DE102020002799A1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Ermittlung von Positionen von neben der Fahrbahn abgestellter Abfallbehälter - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Ermittlung von Positionen von neben der Fahrbahn abgestellter Abfallbehälter Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Ermittlung von Positionen von neben der Fahrbahn abgestellter Abfallbehälter, bei welchen die Abfallbehälter (33) von Sensoren (17, 19, 21, 39) eines Abfallsammelfahrzeugs (29) erfasst werden und ein Greifarm (27) des Abfallbehälters (33) automatisch in Abhängigkeit von den von den Sensoren (17, 19, 21, 39) erfassten Daten den Abfallbehälter (33) erfasst. Bei einem Verfahren, bei welchem der Fahrer entlastet wird, wird aus den Signalen der einen kurzen und einen langen Bereich (BSRR, BVK, BSK, BLRR) um das Abfallsammelfahrzeug (29) überwachenden Sensoren (17, 19, 21, 39) der Abfallbehälter (33) und dessen Position bestimmt wird und in Abhängigkeit von der Position des Abfallbehälters (33) das Abfallsammelfahrzeug (29) selbständig an den Abfallbehälter (33) zu dessen Aufnahme durch den Greifarm (27) lenkt und anfährt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Ermittlung von Positionen von neben der Fahrbahn abgestellter Abfallbehälter, bei welchen die Abfallbehälter von Sensoren eines Abfallsammelfahrzeugs erfasst werden und ein Greifarm des Abfallsammelfahrzeugs automatisch in Abhängigkeit von den von den Sensoren erfassten Daten den Abfallbehälter erfasst sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Aus der DE 198 19 646 A1 ist ein Sammelfahrzeug für Abfälle und Werkstoffe bekannt, welches Erfassungsmittel zum Erkennen und zum räumlichen Zuordnen von zu Entleerung bereitgestellten Behältern aufweist. Das Erfassungsmittel enthält eine Messvorrichtung, mit der ein Abstandsprofil der in einem Umgebungsbereich zum Sammelfahrzeug abgestellten Gegenstände erstellt wird und eine Auswertevorrichtung mit der das Abstandsprofil zur Erkennung und räumlichen Zuordnung eines bereitgestellten Behälters auswertbar ist. Allerdings wird der Fahrer durch das Anfahren der Behälter vom Verkehrsgeschehen abgelenkt
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Ermittlung von Positionen von neben der Fahrbahn abgestellter Abfallbehälter anzugeben, bei welchen der Fahrer entlastet wird.
  • Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
  • Die Aufgabe ist mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass aus den Signalen der einen kurzen und einen langen Bereich um das Abfallsammelfahrzeug überwachenden Sensoren der Abfallbehälter und dessen Position bestimmt wird und in Abhängigkeit von der Position des Abfallbehälters das Abfallsammelfahrzeug selbständig an den Abfallbehälter zu dessen Aufnahme durch den Greifarm lenkt und anfährt. Durch die automatische Positionserkennung und das automatische Anfahren des Abfallsammelfahrzeuges an die Abfallbehälter nimmt das Fahrzeug beim Greifen und Aufnehmen des Abfallbehälters eine ideale Position zu diesem ein, ohne das ein Eingreifen des Fahrers notwendig ist. Durch die Automatisierung wird der Fahrer nur minimal belastet und kann seine Aufmerksamkeit dem Verkehrsgeschehen widmen, wodurch eine Unfallgefahr stark reduziert wird.
  • Vorteilhafterweise werden zum Überwachen von langen und kurzen Bereichen um das Abfallsammelfahrzeug Radarsensoren sowie Spiegelkameras verwendet. Da an sich am Abfallsammelfahrzeug vorhandene Erfassungssysteme verwendet werden, erfolgt die Automatisierung ohne zusätzlichen Materialaufwand, da sämtliche Erfassungssysteme bereits vor Ort vorhanden sind und lediglich eine Software realisiert werden muss.
  • In einer Ausgestaltung wird nach dem Entleeren des Abfallbehälters der nächste am Fahrbahnrand stehende Abfallbehälter automatisch erfasst, wobei das Abfallsammelfahrzeug automatisch diesen Abfallbehälter anfährt und zum Ausfahren des Greifarmes vor diesem anhält. Auf Grund des automatisierten Ablaufes von Anfahren und Anhalten des Abfallsammelfahrzeuges kann die Entleerung der Abfallbehälter in einer schnellen Abfolge und somit einem verkürzten Zeitraum erfolgen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Ermittlung von Positionen von neben der Fahrbahn abgestellten Abfallbehältern, umfassend mindestens eine Erfassungseinrichtung für die Abfallbehälter, die an einem Abfallsammelfahrzeug befestigt ist, wobei die mindestens eine Erfassungseinrichtung mit einer Steuereinrichtung zur automatischen Ansteuerung eines Greifarmes des Abfallsammelfahrzeuges in Abhängigkeit eines von der Erfassungseinrichtung ermittelten Abstandes zum Abfallbehälter verbunden ist. Bei der Vorrichtung, durch deren Einsatz der Fahrer entlastet wird, weist die Erfassungseinrichtung Langbereichssensoren und/oder Kurzbereichssensoren und/oder Kameras auf, welche mit einer weiteren Steuereinheit gekoppelt sind und die Steuereinheit mit einem Antrieb des Abfallsammelfahrzeuges zum selbständigen Positionieren des Abfallsammelfahrzeuges zu dem erfassten Abfallbehälter verbunden ist. Die Produktivität des Abfahrens von Abfall wird durch diese Vorrichtung wesentlich gesteigert, da ein schneller automatischer Ablauf von Erkennen und Anfahren der Abfallbehälter gegeben ist. Gleichzeitig kann auf zusätzliche Sensoren verzichtet werden, da diese bereits am Abfallsammelfahrzeug vorhanden sind, wodurch die Herstellungskosten der Vorrichtung reduziert werden.
  • Vorteilhafterweise sind die Langbereichssensoren und die Kurzbereichssensoren als Radarsensoren zum Abtasten von Seitenbereichen und des Frontbereiches des Abfallsammelfahrzeuges an diesem befestigt. Somit wird die gesamte Umgebung des Abfallsammelfahrzeuges zuverlässig auf zu leerende Abfallbehälter überwacht.
  • In einer Ausgestaltung sind die als Videokamera ausgebildete Kamera zum Überwachen eines Frontbereiches und die als Spiegelkamera ausgebildete Kamera zum Überwachen eines Seitenbereiches des Abfallsammelfahrzeuges an diesem befestigt. Da eine solche Spiegelkamera im inneren des Abfallsammelfahrzeuges ein Display aufweist, kann der Fahrer bei auch an das Display angeschlossenen Radarsensoren den Standort der Abfallbehälter einfach nachverfolgen, ohne dass seine Aufmerksamkeit vom Straßenverkehr abgelenkt wird.
  • In einer Variante sind die Langbereichssensoren und/oder Kurzbereichssensoren und/oder Kameras der Erfassungseinheit auf eine Video-/ Radar- Entscheidungs-Einheit zur Objekt- und Positionserkennung des Abfallbehälters geführt, welche mit der weiteren Steuereinheit verbunden ist. Dadurch lässt sich das Abfallsammelfahrzeug automatisch unter Verzicht auf ein manuelles Eingreifen durch den Fahrer einfach manövrieren.
  • In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine standardisierte Schnittstelle zur Bereitstellung von Daten zur Steuerung des Greifarmes auf. Dadurch lässt sich ein beliebiger Greifarm an dem Abfallsammelfahrzeug befestigen und von dem Abfallsammelfahrzeug steuern.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen:
    • 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
    • 2 ein Ausführungsbeispiel eines Abfallsammelfahrzeuges mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • 3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
  • In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung 1, die als Elektrik-/Elektronik-Architektur ausgebildet ist, umfasst eine Motorsteuereinheit 3 die über eine Powertrain-Schnittstelle 5 an ein zentrales Gateway 7 geführt ist. Das zentrale Gateway 7 ist mit einer Bremseinheit 9 und einer Lenkeinheit 11 eines Fahrzeuges verbunden. Weiterhin führt es an eine Gesamtfahrzeugsteuereinheit 13, an die Sensoren/Aktoren 15 des Fahrgestells des Fahrzeuges angebunden sind. Kurzbereichsradarsensoren 17, Langbereichsradarsensoren 19 und mindestens eine Spiegelkamera 21 und eine Videokamera 39 sind über eine Video-/Radar- Entscheidungseinheit 23 ebenfalls mit dem zentralen Gateway 7 gekoppelt. Darüber hinaus ist das zentrale Gateway 7 mit einer standardisierten Schnittstelle 25 (XMC-Schnittstelle) zur Steuerung eines Greifarmes 27 verbunden.
  • Eine solche Vorrichtung ist zur Integration in ein Abfallsammelfahrzeug 29, beispielsweise einem Müllsammelfahrzeug, wie es in 2 gezeigt ist, vorgesehen. Das Abfallsammelfahrzeug 29 weist eine Seitenlade-Kippeinrichtung 31 zur Entleeren von Mülltonnen 33 auf, die an einem Fahrbahnrand 35 abgestellt sind. An dem Führerhaus 37 des Abfallsammelfahrzeuges 29 ist beidseitig jeweils eine Spiegelkamera 21 angeordnet, um die Seitenbereiche des Abfallsammelfahrzeuges 29 zu scannen. Die Videokamera 39 ist mittig an dem Führerhaus 37 oberhalb einer Windschutzscheibe befestigt. Am frontseitigen Fahrzeugrahmen des Führerhauses 37 ist der Langbereichsradarsensor 19 angeordnet, der einen Bereich BLRR vor dem Abfallsammelfahrzeug 29 überwacht. Die Videokamera 39 scannt ebenfalls einen Bereich BVK im Frontbereich des Abfallsammelfahrzeuges 29, der allerdings kürzer ist als der von dem Langbereichsradarsensor 19 überwachte Bereich BLRR. An den beiden Längsseiten des Abfallsammelfahrzeuges 29 sind sowohl am Führerhaus 37 als auch am Abfallsammelcontainer 41 mehrere Kurzbereichsradarsensoren 17 befestigt, die mit den von ihnen überwachten Bereichen BSRR den Fahrbahnrand 35 nach Mülltonnen 33 abscannen. Oberhalb der Seitenlade-Kippeinrichtung 31 ist am Abfallsammelcontainer 41 der Greifarm 27 befestigt.
  • Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens soll anhand von 3 erläutert werden. Wenn der Fahrer des Abfallsammelfahrzeuges 29 die Vorrichtung 1, welche in das Abfallsammelfahrzeug 29 integriert ist, aktiviert, scannen die Kurzbereichssensoren 17, die Langbereichssensoren 19, die Spiegelkameras 21 und die Videokamera 39 die Umgebung des Abfallsammelfahrzeuges 29 nach Mülltonnen 33. Im vorliegenden Fall wird eine Mülltonne 33 durch den überwachten Bereich BSRR der Kurzbereichsradarsensoren 17 erfasst. Die Signale der Kurzbereichssensoren 17 werden an die Video-/Radar- Entscheidungseinheit 23 ausgegeben, welche das Objekt erkennt und den Abstand des Abfallsammelfahrzeuges 29 zu der detektierten Mülltonne 33 bestimmt. In Abhängigkeit davon werden über das zentrale Gateway 7 die Motorsteuereinheit 3 und die Gesamtfahrzeugsteuereinheit 13 angesteuert und das Abfallsammelfahrzeug 29 fährt automatisch an die Mülltonne 33 heran, so dass der Greifarm 27 nach dem automatischen Stopp des Abfallsammelfahrzeuges 29 die Mülltonne 33 aufnehmen kann und mittels der Seitenlade-Kippeinrichtung 31 den Abfall in den Abfallsammelcontainer 41 entleert. Anschließend stellt der Greifarm 27 die leere Mülltonne 33 wieder auf dem Fahrbahnrand 35 ab. Die Aufnahme, der Leervorgang und das Zurückstellen der Mülltonne 33 wird automatisch vorgenommen. Das Abfallsammelfahrzeug 29 fährt dann automatisch bis zur nächsten von den Kurzbereichssensoren 17, den Langbereichssensoren 19, den Spiegelkameras 21 oder der Videokamera 39 erfassten Mülltonne 33 weiter. Dabei lenkt und bremst das Abfallsammelfahrzeug 29 selbständig. Stehen mehrere Mülltonnen, wie in 2 dargestellt, dicht hintereinander, geschieht das automatische Anfahren und Anhalten in schneller Abfolge.
  • Wenn der nach vorn gerichtete Langbereichsradarsensor 19 oder die Videokamera 39 ein anderes Fahrzeug 43 in der Fahrstrecke des Abfallsammelfahrzeuges 29 entdecken, wird dies ebenfalls über das zentrale Gateway 7 an die Motorsteuereinheit 3 sowie die Lenkeinheit 11 des Abfallsammelfahrzeuges 29 ausgegeben, um das Fahrzeug 43 automatisch zu umfahren. Der Fahrer des Abfallsammelfahrzeuges 29 hat somit lediglich die Aufgabe, das Abfallsammelfahrzeug 29 an einen vorgegebenen Ort zu fahren und die Beladungsvorgänge nach Aktivierung der Vorrichtung 1 zu kontrollieren.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    3
    Motorsteuereinheit
    5
    Powertrain-Schnittstelle
    7
    zentrales Gateway
    9
    Bremseinheit
    11
    Lenkeinheit
    13
    Gesamtfahrzeugsteuereinheit
    15
    Sensoren/Aktoren
    17
    Kurzbereichsradarsensor
    19
    Langbereichsradarsensor
    21
    Spiegelkamera
    23
    Video-/Radar-Entscheidungseinheit
    25
    Schnittstelle
    27
    Greifarm
    29
    Abfallsammelfahrzeug
    31
    Seitenlade-Kippeinrichtung
    33
    Mülltonne
    35
    Fahrbahnrand
    37
    Führerhaus
    39
    Videokamera
    41
    Abfallsammelcontainer
    43
    PKW
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19819646 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Verfahren zur automatischen Ermittlung von Positionen von neben der Fahrbahn abgestellter Abfallbehälter, bei welchen die Abfallbehälter (33) von Sensoren (17, 19, 21, 39) eines Abfallsammelfahrzeugs (29) erfasst werden und ein Greifarm (27) des Abfallbehälters (33) automatisch in Abhängigkeit von den von den Sensoren (17, 19, 21, 39) erfassten Daten den Abfallbehälter (33) erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Signalen der einen kurzen und einen langen Bereich (BSRR, BVK, BSK, BLRR) um das Abfallsammelfahrzeug (29) überwachenden Sensoren (17, 19, 21, 39) der Abfallbehälter (33) und dessen Position bestimmt wird und in Abhängigkeit von der Position des Abfallbehälters (33) das Abfallsammelfahrzeug (29) selbständig an den Abfallbehälter (33) zu dessen Aufnahme durch den Greifarm (27) lenkt und anfährt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Überwachen von langen und kurzen Bereichen (BSRR, BLRR) um das Abfallsammelfahrzeug Radarsensoren (17, 19) sowie Spiegelkameras (21) verwendet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entleeren des Abfallbehälters (33) der nächste am Fahrbahnrand (35) stehende Abfallbehälter (33) automatisch erfasst wird, wobei das Abfallsammelfahrzeug (29) automatisch diesen nächsten Abfallbehälter (33) anfährt und zum Ausfahren des Greifarmes (27) vor diesem anhält.
  4. Vorrichtung zur automatischen Ermittlung von Positionen von neben der Fahrbahn abgestellten Abfallbehältern, umfassend mindestens eine Erfassungseinrichtung für die Abfallbehälter (33), die an einem Abfallsammelfahrzeug (29) befestigt ist, wobei die mindestens eine Erfassungseinrichtung mit einer Steuereinrichtung (25) zur automatischen Ansteuerung eines Greifarmes (27) des Abfallsammelfahrzeuges (29) in Abhängigkeit eines von der Erfassungseinrichtung ermittelten Abstandes zum Abfallbehälter (33) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung Langbereichssensoren (19) und/oder Kurzbereichssensoren (17) und/oder Kameras (29, 39) aufweist, welche mit einer weiteren Steuereinheit (3) gekoppelt sind und die weitere Steuereinheit (3) mit einem Antrieb des Abfallsammelfahrzeuges (29) zum selbständigen Positionieren des Abfallsammelfahrzeuges (29) zu dem erfassten Abfallbehälter (33) verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Langbereichssensoren (19) und die Kurzbereichssensoren (17) als Radarsensoren zum Abtasten von Seitenbereichen und dem Frontbereich des Abfallsammelfahrzeuges (29) an diesem befestigt sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras als Videokamera (21) zum Überwachen eines Frontbereiches und als Spiegelkamera (21) zum Überwachen eines Seitenbereiches des Abfallsammelfahrzeuges (29) an diesem befestigt sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Langbereichssensoren (19) und/oder Kurzbereichssensoren (17) und Kameras (21, 39) der Erfassungseinheit auf eine Video-/ Radar- Entscheidungseinheit (23) zur Objekt- und Positionserkennung des Abfallbehälters (33) geführt sind, welche mit der weiteren Steuereinheit (3) verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine standardisierte Schnittstelle (25) zur Bereitstellung von Daten zur Steuerung des Greifarmes (27) aufweist.
DE102020002799.7A 2020-05-11 2020-05-11 Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Ermittlung von Positionen von neben der Fahrbahn abgestellter Abfallbehälter Withdrawn DE102020002799A1 (de)

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DE102020002799.7A Withdrawn DE102020002799A1 (de) 2020-05-11 2020-05-11 Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Ermittlung von Positionen von neben der Fahrbahn abgestellter Abfallbehälter

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114494304A (zh) * 2022-04-18 2022-05-13 山东施卫普环保科技有限公司 一种智能的干洗车厢内部物料快速疏导方法

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