass sie in einer konsumierbareren Form vorliegen. Beispielsweise kann die Geräteeinsatzlogik 318 auf der Grundlage der Lösungen einen Output erzeugen, der bestimmte Geräte identifiziert, die an bestimmten Standorten eingesetzt werden sollen. Dies wird durch Block 460 angezeigt. Die Routengenerierungslogik 320 kann eine Ausgabe erzeugen, die angibt, welche Maschinen welche bestimmten Routen (und in welcher Reihenfolge) bei der Ausführung der Lösung zurücklegen sollen. Dies wird durch Block 462 angezeigt. Die Feller Buncher Operationslogik 322 kann eine Ausgabe erzeugen, die identifiziert, welche bestimmten Operationen wie auf dem oder den Feller Buncher gesteuert werden sollen. Dies wird durch den Block 464 angezeigt. Die Ausgänge zur Steuerung des Signalgebers 304 können auch auf vielfältige andere Weise bereitgestellt werden, was durch den Block 466 angezeigt wird.
Der Steuersignalgenerator 304 erzeugt dann Steuersignale auf der Grundlage der vom Lösungserzeugungssystem 302 erhaltenen Ausgänge. Dies wird durch Block 468 im Flussdiagramm von BILD 6 angezeigt. Zum Beispiel kann der Kommunikationssystem-Controller 344 Steuersignale zur Steuerung des Kommunikationssystems 292 erzeugen. Dies wird durch Block 470 angezeigt. Das Benutzerschnittstellensteuerungssystem 348 kann Steuersignale zur Steuerung eines Benutzerschnittstellensystems erzeugen, um Benutzerschnittstellen 160 (oder andere Benutzerschnittstellen auf anderen Maschinen) zu erzeugen. Dies wird durch Block 472 angezeigt. Der Navigationssystem-Controller 346 kann Steuersignale zur Steuerung eines Navigationssystems auf einer oder mehreren Maschinen erzeugen. Dies wird durch Block 474 angezeigt. Der Feller Buncher Controller 350 kann Steuersignale erzeugen, um verschiedene Operationen an einem oder mehreren Feller-Bündlern zu steuern. Dies wird durch Block 476 angezeigt. Eine Vielzahl weiterer Steuersignale kann erzeugt werden, um auch eine Vielzahl anderer Maschinen zu steuern. Dies wird durch Block 478 angezeigt.
Der Steuersignalgenerator 304 sendet dann über das Kommunikationssystem 292 die Steuersignale an die verschiedenen zu steuernden Maschinen oder Anlagen. Die Anlagen oder Maschinen werden dann auf Basis dieser Steuersignale gesteuert. Dies wird durch den Block 480 angezeigt. So können sie beispielsweise die Bedienerschnittstellen anderer Maschinen steuern, wie in Block 482 angegeben. Sie können Navigationssysteme steuern, um die Maschinen automatisch zu steuern, wie durch Block 484 angezeigt wird. Sie können auch andere Funktionen steuern, wie z.B. andere Antriebe, Einstellungen usw. Dies wird durch den Block 486 angezeigt.
Die Operator Interaction Detectors 171 an den verschiedenen Maschinen können beliebige Bedienerinteraktionen erkennen und entsprechende Operationen durchführen. In ähnlicher Weise kann die Interaktionserkennungslogik 356 auf dem Steuerungssystem 348 auch Bedienerinteraktionen erkennen. Das Erkennen von Bedienerinteraktionen und das Ausführen entsprechender Operationen wird durch Block 488 im Flussdiagramm von BILD 6 angezeigt.
Einige entsprechende Operationen können darin bestehen, maschinelles Lernen auf der Grundlage von Bediener-Feedback durchzuführen, das erkannt und an den Lösungsgenerator 314 übermittelt wurde. Dies wird durch Block 490 angezeigt. Wenn die Bedienereingabe eine von mehreren Lösungen auswählen soll, die für den Bediener aufgetaucht sind, wird die Auswahl einer Lösung und das Senden an eine bestimmte Maschine zur Implementierung durch Block 492 angezeigt. Es kann sein, dass ein Bediener einer Maschine die Lösung modifiziert (z.B. durch Änderung einer vorgeschlagenen Route, die von der Lösung vorgeschlagen wird). Die Durchführung einer Modifikation der Lösung aufgrund einer erkannten Bedienereingabe wird durch den Block 494 angezeigt. Eine Vielzahl weiterer Bedienereingaben können erkannt und entsprechende Operationen durchgeführt werden. Dies wird durch den Block 496 angezeigt.
Es sei darauf hingewiesen, dass in der obigen Diskussion eine Vielzahl unterschiedlicher Systeme, Komponenten und/oder Logik beschrieben wurde. Es wird geschätzt, dass solche Systeme, Komponenten und/oder Logik aus Hardwareelementen (wie z. B. Prozessoren und zugehörigem Speicher oder anderen Verarbeitungskomponenten, von denen einige nachstehend beschrieben werden) bestehen können, die die mit diesen Systemen, Komponenten und/oder Logiken verbundenen Funktionen ausführen. Darüber hinaus können die Systeme, Komponenten und/oder Logik aus Software bestehen, die in einen Speicher geladen und anschließend von einem Prozessor oder Server oder einer anderen Rechenkomponente ausgeführt wird, wie im Folgenden beschrieben. Die Systeme, Komponenten und/oder Logik können auch aus verschiedenen Kombinationen von Hardware, Software, Firmware usw. bestehen, von denen einige Beispiele nachfolgend beschrieben werden. Dies sind nur einige Beispiele für unterschiedliche Strukturen, die zur Bildung der oben beschriebenen Systeme, Komponenten und/oder Logik verwendet werden können. Es können auch andere Strukturen verwendet werden.
In der vorliegenden Diskussion wurden Prozessoren und Server erwähnt. In einer Verkörperung umfassen die Prozessoren und Server Computerprozessoren mit zugehöriger Speicher- und Zeitschaltungstechnik, die nicht gesondert dargestellt werden. Sie sind funktionale Teile der Systeme oder Geräte, zu denen sie gehören, und werden von den anderen Komponenten oder Gegenständen in diesen Systemen aktiviert und erleichtern deren Funktion.
Außerdem wurde eine Reihe von Anzeigen der Benutzeroberfläche diskutiert. Sie können unterschiedlichste Formen annehmen und über eine Vielzahl von verschiedenen, vom Benutzer betätigbaren Eingabemechanismen verfügen. Die vom Benutzer betätigbaren Eingabemechanismen können z.B. Textfelder, Checkboxen, Icons, Links, Drop-Down-Menüs, Suchfelder etc. sein. Sie können auch auf unterschiedlichste Weise betätigt werden. Sie können z.B. mit einem Point and Click-Gerät (z.B. Trackball oder Maus) betätigt werden. Sie können über Hardwaretasten, Schalter, einen Joystick oder eine Tastatur, Daumenschalter oder Daumenpads etc. betätigt werden. Sie können auch über eine virtuelle Tastatur oder andere virtuelle Aktoren betätigt werden. Außerdem können sie, wenn der Bildschirm, auf dem sie angezeigt werden, ein berührungsempfindlicher Bildschirm ist, durch Berührungsgesten betätigt werden. Wenn das Gerät, das sie anzeigt, über Spracherkennungskomponenten verfügt, können sie auch durch Sprachbefehle betätigt werden.
Auch eine Reihe von Datenspeichern wurde diskutiert. Es wird festgestellt, dass sie jeweils in mehrere Datenspeicher aufgeteilt werden können. Alle können lokal auf die Systeme, die auf sie zugreifen, zugreifen, alle können entfernt sein, oder einige können lokal sein, während andere entfernt sind. Alle diese Konfigurationen werden hier betrachtet.
Außerdem zeigen die Abbildungen eine Anzahl von Blöcken mit der jedem Block zugeordneten Funktionalität. Es ist zu beachten, dass weniger Blöcke verwendet werden können, so dass die Funktionalität von weniger Komponenten ausgeführt wird. Außerdem können mehr Blöcke verwendet werden, wobei die Funktionalität auf mehrere Komponenten verteilt wird.
BILD 7 ist ein Blockdiagramm der Maschinen, dargestellt in BILD 1, außer dass sie mit Elementen in einer Remote-Server-Architektur 500 kommunizieren. In einem Beispiel kann die Remote-Server-Architektur 500 Berechnungs-, Software-, Datenzugriffs- und Speicherdienste bereitstellen, die keine Kenntnisse des Endbenutzers über den physischen Standort oder die Konfiguration des Systems erfordern, das die Dienste bereitstellt. In verschiedenen Beispielen können entfernte Server die Dienste über ein Weitverkehrsnetz, wie z.B. das Internet, unter Verwendung geeigneter Protokolle bereitstellen. Beispielsweise können Remote-Server Anwendungen über ein Wide Area Network bereitstellen und über einen Webbrowser oder jede andere Computerkomponente aufgerufen werden. Die in den vorherigen Abbildungen gezeigte Software oder Komponenten sowie die entsprechenden Daten können auf Servern an einem entfernten Standort gespeichert werden. Die Rechenressourcen in einer Remote-Server-Umgebung können an einem entfernten Standort des Rechenzentrums konsolidiert oder auch verteilt werden. Remote-Server-Infrastrukturen können Dienste über gemeinsam genutzte Rechenzentren bereitstellen, auch wenn sie für den Benutzer als ein einziger Zugangspunkt erscheinen. So können die hier beschriebenen Komponenten und Funktionen über eine Remote-Server-Architektur von einem entfernten Server an einem entfernten Standort bereitgestellt werden. Alternativ können sie von einem konventionellen Server bereitgestellt oder direkt auf den Client-Geräten oder auf andere Weise installiert werden.
In dem in BILD 7 gezeigten Beispiel sind einige Positionen ähnlich wie in BILD 2 dargestellt und sie sind ähnlich nummeriert. BILD 7 zeigt speziell, dass das Leitsystem 134 oder das System zur Lösungserzeugung 302 und der Datenspeicher 294 an einem entfernten Serverstandort 502 untergebracht werden können. Daher ist der Zugriff auf diese Systeme über den entfernten Serverstandort 502 möglich.
BILD 7 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Remote-Server-Architektur. BILD 7 zeigt, dass auch in Betracht gezogen wird, dass einige Elemente von BILD 2 am entfernten Serverstandort 502 entsorgt werden, andere hingegen nicht. Beispielsweise können der Datenspeicher 294 oder andere Elemente an einem von Standort 502 getrennten Ort entsorgt und über den Remote-Server an Standort 502 abgerufen werden. Unabhängig davon, wo sie sich befinden, können sie direkt von den Maschinen über ein Netzwerk (entweder ein Weitverkehrsnetz oder ein lokales Netz) aufgerufen werden, sie können an einem entfernten Standort von einem Dienst gehostet werden, oder sie können als Dienst bereitgestellt werden oder von einem Verbindungsdienst, der sich an einem entfernten Standort befindet, aufgerufen werden. Außerdem können die Daten an nahezu jedem Ort gespeichert und zeitweise von Interessenten abgerufen oder an diese weitergeleitet werden. Beispielsweise können physikalische Träger anstelle von oder zusätzlich zu elektromagnetischen Wellenträgern verwendet werden. In einem solchen Beispiel, in dem die Zellabdeckung schlecht oder gar nicht vorhanden ist, kann eine andere mobile Maschine (z.B. ein Tankwagen) über ein automatisches Informationserfassungssystem verfügen. Wenn die Maschine zum Tanken in die Nähe des Tankwagens kommt, sammelt das System automatisch die Informationen vom Harvester über eine beliebige Art von drahtloser Ad-hoc-Verbindung. Die gesammelten Informationen können dann an das Hauptnetzwerk weitergeleitet werden, wenn der Tankwagen einen Ort erreicht, an dem es eine Mobilfunkabdeckung (oder eine andere drahtlose Abdeckung) gibt. Zum Beispiel kann der Tankwagen in einen überdachten Ort einfahren, wenn er zum Betanken anderer Maschinen oder an einem Haupttanklagerplatz fährt. All diese Architekturen werden hier betrachtet. Darüber hinaus können die Informationen auf der Maschine gespeichert werden, bis die Maschine in einen abgedeckten Bereich kommt. Die Maschine selbst kann dann die Informationen an das Hauptnetzwerk senden.
Es wird auch angemerkt, dass die Elemente der vorherigen Abbildungen oder Teile davon auf einer Vielzahl von verschiedenen Geräten entsorgt werden können. Einige dieser Geräte sind Server, Desktop-Computer, Laptops, Tablet-Computer oder andere mobile Geräte, wie Palmtop-Computer, Mobiltelefone, Smartphones, Multimedia-Player, persönliche digitale Assistenten, etc.
BILD 8 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines illustrativen Beispiels eines Handheld- oder Mobilcomputers, der als Handgerät eines Benutzers oder Kunden verwendet werden kann 16, in dem das vorliegende System (oder Teile davon) eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann ein mobiles Gerät im Bedienraum der Maschinen eingesetzt werden, um die Daten zu erfassen, zu generieren, zu verarbeiten oder anzuzeigen. BILDER 9-10 sind Beispiele für tragbare oder mobile Geräte.
BILD 8 zeigt ein allgemeines Blockdiagramm der Komponenten eines Client-Gerätes 16, das einige der in den vorhergehenden Abbildungen gezeigten Komponenten ausführen kann, das mit ihnen interagiert oder beides. Im Gerät 16 ist eine Kommunikationsverbindung 13 vorgesehen, die es dem Handheld-Gerät ermöglicht, mit anderen Computergeräten zu kommunizieren und unter einigen Beispielen einen Kanal für den automatischen Empfang von Informationen, z. B. durch Scannen, bietet. Beispiele für die Kommunikationsverbindung 13 sind die Ermöglichung der Kommunikation über ein oder mehrere Kommunikationsprotokolle, wie z. B. drahtlose Dienste, die für den zellularen Zugang zu einem Netzwerk verwendet werden, sowie Protokolle, die lokale drahtlose Verbindungen zu Netzwerken bereitstellen.
In anderen Beispielen können Anwendungen auf einer austauschbaren Secure Digital (SD)-Karte empfangen werden, die an eine Schnittstelle 15 angeschlossen ist. Die Schnittstelle 15 und die Kommunikationsverbindungen 13 kommunizieren mit einem Prozessor 17 (der auch Prozessoren aus den vorherigen Abbildungen verkörpern kann) entlang eines Busses 19, der auch mit dem Speicher 21 und den Ein-/Ausgabe-Komponenten (E/A) 23 sowie dem Taktgeber 25 und dem Ortungssystem 27 verbunden ist.
Die E/A-Bausteine 23, in einem Beispiel, dienen der Erleichterung der Ein- und Ausgabeoperationen. Die E/A-Komponenten 23 für verschiedene Beispiele des Geräts 16 können Eingabekomponenten wie Tasten, Berührungssensoren, optische Sensoren, Mikrofone, Touchscreens, Näherungssensoren, Beschleunigungsmesser, Orientierungssensoren und Ausgabekomponenten wie ein Anzeigegerät, einen Lautsprecher und/oder einen Druckeranschluss umfassen. Es können auch andere E/A-Komponenten 23 verwendet werden.
Clock 25 umfasst zur Veranschaulichung eine Echtzeituhr-Komponente, die Uhrzeit und Datum ausgibt. Er kann auch, zur Veranschaulichung, Timing-Funktionen für Prozessor 17 bereitstellen.
Das Ortungssystem 27 enthält zur Veranschaulichung eine Komponente, die den aktuellen geografischen Standort des Gerätes 16 ausgibt. Dies kann z.B. ein GPS-Empfänger (Global Positioning System), ein LORAN-System, ein Koppelnavigationssystem, ein zellulares Triangulationssystem oder ein anderes Positionierungssystem sein. Es kann auch z.B. Kartensoftware oder Navigationssoftware umfassen, die gewünschte Karten, Navigationsrouten und andere geografische Funktionen generiert.
Im Speicher 21 werden das Betriebssystem 29, die Netzwerkeinstellungen 31, die Anwendungen 33, die Anwendungskonfigurationseinstellungen 35, der Datenspeicher 37, die Kommunikationstreiber 39 und die Kommunikationskonfigurationseinstellungen 41 gespeichert. Memory 21 kann alle Arten von greifbaren flüchtigen und nicht flüchtigen computerlesbaren Speichergeräten umfassen. Sie kann auch Computerspeichermedien umfassen (siehe unten). Speicher 21 speichert computerlesbare Befehle, die, wenn sie von Prozessor 17 ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, computerimplementierte Schritte oder Funktionen entsprechend den Befehlen auszuführen. Der Prozessor 17 kann durch andere Komponenten aktiviert werden, um auch deren Funktionalität zu erleichtern.
BILD 9 zeigt ein Beispiel, bei dem das Gerät 16 ein Tablet-Computer 600 ist. In BILD 9 wird der Computer 600 mit der Bedienoberfläche Bildschirm 602 dargestellt. Der Screen 602 kann ein Touchscreen oder eine stiftfähige Schnittstelle sein, die Eingaben von einem Stift oder einem Stylus empfängt. Es kann auch eine virtuelle Bildschirmtastatur verwenden. Natürlich kann es auch über einen geeigneten Befestigungsmechanismus, wie z.B. eine drahtlose Verbindung oder einen USB-Port, an eine Tastatur oder ein anderes Eingabegerät des Benutzers angeschlossen werden. Computer 600 kann auch illustrativ Spracheingaben empfangen.
BILD 10 zeigt, dass das Gerät ein Smartphone 71 sein kann. Das Smartphone 71 hat ein berührungsempfindliches Display 73, das Symbole oder Kacheln oder andere Benutzereingabemechanismen anzeigt 75. Die Mechanismen 75 können von einem Benutzer verwendet werden, um Anwendungen auszuführen, Anrufe zu tätigen, Datenübertragungsvorgänge durchzuführen usw. Im Allgemeinen ist das Smartphone 71 auf einem mobilen Betriebssystem aufgebaut und bietet mehr fortschrittliche Rechenleistung und Konnektivität als ein Feature-Telefon.
Beachten Sie, dass andere Formen der Geräte 16 möglich sind.
BILD 11 ist ein Beispiel für eine Computerumgebung, in der Elemente der vorhergehenden Abbildungen oder Teile davon (zum Beispiel) eingesetzt werden können. Unter Bezugnahme auf BILD 11 enthält ein Beispielsystem für die Umsetzung einiger Verkörperungen ein universell einsetzbares Rechengerät in Form eines Computers 810. Zu den Komponenten des Rechners 810 können unter anderem eine Verarbeitungseinheit 820 (die Prozessoren aus den vorhergehenden Abbildungen enthalten kann), ein Systemspeicher 830 und ein Systembus 821 gehören, der verschiedene Systemkomponenten einschließlich des Systemspeichers mit der Verarbeitungseinheit 820 koppelt. Der Systembus 821 kann eine von mehreren Arten von Busstrukturen sein, einschließlich eines Speicherbusses oder Speichercontrollers, eines Peripheriebusses und eines lokalen Busses, der eine beliebige von verschiedenen Busarchitekturen verwendet. Speicher und Programme, die zu BILD 1 beschrieben sind, können in entsprechenden Teilen von BILD 11 eingesetzt werden.
Der Computer 810 enthält normalerweise eine Vielzahl von computerlesbaren Medien. Computerlesbare Medien können alle verfügbaren Medien sein, auf die der Computer 810 zugreifen kann, und umfassen sowohl flüchtige als auch nicht flüchtige Medien, Wechselmedien und nicht entfernbare Medien. Beispielsweise, aber nicht ausschließlich, können computerlesbare Medien Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien umfassen. Computerspeichermedien unterscheiden sich von einem modulierten Datensignal oder einer Trägerwelle und enthalten diese nicht. Dazu gehören Hardware-Speichermedien, einschließlich flüchtiger und nicht flüchtiger, austauschbarer und nicht austauschbarer Medien, die in einer beliebigen Methode oder Technologie zur Speicherung von Informationen wie computerlesbaren Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodulen oder anderen Daten implementiert sind. Zu den Computerspeichermedien gehören unter anderem RAM, ROM, EEPROM, Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, CD-ROM, Digital Versatile Disks (DVD) oder andere optische Plattenspeicher, Magnetkassetten, Magnetband, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichergeräte oder jedes andere Medium, das zur Speicherung der gewünschten Informationen verwendet werden kann und auf das der Computer 810 zugreifen kann. Kommunikationsmedien können computerlesbare Befehle, Datenstrukturen, Programmmodule oder andere Daten in einem Transportmechanismus verkörpern und umfassen alle Informationslieferungsmedien. Der Begriff „moduliertes Datensignal“ bezeichnet ein Signal, bei dem eine oder mehrere seiner Eigenschaften so eingestellt oder verändert sind, dass Informationen im Signal kodiert werden.
Der Systemspeicher 830 umfasst Computerspeichermedien in Form von flüchtigen und/oder nichtflüchtigen Speichern wie z.B. den Festwertspeicher (ROM) 831 und den Arbeitsspeicher (RAM) 832. Ein grundlegendes Ein-/Ausgabesystem 833 (BIOS), das die grundlegenden Routinen enthält, die bei der Übertragung von Informationen zwischen den Elementen innerhalb des Computers 810, z. B. beim Hochfahren, helfen, ist normalerweise im ROM 831 gespeichert. RAM 832 enthält typischerweise Daten- und/oder Programmmodule, die sofort von der Prozessoreinheit 820 zugänglich sind und/oder gerade bearbeitet werden. BILD 11 zeigt beispielhaft, aber nicht abschließend, das Betriebssystem 834, die Anwendungsprogramme 835, die weiteren Programmmodule 836 und die Programmdaten 837.
Der Computer 810 kann auch andere entfernbare/nicht entfernbare flüchtige/nicht flüchtige Computerspeichermedien enthalten. Nur als Beispiel zeigt BILD 11 ein Festplattenlaufwerk 841, das von nicht entfernbaren, nicht flüchtigen magnetischen Medien liest oder darauf schreibt, ein optisches Laufwerk 855 und eine nicht flüchtige optische Platte 856. Das Festplattenlaufwerk 841 wird normalerweise über eine Schnittstelle für nicht austauschbaren Speicher wie z. B. Schnittstelle 840 an den Systembus 821 angeschlossen, und das optische Laufwerk 855 wird normalerweise über eine Schnittstelle für austauschbaren Speicher wie z. B. Schnittstelle 850 an den Systembus 821 angeschlossen.
Alternativ oder zusätzlich kann die hier beschriebene Funktionalität zumindest teilweise durch eine oder mehrere Hardware-Logikkomponenten ausgeführt werden. Beispielsweise, und ohne Einschränkung, können folgende Arten von Hardware-Logikkomponenten verwendet werden: Feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (z.B. ASICs), anwendungsspezifische Standardprodukte (z.B. ASSPs), System-on-a-Chip-Systeme (SOCs), komplexe programmierbare Logikbausteine (CPLDs), usw.
Die oben besprochenen und in BILD 11 dargestellten Laufwerke und die zugehörigen Computerspeichermedien bieten Speicherplatz für computerlesbare Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodule und andere Daten für den Computer 810. In BILD 11 ist z.B. die Festplatte 841 als Speicher für das Betriebssystem 844, die Anwendungsprogramme 845, die anderen Programmmodule 846 und die Programmdaten 847 dargestellt. Beachten Sie, dass diese Komponenten entweder gleich oder verschieden vom Betriebssystem 834, den Anwendungsprogrammen 835, anderen Programmmodulen 836 und den Programmdaten 837 sein können.
Ein Benutzer kann Befehle und Informationen in den Computer 810 über Eingabegeräte wie eine Tastatur 862, ein Mikrofon 863 und ein Zeigegerät 861, wie eine Maus, einen Trackball oder ein Touchpad, eingeben. Andere Eingabegeräte (nicht abgebildet) können einen Joystick, ein Gamepad, eine Satellitenschüssel, einen Scanner oder ähnliches enthalten. Diese und andere Eingabegeräte werden häufig über eine an den Systembus gekoppelte Bedienoberfläche 860 an die Auswerteeinheit 820 angeschlossen, können aber auch über andere Schnittstellen- und Busstrukturen verbunden sein. Ein Sichtgerät 891 oder ein anderes Anzeigegerät wird ebenfalls über eine Schnittstelle, z.B. ein Video-Interface 890, an den Systembus 821 angeschlossen. Neben dem Monitor können Computer auch andere periphere Ausgabegeräte wie die Lautsprecher 897 und den Drucker 896 enthalten, die über eine Ausgabeperipherieschnittstelle 895 angeschlossen werden können.
Der Computer 810 wird in einer vernetzten Umgebung über logische Verbindungen (z.B. lokales Netzwerk - LAN, Controller Area Network - CAN oder Wide Area Network WAN) zu einem oder mehreren entfernten Computern, wie z.B. dem entfernten Computer 880, betrieben.
Beim Einsatz in einer LAN-Netzwerkumgebung wird der Computer 810 über eine Netzwerkschnittstelle oder den Adapter 870 mit dem LAN 871 verbunden. Wenn der Computer 810 in einer WAN-Netzwerkumgebung verwendet wird, enthält der Computer 810 normalerweise ein Modem 872 oder andere Mittel zum Aufbau der Kommunikation über das WAN 873, wie z. B. das Internet. In einer Netzwerkumgebung können Programmmodule in einem entfernten Speichergerät gespeichert werden. BILD 11 zeigt zum Beispiel, dass die Remote-Anwendungsprogramme 885 auf dem Remote-Rechner 880 liegen können.
Es ist auch zu beachten, dass die verschiedenen hier beschriebenen Beispiele auf unterschiedliche Weise kombiniert werden können. Das heißt, Teile eines oder mehrerer Beispiele können mit Teilen eines oder mehrerer anderer Beispiele kombiniert werden. All dies wird hier in Betracht gezogen.
Beispiel 1 ist ein Steuerungssystem für Forstmaschinen, bestehend aus

ein Datenerfassungssystem, das Positionsinformationen erhält, die die geografische Position eines von einer ersten Forstmaschine gefällten Baumbündels auf einer Forstfläche und Bündelmerkmale, die die dem Baumbündel entsprechenden physischen Merkmale anzeigen, angeben;
einen Lösungsgenerator, der eine Routenlösungsausgabe erzeugt, die eine Route eines Abrufgerätes anzeigt, um das Baumbündel abzurufen und das Baumbündel zu einem Verarbeitungsort zu transportieren, basierend auf den geografischen Positionsinformationen und den Bündelmerkmalen; und
einen Steuersignalgenerator, der die Ausgabe der Routenlösung empfängt und ein Steuersignal zur Steuerung des Regalbediengeräts auf der Grundlage der durch die Ausgabe der Routenlösung angezeigten Route erzeugt.

Beispiel 2 ist das Steuerungssystem für die Forstausrüstung eines oder aller vorhergehenden Beispiele, wobei das Datenerfassungssystem so konfiguriert ist, dass es Positionsinformationen erhält, die eine geografische Position einer Vielzahl verschiedener Baumbündel anzeigen.
ist das Steuersystem für die Forstausrüstung eines oder aller vorhergehenden Beispiele, wobei der Lösungsgenerator so konfiguriert ist, dass er eine Vielzahl von verschiedenen Routenlösungsausgängen erzeugt, von denen jeder eine Route zu einem der Vielzahl von verschiedenen Baumbündeln anzeigt.
Beispiel 4 ist das Steuerungssystem für Forstmaschinen eines oder aller vorhergehenden Beispiele, wobei der Lösungsgenerator so konfiguriert ist, dass er eine Lösungsausgabe für den Bündelabruf erzeugt, die eine Reihenfolge anzeigt, in der jedes der mehreren verschiedenen Baumbündel abzurufen ist.
Beispiel 5 ist die Steuerung der Forstmaschinen von einem oder allen vorherigen Beispielen, in denen der Lösungsgenerator enthalten ist:

eine Geräteeinsatzlogik, die so konfiguriert ist, dass eine Ausgabe der Geräteeinsatzlösung generiert wird, die verschiedene Forstgeräte identifiziert und angibt, welche der identifizierten Forstgeräte an verschiedenen Stellen des Forstbetriebs eingesetzt werden sollen.

Beispiel 6 ist das Forstausrüstungs-Steuersystem eines oder aller vorhergehenden Beispiele, wobei das Datenerfassungssystem so konfiguriert ist, dass es Maschinencharakteristik-Informationen erhält, die Maschinencharakteristiken einer Vielzahl von verschiedenen Rückholmaschinen anzeigen, und wobei die Ausrüstungseinsatz-Logik so konfiguriert ist, dass sie die Ausgabe der Ausrüstungseinsatz-Lösung auf der Grundlage der Maschinencharakteristik-Informationen erzeugt, um anzuzeigen, welche der Vielzahl von verschiedenen Rückholmaschinen jedes der Vielzahl von verschiedenen Bündeln zurückholen sollen, und eine Route zu nehmen, um jedes der Vielzahl von verschiedenen Bündeln zurückzuholen.
Beispiel 7 ist das Steuersystem für die Forstausrüstung eines oder aller vorhergehenden Beispiele, wobei das Regalbediengerät ein Navigationssystem enthält, das das Regalbediengerät automatisch so steuert, dass es eine Strecke abfährt, und wobei der Steuersignalgenerator umfasst:

einem Navigationssystem-Controller, der so konfiguriert ist, dass er Navigationssteuersignale zur automatischen Steuerung des Navigationssystems auf dem Regalbediengerät erzeugt.

Beispiel 8 ist das Steuersystem für Forstmaschinen eines oder aller vorherigen Beispiele, bei dem der Steuersignalgenerator so konfiguriert ist, dass er Kommunikationssteuersignale zur Steuerung eines Kommunikationssystems erzeugt, um Steuersignale an das Regalbediengerät zu senden.
Beispiel 9 ist das Steuerungssystem für die Forstausrüstung eines oder aller vorhergehenden Beispiele, wobei die erste Maschine einen Fäller-Bunker und der Lösungsgenerator umfasst:

feller buncher Betriebslogik konfiguriert, um eine feller buncher Betriebslösung zu erzeugen, die den Betrieb des feller buncher anzeigt.

Beispiel 10 ist die Forstmaschinen-Steuerung eines oder aller vorhergehenden Beispiele, bei denen der Steuersignalgeber besteht:

ein Feller-Buncher-Controller, der so konfiguriert ist, dass er Steuersignale erzeugt, um den Betrieb des Feller-Bunchers zu steuern, um die Feller-Buncher-Betriebslösung zu implementieren.

Beispiel 11 ist die Steuerung der Forstmaschinen von einem oder allen vorherigen Beispielen, in denen der Lösungsgenerator enthalten ist:

eine Logik zur Identifizierung von Kriterien, die so konfiguriert ist, dass sie eine Kostenfunktion und ein Kriterium, auf dessen Grundlage die Kostenfunktion berechnet werden soll, identifiziert; und
Lauflogik, die so konfiguriert ist, dass die Kostenfunktion basierend auf Änderungen des Kriteriums neu berechnet wird, bis ein Stoppkriterium erfüllt ist.

Beispiel 12 ist die Steuerung der Forstmaschinen von einem oder allen vorherigen Beispielen, in denen der Lösungsgenerator enthalten ist:

maschinelle Lernlogik, die so konfiguriert ist, dass sie Benutzer-Feedback erhält, das die Leistung der Routenlösung anzeigt, und maschinelles Lernen durchführt, um die Kostenfunktion auf der Grundlage des Benutzer-Feedbacks zu modifizieren.

Beispiel 13 ist ein Verfahren zur Steuerung von Forstmaschinen, das Folgendes umfasst
Gewinnung von Positionsinformationen, die die geografische Position eines von einer ersten Forstmaschine gefällten Baumbündels auf einer Forstfläche anzeigen, sowie Bündelmerkmale, die auf physikalische Merkmale des Baumbündels hinweisen;

unter Verwendung eines Prozessors automatisch eine Routenlösungsausgabe zu erzeugen, die eine Route eines Retrievalgerätes anzeigt, um das Baumbündel abzurufen und das Baumbündel auf der Grundlage der geografischen Positionsinformationen und der Bündelmerkmale zu einem Verarbeitungsort zu transportieren;
die automatische Erzeugung eines Steuersignals zur Steuerung des Regalbediengeräts auf der Grundlage der durch die Ausgabe der Routenlösung angezeigten Route; und
Senden des Steuersignals an das Regalbediengerät zur Steuerung des Regalbediengerätes.

Beispiel 14 ist das Verfahren eines oder aller vorhergehenden Beispiele, wobei die Gewinnung von Positionsinformationen die Gewinnung von Positionsinformationen umfasst, die eine geografische Position einer Vielzahl von verschiedenen Baumbündeln anzeigen, und wobei die Verwendung eines Prozessors zur automatischen Erzeugung einer Routenlösung umfasst:

automatische Erzeugung einer Vielzahl von verschiedenen Routenlösungsausgaben, die jeweils eine Route zu einem der Vielzahl von verschiedenen Baumbündeln anzeigen.

Beispiel 15 ist die Methode eines oder aller vorhergehenden Beispiele, bei der die automatische Erzeugung einer Vielzahl von verschiedenen Routenlösungsausgängen umfasst:

die automatische Erzeugung einer Ausgabe einer Bündelabrufauftragslösung, die eine Reihenfolge angibt, in der jedes der mehreren verschiedenen Bündel von Bäumen abzurufen ist.

Beispiel 16 ist die Methode eines oder aller vorhergehenden Beispiele und weiterführend:

mit Hilfe des Prozessors automatisch eine Ausgabe der Geräteeinsatzlösung zu generieren, die verschiedene Forstgeräte identifiziert und angibt, welche der identifizierten Forstgeräte an verschiedenen Stellen des Forstgeländes eingesetzt werden sollen.

Beispiel 17 ist die Methode eines oder aller vorhergehenden Beispiele und weiterführend:
Erhalten von Maschinencharakteristik-Informationen, die Maschinencharakteristika einer Vielzahl von verschiedenen Rückholgeräten anzeigen, und wobei das Erzeugen der Ausgabe der Geräteeinsatzlösung das Erzeugen der Geräteeinsatzlösungsausgabe auf der Grundlage der Maschinencharakteristik-Informationen umfasst, um anzuzeigen, welche der Vielzahl von verschiedenen Rückholgeräten jedes der Vielzahl von verschiedenen Bündeln zurückholen soll, und einen Weg zu nehmen, um jedes der Vielzahl von verschiedenen Bündeln zurückzuholen.
Beispiel 18 ist die Methode eines oder aller vorhergehenden Beispiele, wobei das Regalbediengerät ein Navigationssystem enthält, das das Regalbediengerät automatisch so steuert, dass es eine Strecke durchfährt, und wobei die automatische Erzeugung des Steuersignals umfasst:

automatische Generierung von Navigationssteuersignalen zur automatischen Steuerung des Navigationssystems auf dem Regalbediengerät.

Beispiel 19 ist die Methode eines oder aller vorhergehenden Beispiele, wobei die erste Maschine einen Feller-Buncher umfasst und weiterhin umfasst:

automatische Erzeugung einer Feller-Buncher-Betriebslösung, die den Betrieb des Feller-Bunchers anzeigt; und
automatische Generierung von Steuersignalen für den Feller-Buncher, um den Betrieb des Feller-Bunchers zu steuern und die Lösung für den Betrieb des Feller-Bunchers zu implementieren.

Beispiel 20 ist ein Steuerungssystem für Forstmaschinen, bestehend aus

ein Datenerfassungssystem, das Positionsinformationen erhält, die die geografische Position eines von einer ersten Forstmaschine gefällten Baumbündels auf einer Forstfläche und Bündelmerkmale, die die dem Baumbündel entsprechenden physischen Merkmale anzeigen, angeben;
einen Lösungsgenerator, der eine Vielzahl von verschiedenen Routenlösungsausgaben erzeugt, die eine Vielzahl von verschiedenen Routen eines Abrufgerätes anzeigen, um das Baumbündel abzurufen und das Baumbündel zu einem Verarbeitungsort auf der Grundlage der geographischen Positionsinformationen und der Bündelcharakteristika zu transportieren, wobei jede verschiedene Routenlösungsausgabe auf der Grundlage eines unterschiedlichen Satzes von Kriterien erzeugt wird; und
einen Steuersignalgenerator, der die Auswahl eines der Ausgänge der Streckenlösung durch den Bediener empfängt und ein Steuersignal zur Steuerung des Regalbediengeräts auf der Grundlage der durch den gewählten Ausgang der Streckenlösung angezeigten Strecke erzeugt.

Obwohl der Gegenstand in einer Sprache beschrieben wurde, die für strukturelle Merkmale und/oder methodische Handlungen spezifisch ist, ist zu verstehen, dass der in den beigefügten Ansprüchen definierte Gegenstand nicht notwendigerweise auf die oben beschriebenen spezifischen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Vielmehr werden die oben beschriebenen Besonderheiten und Handlungen als beispielhafte Formen der Umsetzung der Ansprüche offengelegt.

Claims

Steuerungssystem für forstwirtschaftliche Geräte, aufweisend: ein Datenerfassungssystem, das Positionsinformationen erhält, welche die geografische Position eines von einer ersten Forstmaschine gefällten Baumbündels auf einer Forstfläche und Bündelmerkmale, die die dem Baumbündel entsprechenden physischen Merkmale anzeigen, angeben; einen Lösungsgenerator, der eine Routenlösungsausgabe erzeugt, die eine Route einer Bergungsmaschine anzeigt, um das Baumbündel zu bergen und das Baumbündel zu einem Verarbeitungsort zu transportieren, basierend auf den geografischen Positionsinformationen und den Bündelmerkmalen; und einen Steuersignalgenerator, der die Routenlösungsausgabe empfängt und ein Steuersignal zur Steuerung der Bergungsmaschine auf der Grundlage der durch die Routenlösungsausgabe angezeigten Route erzeugt.
Steuerungssystem für für forstwirtschaftliche Geräte nach Anspruch 1, wobei das Datenerfassungssystem so konfiguriert ist, dass es Positionsinformationen erhält, die eine geografische Position einer Vielzahl verschiedener Baumbündel anzeigen.
Steuerungssystem für forstwirtschaftliche Geräte nach Anspruch 2, wobei der Lösungsgenerator so konfiguriert ist, dass er eine Vielzahl von verschiedenen Routenlösungsausgängen erzeugt, die jeweils eine Route zu einem der Vielzahl von verschiedenen Baumbündeln anzeigen.
Steuerungssystem für forstwirtschaftliche Geräte nach Anspruch 3, wobei der Lösungsgenerator so konfiguriert ist, dass er eine Ausgabe der Lösungsreihenfolge für die Bündelbergung erzeugt, die eine Reihenfolge angibt, in der jedes der mehreren verschiedenen Baumbündel zu bergen ist.
Steuerungssystem für forstwirtschaftliche Geräte nach Anspruch 3, wobei der Lösungsgenerator umfasst: eine Geräteeinsatzlogik, die so konfiguriert ist, dass eine Ausgabe der Geräteeinsatzlösung generiert wird, die verschiedene Forstgeräte identifiziert und angibt, welche der identifizierten Forstgeräte an verschiedenen Stellen des Forstbetriebs eingesetzt werden sollen.
Steuerungssystem für forstwirtschaftliche Geräte nach Anspruch 5, wobei das Datenerfassungssystem so konfiguriert ist, dass es Maschinencharakteristik-Informationen erhält, die Maschinencharakteristiken einer Vielzahl von verschiedenen Bergungsmaschinen anzeigen, und wobei die Ausrüstungseinsatz-Logik so konfiguriert ist, dass sie die Ausgabe der Ausrüstungseinsatz-Lösung auf der Grundlage der Maschinencharakteristik-Informationen erzeugt, um anzuzeigen, welche der Vielzahl von verschiedenen Bergungsmaschinen jedes der Vielzahl von verschiedenen Bündeln zurückholen sollen, und eine Route zu nehmen ist, um jedes der Vielzahl von verschiedenen Bündeln zu bergen.
Steuerungssystem für forstwirtschaftliche Geräte nach Anspruch 2, wobei die Bergungsmaschine ein Navigationssystem umfasst, das die Bergungsmaschine automatisch so steuert, dass sie eine Strecke abfährt, und wobei der Steuersignalgenerator einen Navigationssystem-Controller umfasst, der so konfiguriert ist, dass er Navigationssteuersignale zur automatischen Steuerung des Navigationssystems auf der Bergungsmaschine erzeugt.
Steuerungssystem für forstwirtschaftliche Geräte nach Anspruch 1, wobei der Steuersignalgenerator so konfiguriert ist, dass er Kommunikationssteuersignale zur Steuerung eines Kommunikationssystems erzeugt, um Steuersignale an die Bergungsmaschine zu senden.
Steuerungssystem für forstwirtschaftliche Geräte nach Anspruch 1, wobei die erste forstwirtschaftliche Maschine eine Fällmaschine und der Lösungsgenerator eine Fällmaschinen-Betriebslogik umfasst, die konfiguriert ist, um eine Fällmaschinen-Betriebslösung zu erzeugen, die den Betrieb der Fällmaschine anzeigt.
Steuerungssystem für forstwirtschaftliche Geräte nach Anspruch 9, wobei der Steuersignalgenerator einen Fällmaschinen-Controller umfasst, der so konfiguriert ist, dass er Steuersignale erzeugt, um den Betrieb der Fällmaschine zu steuern, um die Fällmaschinen-Betriebslösung zu implementieren.
Steuerungssystem für forstwirtschaftliche Geräte nach Anspruch 10, wobei der Lösungsgenerator umfasst: eine Logik zur Identifizierung von Kriterien, die so konfiguriert ist, dass sie eine Kostenfunktion und ein Kriterium, auf dessen Grundlage die Kostenfunktion berechnet werden soll, identifiziert; und eine Lauflogik, die so konfiguriert ist, dass die Kostenfunktion basierend auf Änderungen des Kriteriums neu berechnet wird, bis ein Stoppkriterium erfüllt ist.
Steuerungssystem für forstwirtschaftliche Geräte nach Anspruch 11, wobei der Lösungsgenerator eine maschinelle Lernlogik umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie Benutzer-Feedback erhält, das die Leistung der Routenlösung anzeigt, und maschinelles Lernen durchführt, um die Kostenfunktion auf der Grundlage des Benutzer-Feedbacks zu modifizieren.
Verfahren zur Steuerung von forstwirtschaftlichen Geräte mit den Schritten: Gewinnen von Positionsinformationen, die die geografische Position eines von einer ersten Forstmaschine gefällten Baumbündels auf einer Forstfläche anzeigen, sowie von Bündelmerkmalen, die auf physikalische Merkmale des Baumbündels hinweisen; Verwenden eines Prozessors zum automatischen Erzeugen einer Routenlösungsausgabe, die eine Route einer Bergungsmaschine anzeigt, um das Baumbündel zu bergen und das Baumbündel auf der Grundlage der geografischen Positionsinformationen und der Bündelmerkmale zu einem Verarbeitungsort zu transportieren; automatisches Erzeugen eines Steuersignals zur Steuerung der Bergungsmaschine auf der Grundlage der durch die Ausgabe der Routenlösung angezeigten Route; und Senden des Steuersignals an die Bergungsmaschine zur Steuerung der Bergungsmaschine.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Gewinnen von Positionsinformationen das Erhalten von Positionsinformationen umfasst, die eine geographische Position einer Vielzahl von verschiedenen Baumbündeln anzeigen, und wobei das Verwenden eines Prozessors zur automatischen Erzeugung einer Routenlösung umfasst: automatische Erzeugung einer Vielzahl von verschiedenen Routenlösungsausgaben, die jeweils eine Route zu einem der Vielzahl von verschiedenen Baumbündeln anzeigen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das automatische Erzeugen einer Vielzahl von verschiedenen Routenlösungsausgängen die automatische Erzeugung einer Ausgabe einer Bündelbergungsauftragslösung umfasst, die eine Reihenfolge angibt, in der jedes der mehreren verschiedenen Bündel von Bäumen zu bergen ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei mit Hilfe des Prozessors automatisch eine Ausgabe der Geräteeinsatzlösung generiert wird, die verschiedene Forstgeräte identifiziert und angibt, welche der identifizierten Forstgeräte an verschiedenen Stellen des Forstgeländes eingesetzt werden sollen.
Verfahren nach Anspruch 16 weiter umfassend: Erhalten von Maschinencharakteristik-Informationen, die Maschinencharakteristika einer Vielzahl von verschiedenen Bergungsmaschinen anzeigen, und wobei das Erzeugen der Ausgabe der Geräteeinsatzlösung das Erzeugen der Geräteeinsatzlösungsausgabe auf der Grundlage der Maschinencharakteristik-Informationen umfasst, um anzuzeigen, welche der Vielzahl von verschiedenen Bergungsmaschinen jedes der Vielzahl von verschiedenen Bündeln zurückholen soll, und einen Weg zu nehmen, um jedes der Vielzahl von verschiedenen Bündeln zu bergen.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Bergungsmaschine ein Navigationssystem umfasst, das die Bergungsmaschine automatisch derart steuert, dass sie eine Strecke durchfährt, und wobei das automatische Erzeugen des Steuersignals die automatische Generierung von Navigationssteuersignalen zur automatischen Steuerung des Navigationssystems auf der Bergungsmaschine umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erste Maschine eine Fällmaschine umfasst und das weiterhin umfasst: automatisches Erzeugen einer Fällmaschinen-Betriebslösung, die den Betrieb der Fällmaschine anzeigt; und automatisches Generieren von Steuersignalen für die Fällmaschine, um den Betrieb der Fällmaschine zu steuern und die Lösung für den Betrieb der Fällmaschine zu implementieren.
Steuersystem für forstwirtschaftliche Geräte mit: einem Datenerfassungssystem, das Positionsinformationen erhält, die die geografische Position eines von einer ersten Forstmaschine gefällten Baumbündels auf einer Forstfläche und Bündelmerkmale, die die dem Baumbündel entsprechenden physischen Merkmale anzeigen, angeben; einem Lösungsgenerator, der eine Vielzahl von verschiedenen Routenlösungsausgaben erzeugt, die eine Vielzahl von verschiedenen Routen einer Bergungsmaschine anzeigen, um das Baumbündel zu bergen und das Baumbündel zu einem Verarbeitungsort auf der Grundlage der geographischen Positionsinformationen und der Bündelcharakteristika zu transportieren, wobei jede verschiedene Routenlösungsausgabe auf der Grundlage eines unterschiedlichen Satzes von Kriterien erzeugt wird; und mit einem Steuersignalgenerator, der die Auswahl eines der Ausgänge der Streckenlösung durch den Bediener empfängt und ein Steuersignal zur Steuerung der Bergungsmaschine auf der Grundlage der durch den gewählten Ausgang der Streckenlösung angezeigten Strecke erzeugt.