DE102021102009A1

DE102021102009A1 - Systeme und verfahren zur abstandsregelung zwischen rohrverlegern

Info

Publication number: DE102021102009A1
Application number: DE102021102009.3A
Authority: DE
Inventors: Curtis John Caldwell; Aaron J. Gnagey
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2020-01-31
Filing date: 2021-01-28
Publication date: 2021-08-05
Also published as: US20210238016A1; US11884518B2; CN113282075A

Abstract

Eine Rohrverlegemaschine (102(1)) beinhaltet ein Antriebssystem (104), ein Abstandsbestimmungssystem (114) und eine Steuereinheit (130) in Kommunikation mit dem Antriebssystem (104) und dem Abstandsbestimmungssystem (114). Die Steuereinheit (130) ist so konfiguriert, dass sie einen vorbestimmten Abstand, den die Rohrverlegemaschine zwischen der Rohrverlegemaschine (102(1)) und einer benachbarten Rohrverlegemaschine (102(2)) einhalten soll, empfängt (302), über das Abstandsbestimmungssystem (114) einen ersten Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine (102(1)) und der benachbarten Rohrverlegemaschine (102(2)) ermittelt (306) und ermittelt, dass eine Differenz zwischen dem ersten Abstand und dem vorbestimmten Abstand außerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs (308) liegt. Die Steuereinheit (130) ist ferner so konfiguriert, dass sie eine Geschwindigkeit des Antriebssystems basierend zumindest teilweise auf der Bestimmung, dass die Differenz außerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs liegt, modifiziert (312), wobei das Modifizieren der Geschwindigkeit des Antriebssystems eine Beschleunigung oder Verzögerung der Rohrverlegemaschine veranlasst.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Rohrverlegemaschine. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung Systeme und Verfahren zum Überwachen und Anpassen eines Abstands zwischen Rohrverlegemaschinen.
Stand der Technik
Rohrverlegemaschinen werden häufig zum Verlegen von Rohren in verschiedenen Rohrverlegeprojekten verwendet. Bei derartigen Rohrverlegeprojekten werden Abschnitte eines Rohres vor dem Verlegen des Rohres in einem Graben gebogen und/oder geschweißt oder anderweitig miteinander verbunden. Nach dem Zusammenfügen des Rohres wird das Rohr durch Rohrverlegemaschinen in den Graben abgesenkt. Typischerweise wird mehr als eine Rohrverlegemaschine verwendet, um das Rohr in den Graben abzusenken. Die Rohrverlegemaschinen arbeiten miteinander zusammen, um das Rohr sicher im Graben zu verlegen. Während des Absenkvorgangs müssen die Rohrverlegemaschinen einen geeigneten Abstand zueinander einhalten, um eine Überlastung von ein oder mehreren der Rohrverlegemaschinen zu vermeiden. Wenn eine Rohrverlegemaschine überlastet wird, kann die Rohrverlegemaschine in den Graben kippen, beschädigt werden, eine Beschädigung am Rohr verursachen usw.
Die Bediener der Rohrverlegemaschine sind für den Betrieb ihrer jeweiligen Rohrverlegemaschine verantwortlich. Maschinenbediener kommunizieren häufig in Echtzeit, über Funk oder andere bordeigene Kommunikationsgeräte miteinander, um den richtigen Abstand einzuhalten und das Absenken des Rohres zu koordinieren. Die Navigation der Rohrverlegemaschine und das Absenken des Rohres in den Graben sind somit auf eine Kommunikation von Bediener zu Bediener und eine ordnungsgemäße Navigation durch den Bediener der Maschine angewiesen. Eventuelle Lücken in der Kommunikation oder falsche Navigation durch einen Bediener könnten zu einer Überlastung der Rohrverlegemaschine führen. Ferner navigieren Rohrverlegemaschinen häufig über unebenes und/oder steiles Gelände. In solchen Umgebungen kann die Einhaltung des richtigen Abstandes zwischen den Rohrverlegemaschinen noch schwieriger sein.
Wie bereits erwähnt, muss der richtige Abstand zwischen den Rohrverlegemaschinen eingehalten werden, um eine Überlastung von ein oder mehreren Rohrverlegemaschinen zu vermeiden. Die russische Patentpublikation RU2018901C1 (im Folgenden als Referenz '901 bezeichnet) beschreibt ein System zum Anpassen eines Abstandes zwischen Rohrverlegemaschinen. Insbesondere beschreibt die Referenz '901 ein System zum Ermitteln des Abstandes zwischen zwei Rohrverlegern, die durch ein flexibles Seil und eine an einem Sensor angebrachte Trommel miteinander verbunden sind. Das System, das durch die Referenz '901 beschrieben wird, leitet Daten von dem Sensor an jeden der Rohrverleger weiter. Das System steuert die Bewegung des Rohrverlegers in Abhängigkeit von der Kraft, die auf das Seil ausgeübt wird, das zwischen den Rohrverlegemaschinen angeschlossen ist. Die Referenz '901 ist somit auf die Kraft angewiesen, die auf das Seil ausgeübt wird, um die Bewegung der Rohrverlegemaschinen zu steuern. Die Systeme und Verfahren der Referenz '901 sind somit auf physikalische Mittel angewiesen, um den Abstand zwischen den Rohrverlegemaschinen zu ermitteln und diesen zu steuern. Das in der Referenz '901 beschriebene System erlaubt es jedoch einem Bediener nicht, nahtlos einen automatisch einzuhaltenden Abstand zwischen Rohrverlegemaschinen anzugeben.
Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind auf die Überwindung der oben beschriebenen Defizite gerichtet.
Kurzdarstellung
Wie nachfolgend näher beschrieben, beinhaltet eine exemplarische Rohrverlegemaschine ein Antriebssystem, ein oder mehrere Zugvorrichtungen, ein Abstandsbestimmungssystem und eine Steuereinheit in Kommunikation mit mindestens einem von dem Antriebssystem, den ein oder mehreren Zugvorrichtungen oder dem Abstandsbestimmungssystem. Die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie einen vorbestimmten Abstand empfängt, den die Rohrverlegemaschine zwischen der Rohrverlegemaschine und ein oder mehreren benachbarten Rohrverlegemaschinen einhalten soll. Die Steuereinheit ist ferner so konfiguriert, dass sie, über das Abstandsbestimmungssystem, einen tatsächlichen Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine ermittelt, ermittelt, ob der tatsächliche Abstand und der vorbestimmte Abstand innerhalb einer vorbestimmten Toleranz liegen, und, über die Steuereinheit, eine Ausgabe in dem Antriebssystem veranlasst, um eine Fahrgeschwindigkeit der Rohrverlegemaschine zumindest teilweise auf der Basis der Bestimmung, dass der tatsächliche Abstand und der vorbestimmte Abstand außerhalb der vorbestimmten Toleranz liegen, zu beschleunigen oder zu verzögern.
Ein exemplarisches Verfahren zum automatischen Regeln des Abstands zwischen einer Rohrverlegemaschine und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine beinhaltet das Empfangen von Eingaben von einem Bediener der Rohrverlegemaschine, die einen vorbestimmten Abstand angeben, den die Rohrverlegemaschine zwischen der Rohrverlegemaschine und der mindestens einen benachbarten Rohrverlegemaschine einhalten soll. Das Verfahren beinhaltet ferner das Ermitteln, über ein oder mehrere Sensoren der Rohrverlegemaschine, eines ersten Abstands zwischen der Rohrverlegemaschine und der mindestens einen benachbarten Rohrverlegemaschine, das Ermitteln, ob der Abstand innerhalb einer vorbestimmten Toleranz des vorbestimmten Abstands liegt, und das Veranlassen, über eine Steuereinheit der Rohrverlegemaschine, dass die Rohrverlegemaschine, die Ausgabe in einem Antriebssystem anpasst, um eine Position der Rohrverlegemaschine relativ zu der mindestens einen benachbarten Rohrverlegemaschine so anzupassen, dass ein zweiter Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine und der mindestens einen benachbarten Rohrverlegemaschine innerhalb der vorbestimmten Toleranz des vorbestimmten Abstands liegt.
In einem weiteren Beispiel beinhaltet eine Rohrverlegemaschine ein Antriebssystem, eine Benutzeroberfläche, ein oder mehrere Sensoren und eine Steuereinheit in Kommunikation mit mindestens einem von dem Antriebssystem, der Benutzeroberfläche oder den ein oder mehreren Sensoren. Die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie, über die Benutzeroberfläche, einen vorbestimmten Abstand empfängt, den die Rohrverlegemaschine zwischen der Rohrverlegemaschine und einer benachbarten Rohrverlegemaschine einhalten soll. Die Steuereinheit ist ferner so konfiguriert, dass sie, über die ein oder mehreren Sensoren, einen tatsächlichen Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine und der benachbarten Rohrverlegemaschine ermittelt, ermittelt, ob der tatsächliche Abstand im Wesentlichen gleich dem vorbestimmten Abstand ist, und, über die Steuereinheit, eine Ausgabe in dem Antriebssystem veranlasst, um eine Position der Rohrverlegemaschine relativ zu der benachbarten Rohrverlegemaschine anzupassen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines Rohrverlegesystems gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine schematische Darstellung einer Rohrverlegemaschine gemäß eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein exemplarisches offenbartes Verfahren zum Steuern eines Abstands zwischen Rohrverlegemaschinen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein exemplarisches offenbartes Verfahren zum Außerkraftsetzen der automatischen Abstandsregelung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
5 ist eine Veranschaulichung einer exemplarischen Benutzeroberfläche, die von der in 2 dargestellten Steuereinheit erzeugt wird.

Detaillierte Beschreibung
Soweit wie möglich werden die gleichen Bezugsnummern in den Zeichnungen zum Bezeichnen gleicher oder ähnlicher Teile verwendet. Bezugnehmend auf 1 beinhaltet ein exemplarisches Rohrverlegesystem 100 ein oder mehrere Rohrverlegemaschinen 102. In einigen Beispielen können die Rohrverlegemaschinen 102 Maschinen beinhalten, die speziell dafür ausgelegt sind, Rohrlängen während eines Rohrverlegeprojekts in eine Rinne, einen Graben oder anderen Ort zu platzieren, zu positionieren, abzulegen, zu stellen oder anderweitig anzuordnen. Zusätzlich und/oder alternativ können die Rohrverlegemaschinen 102 alternative Arten von Maschinen beinhalten, die konfiguriert sind, ein Rohr in einem Rohrverlegeprojekt zu verlegen. Die Rohrverlegemaschinen 102 können zum Beispiel Bagger, Lader, Schaufelbagger usw. beinhalten.
In einigen Beispielen beinhalten die Rohrverlegemaschinen 102 ein Antriebssystem 104 oder eine andere Energiequelle, die in einem Motorraum oder einem anderen Gehäuse untergebracht ist. In einigen Beispielen kann das Antriebssystem 104 einen Motor, ein Getriebe, ein hydrostatisches Antriebssystem, einen Elektromotor usw. beinhalten. Während die folgende Beschreibung in Bezug auf die erste Rohrverlegemaschine 102(1) beschrieben wird, können irgendeine und/oder jede der Rohrverlegemaschinen 102(1), 102(2) und 102(3) (zusammen „Rohrverlegemaschinen 102“) dieselben Komponenten beinhalten, die hierin beschrieben sind. Die Rohrverlegemaschinen 102 beinhalten ferner ein oder mehrere Zugvorrichtungen 106. Solche Zugvorrichtungen 106 können Ketten, Räder und/oder andere Arten von Vorrichtungen beinhalten, um die Rohrverlegemaschine 102 beim Navigieren über Gelände zu unterstützen. Das Antriebssystem 104 ist betreibbar, um die Zugvorrichtungen 106 zu fahren, um die Rohrverlegemaschine 102 anzutreiben. In einigen Beispielen können die Zugvorrichtungen 106 Sensor(en) beinhalten, um die Bewegung der Zugvorrichtungen 106 zu ermitteln und/oder zu ermitteln, wenn die Zugvorrichtungen 106 keine Zugkraft aufweisen und die Rohrverlegemaschine nicht antreiben können (z. B. wenn die Zugvorrichtungen 106 in Schlamm, einem Loch usw. stecken). Die Rohrverlegemaschinen 102 beinhalten ferner Gegengewichte 108. Die Gegengewichte 108 können zum Ausgleich eines Gewichts eines Rohres 110 ausgebildet sein, das von den individuellen Rohrverlegemaschinen 102 gehalten wird. Die Gegengewichte 108 können relativ zu der Rohrverlegemaschine 102 beweglich sein, um das spezifische Gewicht auszugleichen, das von der Rohrverlegemaschine 102 gehalten wird. Die Rohrverlegemaschinen 102 beinhalten ferner eine Kabine 112, in der sich ein Bediener während des Betriebs der Rohrverlegemaschine 102 aufhält. Zusätzlich und/oder alternativ kann die Kabine 112 weggelassen werden und ein Fernsteuerungsbediener kann die Rohrverlegemaschinen 102 steuern. Ferner können die Rohrverlegemaschinen 102 autonom arbeiten und möglicherweise keinen Bediener und/oder keine Kabine 112 benötigen. In der Kabine 112 können sich eine Benutzeroberfläche, ein oder mehrere Bedienersteuerungen (z. B. Joystick, Beschleunigungspedal(e), Verzögerungspedal(e) usw.) und/oder andere Steuerungen oder Schnittstellen befinden, um den Bediener beim Betrieb der Rohrverlegemaschine 102 zu unterstützen. In einigen Beispielen können sich eine solche Benutzeroberfläche, Bedienersteuerungen und/oder andere Steuerungen oder Schnittstellen entfernt von der Rohrverlegemaschine 102 befinden. Die Schnittstellen und/oder Steuerungen können sich zum Beispiel auf einer Fernsteuerungskonsole und/oder auf einem entfernten Computersystem befinden.
Die Rohrverlegemaschinen 102 können ferner ein Abstandsbestimmungssystem 114 mit ein oder mehreren Sensoren 115 beinhalten, die so konfiguriert sind, dass sie einen Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102 und anderen Rohrverlegemaschinen, anderen Maschinen (z. B. Fahrzeugen vor Ort, Baggern usw.), einem Graben 116 und/oder anderen benachbarten Umgebungen ermitteln. Das Abstandsbestimmungssystem 114 kann sich an einem beliebigen Teil der Rohrverlegemaschinen 102 und/oder an mehreren Orten an den Rohrverlegemaschinen 102 befinden. Die ein oder mehreren Sensoren 115 des Abstandsbestimmungssystems 114 können ein oder mehrere berührungslose Sensoren, wie Ortsbestimmungssensoren oder andere Arten von berührungslosen Sensoren, beinhalten. Die Sensoren 115 des Abstandsbestimmungssystems 114 können zum Beispiel Näherungssensoren, (RADAR)-Sensoren für Funkerfassung und Abstandsbestimmung, (LIDAR)-Sensoren für Lichtabbildungs-, Erfassungs- und Abstandsbestimmung, (SONAR)-Sensoren für Schallnavigation, Kameras, globale Positionsbestimmungssysteme (GPS), Maschine-zu-Maschine-Kommunikationsgerät(e), Universaltotalstation(en) (UTS), geografische Informationssystem(e) (GIS), globale Navigationssatellitensystem(e) (GNSS) usw. sein. In einigen Beispielen können die Sensoren 115 des Abstandsbestimmungssystems 114 einen GPS-Empfänger, Sender, Transceiver, Laserprismen und/oder andere solche Vorrichtungen beinhalten, und die Sensoren 115 können mit ein oder mehreren GPS-Satelliten 140 und/oder UTS in Kommunikation stehen, um eine jeweilige Position der Maschine zu ermitteln, mit der der Positionssensor kontinuierlich, im Wesentlichen kontinuierlich oder in verschiedenen Zeitintervallen verbunden ist.
Die Rohrverlegemaschinen 102 können zudem eine Winde 118 beinhalten, die die Bewegung eines Seils 120 durch ein Seilzugsystem 122 steuert. Das Seilzugsystem 122 kann zumindest teilweise an einem Ausleger 124 der Rohrverlegemaschine 102 angebracht sein. Der Ausleger 124 der Rohrverlegemaschinen 102 ist beweglich, um eine genaue Platzierung des Rohres 110 während des Rohrverlegevorgangs zu bieten. Die Rohrverlegemaschine 102 kann außerdem einen Haken 126 mit einem Rollengestell 128, einem Kabelbaum oder einer anderen Befestigungsvorrichtung beinhalten, die daran befestigt ist. In einigen Beispielen kann der Haken 126 ein oder mehrere Sensoren beinhalten, die ein Gewicht einer Last ermitteln, die vom Haken 126 gehalten wird. Das Rollengestell 128 kann es der Rohrverlegemaschine 102 ermöglichen, eine Position anzupassen, in der die Rohrverlegemaschine 102 das Rohr 110 anhebt, ohne den Kabelbaum lösen und wieder anbringen zu müssen. In einigen Beispielen kann das Rollengestell 128 entlang einer Länge des Rohres 100 gleiten, während sich die Rohrverlegemaschine 102 relativ zum Rohr 110 bewegt.
Die Rohrverlegemaschinen 102 können auch eine Steuereinheit 130 beinhalten, die kommunikativ mit ein oder mehreren Komponenten der Rohrverlegemaschine 102, wie oben beschrieben, gekoppelt ist. Der hierin verwendete Begriff „Steuereinheit“ ist im weitesten Sinne so gemeint, dass er ein oder mehrere Steuereinheiten, Prozessoren, zentrale Verarbeitungseinheiten und/oder Mikroprozessoren, die den Rohrverlegemaschinen 102 und/oder dem Rohrverlegesystem 100 zugeordnet sein können und die bei der Steuereinheit verschiedener Funktionen und Operationen der Rohrverlegemaschinen 102 und/oder des Rohrverlegesystems 100 zusammenwirken können, beinhaltet. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel mit dem Antriebssystem 104, den Zugvorrichtungen 106, dem Gegengewicht 108, dem Abstandsbestimmungssystem 114, der Winde 118, dem Ausleger 124, den ein oder mehreren Sensoren des Hakens 126 usw. kommunikativ gekoppelt sein. Ferner kann die Steuereinheit 130 kommunikativ mit Sensor(en) gekoppelt sein, die so konfiguriert sind, dass sie die Leistung der ein oder mehreren Komponenten überwachen. Die Steuereinheit 130 kann Leistungsdaten von solchen Sensoren empfangen. Die Steuereinheit 130 kann so konfiguriert sein, dass sie die Funktion der ein oder mehreren Komponenten der Rohrverlegemaschine 102 steuert. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel die Ausgabe des Antriebssystems 104, eine Position des Auslegers 124, die Bewegung der Zugvorrichtungen 106, das Auf- oder Abwickeln der Winde 118 usw. steuern. Wie hierin näher beschrieben, kann die Steuereinheit 130 aus den ein oder mehreren Komponenten der Rohrverlegemaschine variierende Metriken in Bezug auf die Rohrverlegemaschine 102 ermitteln und kann Operationen der Rohrverlegemaschine 102 zumindest teilweise basierend auf solchen Metriken steuern. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel über das Abstandsbestimmungssystem einen Abstand zwischen einer ersten Rohrverlegemaschine 102(1) und einer zweiten Rohrverlegemaschine 102(2) ermitteln. Somit kann die Steuereinheit 130 den Abstand zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 und ihren entsprechenden benachbarten Rohrverlegemaschinen 102 ermitteln und/oder überwachen. Ferner kann die Steuereinheit 130 über ein oder mehrere Sensoren eine Last ermitteln, die von den Rohrverlegemaschinen 102 gehalten wird. Die Steuereinheit 130 kann eine Position von ein oder mehreren der Rohrverlegemaschinen 102 anpassen, um das Gewicht des Rohres 110 zwischen den benachbarten Rohrverlegemaschinen 102 neu zu verteilen. Die Anpassung der relativen Position benachbarter Rohrverlegemaschinen auf diese Weise kann eine Überlastung der jeweiligen Rohrverlegemaschinen 102 verhindern. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 ferner kommunikativ mit einem Anzeigegerät, wie beispielsweise einer elektronischen Vorrichtung 136, die innerhalb der Kabine 112 angeordnet sein kann, gekoppelt sein, und das Anzeigegerät kann so konfiguriert sein, dass es eine Benutzeroberfläche 138 für den Bediener anzeigt. In einigen Beispielen kann die elektronische Vorrichtung 136 mit der Benutzeroberfläche von der Rohrverlegemaschine 102(1) entfernt sein. Die elektronische Vorrichtung 136 kann zum Beispiel in einem Fernsteuerungssystem und/oder einem anderen entfernten Ort enthalten sein. Die Benutzeroberfläche 138 wird weiter unten in Bezug auf 5 näher beschrieben.
Ferner kann die Steuereinheit 130 jeder der jeweiligen Rohrverlegemaschinen 102 miteinander in Kommunikation sein. Eine erste Steuereinheit 130(1) der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) kann zum Beispiel über ein oder mehrere drahtlose Netzwerke, die auf der Baustelle betreibbar sind, mit einer zweiten Steuereinheit 130(2) der zweiten Rohrverlegemaschine 102(2) in Kommunikation sein. In solchen Beispielen können die Maschinen ferner ein oder mehrere Sender, Empfänger, Transceiver oder andere Kommunikationsgeräte beinhalten, die betriebsfähig mit den entsprechenden Steuereinheiten 130 gekoppelt und so konfiguriert sind, dass sie die Übertragung von Signalen, Daten oder andere Verfahren der Geräte-zu-Geräte-Kommunikation erleichtern. Die Steuereinheit 130 und/oder andere Komponenten der Rohrverlegemaschinen 102 können zum Beispiel mit jedweder anderen Komponente des Rohrverlegesystems 100 über ein Netzwerk 132 in Kommunikation und/oder anderweitig betriebsfähig verbunden sein. Das Netzwerk 132 kann ein lokales Netzwerk („LAN“), ein größeres Netzwerk wie ein Großraumnetzwerk („WAN“) oder eine Sammlung von Netzwerken, wie das Internet, sein. Zur Implementierung des Netzwerks 132 können Protokolle für die Netzwerkkommunikation, wie z. B. TCP/IP, verwendet werden. Obwohl Ausführungsformen hierin als ein Netzwerk 132, wie beispielsweise das Internet, verwendend beschrieben werden, können andere Verteilungstechniken implementiert werden, die Informationen über Speicherkarten, Flash-Speicher oder andere tragbare Speichervorrichtungen übertragen.
Die Steuereinheit 130 kann über das Netzwerk 132 mit einer Systemsteuerung 134 in Kommunikation sein. Die Systemsteuerung 134 kann eine logisch arbeitende elektronische Steuereinheit sein, die Operationen, die Ausführung von Algorithmen, das Speichern und Abrufen von Daten und/oder andere gewünschte Operationen durchführt. Die Systemsteuerung 134 kann Speicher, sekundäre Speichervorrichtungen, Prozessoren und jegliche anderen Komponenten zur Ausführung einer Anwendung beinhalten oder auf diese zugreifen. Der Speicher und die sekundären Speichervorrichtungen können in Form eines schreibgeschützten Speichers (ROM) oder eines Direktzugriffsspeichers (RAM) oder einer integrierten Schaltung, auf die die Steuereinheit zugreifen kann, vorliegen. Verschiedene andere Schaltungen können der Systemsteuerung 134 zugeordnet sein, beispielsweise eine Energieversorgungsschaltung, eine Signalformungsschaltung, eine Treiberschaltung und/oder andere Arten von Schaltungen. Die Systemsteuerung 134 kann eine einzelne Steuereinheit sein oder mehr als eine Steuereinheit beinhalten (z. B. zusätzliche Steuereinheiten, die Komponenten des Rohrverlegesystems 100 zugeordnet sind), die zur Steuerung verschiedener Funktionen und/oder Merkmale des Rohrverlegesystems 100 konfiguriert sind. Der hierin verwendete Begriff „Steuereinheit“ ist im weitesten Sinne so gemeint, dass sie ein oder mehrere Steuereinheiten, Prozessoren, zentrale Verarbeitungseinheiten und/oder Mikroprozessoren, die dem Rohrverlegesystem 100 zugeordnet sein können und die bei der Steuereinheit verschiedener Funktionen und Operationen des Rohrverlegesystems 100 zusammenwirken können, beinhaltet. Die Funktionalität der Systemsteuerung 134 kann ohne Rücksicht auf die Funktionalität in Hardware und/oder Software implementiert werden. Die Systemsteuerung 134 kann sich auf ein oder mehrere Datenzuordnungen, Nachschlagetabellen, neuronale Netze, Algorithmen, maschinelle Lernalgorithmen, Datenschichten, Vorhersageschichten und/oder andere Komponenten in Bezug auf die Betriebsbedingungen und die Betriebsumgebung des Rohrverlegesystems 100 stützen, die im Arbeitsspeicher der Systemsteuerung 134 gespeichert werden können. Jede der oben genannten Datenzuordnungen kann eine Sammlung von Daten in Form von Tabellen, Grafiken und/oder Gleichungen beinhalten, um die Leistung und Effizienz des Rohrverlegesystems 100 und seines Betriebs zu maximieren.
In jedem der hierin beschriebenen Beispiele können die Systemsteuerung 134 und/oder die Steuereinheiten 130 die Kommunikation mit ein oder mehreren Tablets, Computern, Mobiltelefonen/drahtlosen Telefonen, persönlichen digitalen Assistenten, mobilen Geräten oder anderen elektronischen Vorrichtungen 136 ermöglichen, die sich auf einer Baustelle, an den Rohrverlegemaschinen 102 und/oder entfernt von der Baustelle befinden. Solche elektronischen Vorrichtungen 136 können z. B. Mobiltelefone und/oder Tablets von Projektleitern (z. B. Vorarbeitern) beinhalten, die die täglichen Einbauvorgänge auf der Baustelle überwachen.
Ferner können die elektronischen Vorrichtungen 136 Vorrichtungen der Bediener der Rohrverlegemaschinen 102 beinhalten. Die elektronischen Vorrichtungen 136 können eine Benutzeroberfläche 138 beinhalten, die oben beschrieben und weiter unten in Bezug auf 5 näher beschrieben ist. Wie oben erwähnt, können die elektronischen Vorrichtungen 136 mit der Benutzeroberfläche 138 in der Kabine 112 der Rohrverlegemaschinen 102 enthalten sein. In einigen Beispielen können die elektronischen Vorrichtungen 136 so konfiguriert sein, dass sie miteinander kommunizieren und Kommunikation zwischen den Steuereinheiten 130 bereitstellen.
2 zeigt eine schematische Veranschaulichung der Steuereinheit 130, wie oben in Bezug auf 1 beschrieben. Obwohl als einzelne Steuereinheit beschrieben, kann die Steuereinheit 130 mehrere Steuereinheiten beinhalten. Ferner kann die Steuereinheit 130 ein oder mehrere Computergeräte oder andere Steuereinheiten beinhalten, die sich an Bord befinden oder in den Rohrverlegemaschinen 102 integriert sind. Zusätzlich und/oder alternativ kann die Steuereinheit 130 Steuereinheiten beinhalten, die sich außerhalb und/oder teilweise außerhalb befinden und/oder von den Rohrverlegemaschinen 102 entfernt sind. Die Steuereinheit 130 beinhaltet ein oder mehrere Prozessoren 202, Systemspeicher 204 und Kommunikationsschnittstellen 206. Die Steuereinheit kann ferner ein Motorsteuergerät (ECM) 208 beinhalten. Das ECM 208 kann ein separates Hardwareelement beinhalten, das mit den anderen Elementen der Steuereinheit 130 verknüpft ist, wie z. B. eine dedizierte Steuereinheit mit ihren eigenen Prozessoren 202, Speicher 204 und/oder Kommunikationsschnittstellen 206. In einigen Beispielen beinhaltet die Steuereinheit 130 und/oder der ECM 208 den Speicher 204, der computerausführbare Anweisungen und andere Daten speichern kann, die den hierin beschriebenen Operationen zugeordnet sind, und ein oder mehrere Prozessoren 202, die die computerausführbaren Anweisungen ausführen, die dem ECM 208 und/oder der Steuereinheit 130 zugeordnet sind. Zusätzlich und/oder alternativ kann das ECM 208 ein Softwaremodul beinhalten, sodass computerausführbare Anweisungen und andere Daten, die dem ECM 208 zugeordnet sind, von ein oder mehreren anderen Steuereinheiten gespeichert und/oder ausgeführt werden können.
Der/die Prozessor(en) 202 kann/können betrieben werden, um, wie hierin dargelegt, eine Vielzahl von Funktionen auszuführen. In einigen Beispielen können der/die Prozessor(en) 202 eine Zentraleinheit (CPU), einen Grafikprozessor (GPU), sowohl CPU als auch GPU oder andere Verarbeitungseinheiten oder Komponenten beinhalten, die im Stand der Technik bekannt sind.
Der Systemspeicher 204 kann aus flüchtigen und/oder nicht-flüchtigen computerlesbaren Medien bestehen, einschließlich integrierter oder entfernbarer Speichervorrichtungen, einschließlich Direktzugriffsspeicher (RAM), schreibgeschützter Speicher (ROM), Flash-Speicher, eine Festplatte oder andere Festplattenlaufwerke, eine Speicherkarte, optischer Speicher, Magnetspeicher und/oder jedwede andere computerlesbare Medien. Die computerlesbaren Medien können nicht-transitorische computerlesbare Medien sein. Die computerlesbaren Medien können so konfiguriert sein, dass sie computerausführbare Anweisungen speichern, die von dem/den Prozessor(en) 202 ausgeführt werden können, um die hierin beschriebenen Operationen auszuführen. Zusätzlich kann/können der/die Prozessor(en) 202 lokalen Speicher besitzen, der auch Programmmodule, Programmdaten und/oder ein oder mehrere Betriebssysteme speichern kann.
Beispiele können als Computerprogrammelement bereitgestellt werden, das ein nichttransitorisches maschinenlesbares Speichermedium beinhaltet, auf dem Anweisungen (in komprimierter oder unkomprimierter Form) gespeichert sind, die verwendet werden können, um einen Computer (oder eine andere elektronische Vorrichtung) zu programmieren, um hierin beschriebene Prozesse oder Verfahren auszuführen. Das maschinenlesbare Speichermedium kann Festplatten, Disketten, optische Platten, CD-ROMs, DVDs, schreibgeschützte Speicher (ROMs), Direktzugriffsspeicher (RAMs), EPROMs, EEPROMs, Flash-Speicher, magnetische oder optische Karten, Festspeichervorrichtungen oder andere Arten von Medien/maschinenlesbarem Medium, die zum Speichern elektronischer Anweisungen geeignet sind, beinhalten, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ferner können exemplarische Ausführungsformen auch als Computerprogrammelement bereitgestellt sein, die ein transitorisches maschinenlesbares Signal (in komprimierter oder unkomprimierter Form) beinhalten. Beispiele für maschinenlesbare Signale, ob unter Verwendung eines Trägers moduliert sind oder nicht, beinhalten ein Computersystem oder eine Maschine, die ein Computerprogramm hostet oder ausführt, das/die so konfiguriert sein kann, dass es/sie auf Signale zugreift, einschließlich Signale, die über das Internet oder andere Netzwerke heruntergeladen werden, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 betriebsfähig mit dem Antriebssystem 104 der Rohrverlegemaschine 102 verbunden sein. In einem solchen Beispiel kann das Antriebssystem 104 ein oder mehrere Sensoren beinhalten, die mit der Steuereinheit 130 in Kommunikation stehen. Ferner kann die Steuereinheit 130 die Ausgabe des Antriebssystems 104 steuern. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel die Ausgabe des Antriebssystems 104 basierend auf Daten, die von der Rohrverlegemaschine 102 und/oder anderen Rohrverlegemaschinen empfangen werden, erhöhen oder verringern. Die Steuerung der Ausgabe des Antriebssystems 104 kann das Erhöhen/Verringern der Motordrehzahl, das Erhöhen/Verringern der Getriebedrehzahl, das Ändern des Getriebegangs usw. beinhalten. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel ermitteln, dass die erste Rohrverlegemaschine 102(1) zu weit von einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) entfernt ist. In Reaktion kann die Steuereinheit 130 die Ausgabe des Antriebssystems 104 erhöhen, wodurch eine entsprechende Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) und eine Verringerung des Abstands zwischen der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) und der benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) veranlasst wird. Ferner kann die Steuereinheit 130 mit den Zugvorrichtungen 106 kommunikativ gekoppelt sein. In einem solchen Beispiel können die Zugvorrichtungen 106 ein oder mehrere Sensoren beinhalten, die mit der Steuereinheit 130 in Kommunikation stehen. Die oder die mehreren Sensoren der Zugvorrichtungen 106 können zum Beispiel erfassen, ob die Zugvorrichtungen 106 rutschen oder ausreichende Zugkraft haben. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 die Ausgabe des Antriebssystems 104 basierend auf einer Drehrate der Zugvorrichtungen 106 erhöhen oder verringern. Somit kann die Steuereinheit 130 die Fahrgeschwindigkeit der Rohrverlegemaschine 102(1) anpassen. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel die Geschwindigkeit des Antriebssystems 104 anpassen, das mit einem Getriebe gekoppelt ist, das die Drehung der Zugvorrichtungen 106 steuert, wodurch die Fahrgeschwindigkeit der Rohrverlegemaschine 102(1) angepasst wird. Das Getriebe kann jedwede Art von Getriebe beinhalten, das ein stufenloses Getriebe (CVT), ein automatisches Schaltgetriebe (AMT), ein Automatikgetriebe, ein Schaltgetriebe usw. beinhaltet, jedoch nicht darauf beschränkt ist. Die Steuereinheit 130 kann die Bewegung der Rohrverlegemaschine 102(1) zumindest teilweise auf der Fahrgeschwindigkeit der Rohrverlegemaschine 102(1) und/oder benachbarter Rohrverlegemaschinen 102 steuern.
Die Steuereinheit 130 kann ferner mit dem Ausleger 124, dem Haken 126 und/oder der Winde 118 betriebsfähig gekoppelt sein. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel mit ein oder mehreren Motoren 210 und/oder ein oder mehreren Aktuatoren 212 betriebsfähig gekoppelt sein, die so konfiguriert sind, dass sie die Bewegung des Auslegers 124, des Hakens 126, der Winde 118 und/oder anderer Komponenten der Rohrverlegemaschine 102 steuern. In einigen Beispielen kann der Ausleger 124, der Haken 126 und/oder die Winde 118 jeweils ein oder mehrere Sensoren beinhalten. Der Haken 126 kann zum Beispiel ein oder mehrere Sensoren beinhalten, die ein Gewicht der Last, die vom Haken 126 gehalten wird, überwachen oder anderweitig ermitteln, und kann solche Daten an die Steuereinheit 130 senden. Ferner kann der Ausleger 124 ein oder mehrere Sensoren beinhalten, die eine Position des Auslegers 124 und/oder eine Kraft, die auf den Ausleger 124 ausgeübt wird, überwachen oder anderweitig ermitteln, und kann solche Daten an die Steuereinheit 130 senden. Noch weiter kann die Winde 118 ein oder mehrere Sensoren beinhalten, die eine Seilmenge 120 ermitteln, die von der Winde 118 gehalten wird, eine Kraft, die durch eine Last wie beispielsweise das Rohr 110 auf das Seil 120 ausgeübt wird, eine Rate, mit der das Seil 120 auf- oder abgewickelt wird, überwachen oder anderweitig ermitteln usw. Die Steuereinheit 130 kann ferner mit anderen Komponenten der Rohrverlegemaschine 102 betriebsfähig verbunden sein. In solchen Beispielen kann die Steuereinheit 130 so konfiguriert sein, dass sie die Operationen solcher Komponenten steuert. Die Steuereinheit 130 kann auch mit ein oder mehreren Bedienersteuerungen 214 betriebsfähig gekoppelt sein. Bei einer solchen Ausführungsform kann die Steuereinheit 130 Daten empfangen, die eine Bedienereingabe angeben, die über die ein oder die mehreren Bedienersteuerungen 214 empfangen werden, um die Ausgabe und/oder den Betrieb der Rohrverlegemaschinen 102 zu steuern. In einigen Beispielen kann die Eingabe, die über die ein oder die mehreren Bedienersteuerungen 214 empfangen wird, die Steuereinheit 130 außer Kraft setzen. Wie oben und weiter unten näher beschrieben, kann die Steuereinheit 130 zum Beispiel so konfiguriert sein, dass sie einen vorbestimmten Abstand zwischen einer ersten Rohrverlegemaschine 102(1) und einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) einhält. Wenn der Bediener der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) jedoch manuell den Betrieb und/oder die Bewegung der Rohrverlegemaschine 102(1) über die ein oder die mehreren Bedienersteuerungen 214 steuert, kann dieser manuelle Betrieb der Rohrverlegemaschine 102(1) die Steuereinheit 130 außer Kraft setzen, die den vorbestimmten Abstand automatisch einhält. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel automatisch einen vorbestimmten Abstand zwischen der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) regeln oder anderweitig einhalten. Wenn jedoch ein Bediener die Rohrverlegemaschine 102(1) über die Bedienersteuerungen 214 steuert, kann der Bediener die Steuereinheit 130 und den vorbestimmten Abstand nahtlos außer Kraft setzen. Wenn in einem solchen Beispiel die Steuereinheit 130 eine Eingabe über die Bedienersteuerungen 214 empfängt, die einen Wert (z. B. Geschwindigkeit oder eine andere Bewegung) angibt, der einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, der der automatischen/autonomen Steuereinheit zugeordnet ist, kann die Logik, die der Steuereinheit 130 zugeordnet ist, veranlassen, dass die Rohrverlegemaschine 102(1) gemäß der Eingabe betrieben wird, wobei die vorherige Einstellung (z. B. spezifizierter Abstand) zumindest vorübergehend außer Kraft gesetzt wird. In einem solchen Beispiel kann der Bediener den vorbestimmten Abstand, der durch die Steuereinheit 130 über die Bedienersteuerungen 214 automatisch eingehalten wird, außer Kraft setzen und die Rohrverlegemaschine 102(1) so betreiben, dass ein Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) größer oder kleiner als der vorbestimmte Abstand ist. Wenn der Bediener jedoch die Rohrverlegemaschine 102(1) weiterhin in eine Richtung bewegt, die weiter größer oder kleiner als der vorbestimmte Abstand ist, kann die Steuereinheit 130 die Steuereinheit der Rohrverlegemaschine 102(1) wiedererlangen, wenn eine vorbestimmte Toleranz erreicht wird. Die Steuereinheit 130(1) der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) kann zum Beispiel eine Eingabe empfangen, die angibt, dass die Steuereinheit 130(1) einen Abstand von 60 Fuß (18 Meter) zwischen der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) und der zweiten Rohrverlegemaschine 102(2) einhalten soll. Wenn die Rohrverlegemaschinen 102(1) und 102(2) beschleunigen, verzögern, sich mit einer konstanten Rate bewegen oder anderweitig navigieren, kann die Steuereinheit 130(1) einen Abstand von 60 Fuß (18 Meter) zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 gemäß einer solchen Eingabe einhalten. Wenn die Steuereinheit 130(1) jedoch eine Eingabe von einem Bediener über die Bedienersteuerungen 214 empfängt, die einen Betrieb der Rohrverlegemaschine 102(1) außerhalb des obigen Parameters veranlassen würde, kann der Bediener die Steuereinheit 130(1) außer Kraft setzen. Nach dem obigen Beispiel kann der Bediener der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) die Fahrgeschwindigkeit der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) erhöhen, um den Abstand zwischen der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) und der zweiten Rohrverlegemaschine 102(2) oder umgekehrt zu vergrößern. Der Bediener kann die Steuereinheit 130 außer Kraft setzen, bis eine vorbestimmte Toleranz (oder ein Toleranzbereich der Außerkraftsetzung) erreicht ist. Die vorbestimmte Toleranz kann zum Beispiel etwa 15 Fuß (4,5 Meter) betragen. Wenn der Bediener daher die Bewegung der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) so steuert, dass der Abstand zwischen der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) und der zweiten Rohrverlegemaschine 102(2) 75 Fuß (23 Meter) erreicht und/oder überschreitet, kann die Steuereinheit 130 dann die Steuerung der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) durch den Bediener außer Kraft setzen und den Abstand zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 innerhalb der vorbestimmten Toleranz des vorbestimmten Abstands regeln. Zusätzlich und/oder alternativ kann, wenn der Bediener die Bewegung der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) steuert, sodass der Abstand zwischen der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) und der zweiten Rohrverlegemaschine 102(2) 45 Fuß (14 Meter) erreicht und/oder geringer ist, die Steuereinheit 130 dann die Steuerung der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) durch den Bediener außer Kraft setzen und den Abstand zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 innerhalb der vorbestimmten Toleranz des vorbestimmten Abstands regeln. Es sei angemerkt, dass die obigen Werte lediglich Beispiele sind und dass unter Betriebsbedingungen Werte größer oder kleiner als die oben genannten für den vorbestimmten Abstand und/oder die vorbestimmte Toleranz verwendet werden können.
Die Steuereinheit 130 kann ferner mit ein oder mehreren anderen Steuereinheiten 130 anderer Rohrverlegemaschinen 102 kommunikativ gekoppelt sein. Somit kann eine Steuereinheit 130 in der Lage sein, den Betrieb einer Rohrverlegemaschine 102(1) zu überwachen und zu steuern, in der die Steuereinheit 130 enthalten ist, und die Steuereinheit 130 kann auch in der Lage sein, die Leistung und den Betrieb anderer Rohrverlegemaschinen 102(2), 102(3) zu überwachen, und kann in der Lage sein, den Betrieb der jeweiligen Rohrverlegemaschine 102(1), in der die Steuereinheit 130 enthalten ist, basierend auf dem Betrieb der anderen Rohrverlegemaschinen 102(2), 102(3) zu steuern. Wenn die Steuereinheit 130(1) der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) eine Angabe von der zweiten Steuereinheit 130(2) der zweiten Rohrverlegemaschine 102(2) empfängt, dass die zweite Rohrverlegemaschine 102(2) nicht in der Lage ist, einen vorbestimmten Abstand zwischen den beiden Rohrverlegemaschinen 102(1) einzuhalten, 102(2), kann die erste Steuereinheit 130(1) zum Beispiel die Bewegung der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) steuern, um sicherzustellen, dass der Abstand zwischen den zwei Rohrverlegemaschinen 102(1), 102(2) eine vorbestimmte Toleranz nicht überschreitet. Diese und andere Operationen der Steuereinheit 130 und der Rohrverlegemaschinen werden weiter unten in Bezug auf 3 näher beschrieben.
Ferner kann die Steuereinheit 130 mit der Benutzeroberfläche 138 kommunikativ gekoppelt sein. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 Daten erzeugen, die einem Bediener über die Benutzeroberfläche 138 angezeigt werden. Zusätzlich und/oder alternativ kann die Steuereinheit 130 ein oder mehrere Eingaben von einem Bediener über die Benutzeroberfläche 138 empfangen. Solche Eingaben können die Kontrolle über die verschiedenen Komponenten der Rohrverlegemaschine 102(1) beinhalten und/oder können verschiedene Metriken für die Steuereinheit 130 beinhalten, die zu überwachen sind. Ein Bediener kann zum Beispiel, über die Benutzeroberfläche 138, einen Abstand angeben, den die Rohrverlegemaschine 102(1) mit einer anderen Rohrverlegemaschine 102(2) einhalten soll. In einem solchen Beispiel kann die Steuereinheit 130 die Navigation der Rohrverlegemaschine 102(1) automatisch steuern, um den spezifizierten Abstand zu der anderen Rohrverlegemaschine 102(2) einzuhalten. Solche Verfahren werden weiter unten näher beschrieben.
3 zeigt ein exemplarisches Verfahren 300 zum Einhalten eines vorbestimmten Abstands zwischen Rohrverlegemaschinen 102, das mit Beispielen der Offenbarung übereinstimmt. Das exemplarische Verfahren 300 wird als eine Sammlung von Schritten in einem logischen Ablaufdiagramm dargestellt, das Vorgänge darstellt, die in Hardware, Software oder einer Kombination davon implementiert werden können. Im Zusammenhang mit Software stellen die Schritte computerausführbare Anweisungen dar, die im Speicher gespeichert sind. Derartige computerausführbare Anweisungen können Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen und Ähnliches beinhalten, die bestimmte Funktionen ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren. Die Reihenfolge, in der die Vorgänge beschrieben werden, ist nicht als Einschränkung zu verstehen, und eine beliebige Anzahl der beschriebenen Schritte kann in beliebiger Reihenfolge und/oder parallel zur Umsetzung des Verfahrens kombiniert werden. Für die Zwecke der Erläuterung werden, sofern nicht anders angegeben, das Verfahren 300 unter Bezugnahme auf die Rohrverlegemaschinen 102, die Steuereinheit 130 und/oder andere in den 1 und 2 dargestellte Elemente beschrieben. Insbesondere, und sofern nicht anders angegeben, wird das Verfahren 300 zur Vereinfachung der Beschreibung in Bezug auf die Steuereinheit 130 beschrieben.
Bezugnehmend auf 3 kann die Steuereinheit 130 bei 302 eine Eingabe empfangen, die einen vorbestimmten Abstand angibt, den eine Rohrverlegemaschine 102(1) zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) einhalten soll. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 den vorbestimmten Abstand als über die Benutzeroberfläche 138 empfangene Eingabe empfangen. Ein Bediener der Rohrverlegemaschine 102(1) kann den vorbestimmten Abstand über die Benutzeroberfläche 138 eingeben, die in der Kabine 112 bereitgestellt sein kann. Zusätzlich und/oder alternativ kann ein Vorarbeiter und/oder ein anderer Vorgesetzter am Arbeitsort den vorbestimmten Abstand angeben und solche Abstandsdaten über eine Benutzeroberfläche 138 auf ein oder mehreren elektronischen Vorrichtungen 136 eingeben. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 den vorbestimmten Abstand basierend auf einem Gewicht und/oder anderen Abmessungen des Rohres 110 ermitteln, das in dem Graben 116 zu verlegen ist. Zusätzlich und/oder alternativ kann die Steuereinheit 130 einen solchen Abstand basierend auf Spezifikationen und/oder Kapazitäten der Rohrverlegemaschinen 102 ermitteln, die im Rohrverlegevorgang verwendet werden. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 eine Nachschlagetabelle implementieren, um den vorbestimmten Abstand, der zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 einzuhalten ist, basierend auf verschiedenen Faktoren des Rohrverlegesystems 100 zu ermitteln. In einigen Beispielen kann die Rohrverlegemaschine 102 den vorbestimmten Abstand zu mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine einhalten. Zusätzlich und/oder alternativ kann die Rohrverlegemaschine 102 den vorbestimmten Abstand zu mehreren benachbarten Rohrverlegemaschinen 102 einhalten. Eine Vielzahl von Rohrverlegemaschinen 102 kann zum Beispiel verwendet werden, um ein Rohr 110 in einem Graben 116 zu positionieren und/oder anderweitig abzulegen. Die Vielzahl von Rohrverlegemaschinen 102 kann sich in einer gemeinsamen Richtung bewegen, wenn diese das Rohr 110 fortschreitend in den Graben 116 legen. In einem solchen Beispiel kann die Rohrverlegemaschine 102 eine zweite Rohrverlegemaschine 102(2) sein, die zwischen einer ersten Rohrverlegemaschine 102(1) und einer dritten Rohrverlegemaschine 102(3) angeordnet ist. Der vorbestimmte Abstand kann einen Abstand darstellen, den die zweite Rohrverlegemaschine 102(2) zwischen der ersten Rohrverlegemaschine 102(1) und/oder der dritten Rohrverlegemaschine 102(3) einhalten soll. Bei 304 kann die Steuereinheit 130 vom Bediener der Rohrverlegemaschine 102(1) einen akzeptablen Variationsbereich des vorbestimmten Abstands empfangen, den die Steuereinheit 130 zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 einhalten soll. Der Einfachheit halber kann der akzeptable Variationsbereich hierin als „vorbestimmte Toleranz“ bezeichnet werden. Der Bediener kann zum Beispiel eine vorbestimmte Toleranz angeben, die einen Abstand darstellt, der größer und/oder kleiner ist (z. B. +/- 10 Fuß (3 Meter)) als der vorbestimmte Abstand (z. B. 60 Fuß (18 Meter)), den die Rohrverlegemaschine 102(1) mit mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine (z. B. 102(2)) einhalten kann. Die vorbestimmte Toleranz kann zumindest teilweise auf einem Wert des vorbestimmten Abstands und/oder anderen Faktoren des Rohrverlegesystems 100 und der Umgebung basieren. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 die vorbestimmte Toleranz basierend auf solchen Faktoren unter Verwendung einer Nachschlagetabelle ermitteln. Ferner kann die vorbestimmte Toleranz direkt auf den vorbestimmten Abstand bezogen sein. In einem solchen Beispiel kann die vorbestimmte Toleranz ein spezifizierter Prozentsatz (z. B. ein Sicherheitsfaktorprozentsatz) des vorbestimmten Abstands sein. Somit kann die Steuereinheit 130 den Abstand zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 innerhalb eines akzeptablen Variationsbereichs automatisch regeln. Bei 306 kann die Steuereinheit 130 einen tatsächlichen Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) ermitteln. In einem solchen Beispiel kann die Steuereinheit 130 vom Abstandsbestimmungssystem 114 Abstandsdaten empfangen, die mindestens einen Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und der mindestens einen benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) darstellen. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel GPS-Daten empfangen, die Positionen der Rohrverlegemaschinen 102 angeben, und kann den Abstand basierend auf den GPS-Daten ermitteln. Zusätzlich und/oder alternativ kann die Steuereinheit 130 tatsächliche Abstandsdaten empfangen, die durch die Sensoren 115 (z. B. Näherungssensoren, LIDAR, RADAR usw.) der Rohrverlegemaschine 102(1) und/oder der benachbarten Maschine 102(2) ermittelt werden. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 einen tatsächlichen Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und mehreren Rohrverlegemaschinen 102(2) und 102(3) (oder anderen Rohrverlegemaschinen, die nicht in 1 dargestellt sind) ermitteln. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel, bei einer Fahrt in dieselbe Richtung wie andere Rohrverlegemaschinen, einen Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und einer Rohrverlegemaschine vor und/oder hinter der Rohrverlegemaschine 102(1) ermitteln. Somit kann die Steuereinheit 130 den Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und anderen Rohrverlegemaschinen ermitteln und/oder überwachen. Ferner kann die Steuereinheit 130, über das Abstandsbestimmungssystem 114, einen Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102 und ein oder mehreren Objekten oder Merkmalen, die die Rohrverlegemaschine 102 umgeben, bei 304 ermitteln. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel Sensordaten von den Sensoren 115 empfangen und kann einen Abstand und/oder Abstände zwischen der Rohrverlegemaschine 102 und einem Graben, einer anderen Maschine, Personal, Vegetation usw. zumindest teilweise basierend auf den Sensordaten ermitteln. Die Sensordaten können über LIDAR-, RADAR-, SONAR-, Näherungssensoren und/oder beliebige andere Sensortypen erzeugt werden. Solche Bestimmungen können zur Steuerung der Bewegung der Rohrverlegemaschine 102(1) und/oder einzelner Komponenten der Rohrverlegemaschine 102(1) verwendet werden.
Bei 308 kann die Steuereinheit 130 ermitteln, ob der tatsächliche Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und der mindestens einen benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) innerhalb einer vorbestimmten Toleranz des vorbestimmten Abstands liegt. Bei 302 kann die Steuereinheit 130 zum Beispiel eine Angabe empfangen, dass die Steuereinheit einen vorbestimmten Abstand von 35 Fuß (11 Meter) zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) einhalten soll. Die Steuereinheit 130 kann bei 304 auch einen akzeptablen Variationsbereich von dem vorbestimmten Abstand (z. B. 10 Fuß (3 Meter)) empfangen, den die Steuereinheit 130 zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 erlauben kann, wie in der vorbestimmten Toleranz angegeben. Somit kann die Steuereinheit 130 ermitteln, ob der tatsächliche Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102 und der mindestens einen benachbarten Rohrverlegemaschine innerhalb der vorbestimmten Toleranz (oder des akzeptablen Bereichs) (z. B. 10 Fuß (3 Meter)) des vorbestimmten Abstands (35 Fuß (11 Meter)) liegt.
Wenn bei 308 die Steuereinheit 130 ermittelt, dass der tatsächliche Abstand innerhalb des akzeptablen Variationsbereichs von dem vorbestimmten Abstand bei 310 liegt, kann die Steuereinheit 130 die Rohrverlegemaschine 102(1) veranlassen, weiter einen aktuellen Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) einzuhalten. Wie in 3 dargestellt, kann die Steuereinheit 130 den Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und der mindestens einen benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) bei 306 weiter überwachen.
Wenn bei 308 die Steuereinheit 130 ermittelt, dass der tatsächliche Abstand außerhalb des akzeptablen Variationsbereichs von dem vorbestimmten Abstand liegt, kann, bei 312, die Steuereinheit 130 die Rohrverlegemaschine 102 veranlassen, die Position relativ zu mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) anzupassen. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel die Ausgabe des Antriebssystems 104 basierend zumindest teilweise auf der Bestimmung, dass die Differenz zwischen dem tatsächlichen Abstand und dem vorbestimmten Abstand außerhalb des akzeptablen Variationsbereichs liegt, modifizieren. Die Modifizierung der Ausgabe des Antriebssystems 104 kann das Erhöhen oder Verringern der Motordrehzahl, der Getriebedrehzahl, das Ändern des Getriebegangs und/oder jedwede andere geeignete Aktion beinhalten. In einigen Beispielen kann das Modifizieren der Ausgabe des Antriebssystems 104 zu einer Erhöhung oder Verringerung einer Fahrgeschwindigkeit der Rohrverlegemaschine 102(1) führen. Ferner kann, auch wenn die Steuereinheit 130 die Ausgabe des Antriebssystems 104 modifizieren kann, die Rohrverlegemaschine 102(1) auf Hindernis(se) treffen, die die Anpassung der Fahrgeschwindigkeit der Rohrverlegemaschine 102(1) behindern können. Nach dem oben beschriebenen Beispiel kann, wenn bei 308 die Steuereinheit 130 ermittelt, dass die Rohrverlegemaschine 102(1) 50 Fuß (15 Meter) von einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) entfernt ist, die Steuereinheit 130 die Motordrehzahl erhöhen, die Getriebedrehzahl erhöhen, den Getriebegang ändern usw., wodurch die Zugvorrichtungen 106 bewegt werden. Somit kann die Steuereinheit 130 die Fahrgeschwindigkeit der Rohrverlegemaschine 102(1) anpassen, um die Rohrverlegemaschine 102(1) näher an die benachbarte Rohrverlegemaschine 102(2) zu bewegen. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Abstand und dem vorbestimmten Abstand ermitteln. Die Steuereinheit 130 kann die Ausgabe des Antriebssystems 104 der Rohrverlegemaschine 102(1) basierend auf der Differenz modifizieren. Wenn die Steuereinheit 130 zum Beispiel ermittelt, dass die Differenz relativ groß ist, kann die Steuereinheit 130 die Position der Rohrverlegemaschine 102 aggressiver korrigieren (z. B. höhere Beschleunigung oder Verzögerung), als wenn die Differenz relativ klein ist. In solchen Beispielen kann die Steuereinheit 130 auf eine Nachschlagetabelle zugreifen, die variierende Differenzen (oder Differenzbereiche) zwischen dem tatsächlichen Abstand und dem vorbestimmten Abstand und entsprechende Beschleunigungsraten basierend auf der bestimmten Differenz angibt. Ferner kann ein Bediener oder ein anderer Benutzer Beschleunigungs- und Verzögerungsgrenzen für die Rohrverlegemaschinen 102 angeben.
Bei 314 kann die Steuereinheit 130 den Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und der benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) ermitteln. Wie oben in Bezug auf 308 beschrieben, kann die Steuereinheit 130 Abstandsdaten und/oder Standortdaten von dem Abstandsbestimmungssystem 114 empfangen und den Abstand aus solchen Daten ermitteln. Bei 316 kann die Steuereinheit 130 aus dem Abstand ermitteln, ob das Modifizieren der Drehzahl des Motors eine Position der Rohrverlegemaschine 102(1) in Bezug auf die benachbarte Rohrverlegemaschine 102(2) angepasst hat. Wenn die Steuereinheit 130 bei 316 ermittelt, dass die Rohrverlegemaschine 102(1) die Position nicht anpassen kann, kann die Steuereinheit 130 den Bediener bei 318 benachrichtigen. Wenn die Rohrverlegemaschine 102(1) zum Beispiel nicht in der Lage ist, Positionen anzupassen (z. B. in Schlamm, einem Loch steckend, Hindernis im Weg usw.), kann die Steuereinheit 130 den Bediener über eine Benachrichtigung, die an die elektronische Vorrichtung 136 in der Kabine 112 der Rohrverlegemaschine 102(1) gesendet wird, warnen. Eine solche Benachrichtigung kann eine akustische und/oder visuelle Benachrichtigung (oder eine andere Warnung) beinhalten, die über die Benutzeroberfläche 138 und/oder Lautsprecher in der Kabine 112 bereitgestellt werden kann. Wenn die Steuereinheit 130 ferner ermittelt, dass die Rohrverlegemaschine 102(1) nicht in der Lage ist, den vorbestimmten Abstand einzuhalten, kann die Steuereinheit 130 ein Signal an ein oder mehrere andere Steuereinheiten anderer Rohrverlegemaschinen (z. B. 102(2) und 102(3)) senden. Ein solches Signal kann veranlassen, dass die anderen Rohrverlegemaschinen ihre Position und/oder Geschwindigkeit stoppen, beschleunigen, verzögern und/oder anderweitig anpassen, um den tatsächlichen Abstand innerhalb der vorgegebenen Toleranz des vorgegebenen Abstands einzuhalten. Daher kann sich, in einigen Beispielen, die Steuereinheit 130 mit anderen Steuereinheiten koordinieren, um die Bewegung einer Vielzahl von Rohrverlegemaschinen auf eine halbautonome und/oder autonome Weise zu koordinieren. Die Steuereinheit 130 der Rohrverlegemaschine 102(1) kann zum Beispiel Navigationsdaten an die anderen Steuereinheiten senden, die angeben, dass die Rohrverlegemaschine 102(1) sich zu bewegen begann, eine Beschleunigungsrate der Rohrverlegemaschine 102(1), eine Geschwindigkeit der Rohrverlegemaschine 102(1), eine Verzögerungsrate, eine Angabe, dass die Rohrverlegemaschine 102(1) angehalten hat usw. Die Steuereinheit 130 kann ferner Navigationsdaten von anderen Steuereinheiten anderer Rohrverlegemaschinen empfangen. Dabei können die Steuereinheiten von verschiedenen Rohrverlegemaschinen eine Ausgabe ihrer jeweiligen Rohrverlegemaschinen veranlassen, die im Wesentlichen ähnlich zu anderen Rohrverlegemaschinen ist. Durch die gemeinsame Nutzung von Navigationsdaten, die zwischen Steuereinheiten gesendet werden, können die Steuereinheiten einer Vielzahl von Rohrverlegemaschinen 102 die Bewegung der Rohrverlegemaschinen während eines Rohrverlegevorgangs koordinieren.
Wenn bei 316 die Steuereinheit 130, aus dem Abstand, ermittelt, dass die Modifizierung der Ausgabe des Antriebssystems 104 die Position (und/oder die Fahrgeschwindigkeit) der Rohrverlegemaschine 102(1) relativ zur benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) angepasst hat, kann die Steuereinheit 130 dem „Ja“-Pfad folgen und ermitteln, ob der Abstand innerhalb des akzeptablen Bereichs des vorbestimmten Abstands bei 320 liegt.
Wenn, bei 320, die Steuereinheit 130 ermittelt, dass der Abstand noch außerhalb des akzeptablen Bereichs des vorbestimmten Abstands liegt, kann die Steuereinheit 130 das Antriebssystem 104 der Rohrverlegemaschine 102(1) mit der modifizierten Ausgabe weiter betreiben, bis der erfasste Abstand innerhalb des akzeptablen Bereichs des vorbestimmten Abstands liegt.
Wenn bei 324 die Steuereinheit 130 ermittelt, dass der Abstand innerhalb des akzeptablen Bereichs des vorbestimmten Abstands liegt, kann die Steuereinheit 130 die Drehzahl des Motors erneut modifizieren, um den aktuellen Abstand zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 einzuhalten. Wenn die Steuereinheit 130 zum Beispiel die Ausgabe des Antriebssystems 104 bei 312 erhöht, kann die Steuereinheit 130 dann die Ausgabe des Antriebssystems 104 bei 324 auf eine Ausgabe reduzieren, bei der das Antriebssystem 102 vor dem Modifizieren der Drehzahl des Motors bei 312 betrieben wurde. Sobald die Steuereinheit 130 die Ausgabe des Antriebssystems 104 erneut modifiziert hat, um den aktuellen Abstand zwischen den Rohrlagenmaschinen 102 einzuhalten, kann die Steuereinheit 130 die Überwachung des Abstands zwischen den Rohrlagenmaschinen bei 306 wiederaufnehmen.
4 zeigt ein exemplarisches Verfahren 400 zur Außerkraftsetzung der automatischen Abstandsregelung, das mit Beispielen der Offenbarung übereinstimmt. Das exemplarische Verfahren 400 wird als eine Sammlung von Schritten in einem logischen Ablaufdiagramm dargestellt, das Vorgänge darstellt, die in Hardware, Software oder einer Kombination davon implementiert werden können. Im Zusammenhang mit Software stellen die Schritte computerausführbare Anweisungen dar, die im Speicher gespeichert sind. Derartige computerausführbare Anweisungen können Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen und Ähnliches beinhalten, die bestimmte Funktionen ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren. Die Reihenfolge, in der die Vorgänge beschrieben werden, ist nicht als Einschränkung zu verstehen, und eine beliebige Anzahl der beschriebenen Schritte kann in beliebiger Reihenfolge und/oder parallel zur Umsetzung des Verfahrens kombiniert werden. Für die Zwecke der Erläuterung wird, sofern nicht anders angegeben, das Verfahren 400 unter Bezugnahme auf die Rohrverlegemaschinen 102, die Steuereinheit 130 und/oder andere in den 1, 2 und 3 dargestellten Elementen beschrieben. Insbesondere, und sofern nicht anders angegeben, wird das Verfahren 400 zur Vereinfachung der Beschreibung in Bezug auf die Steuereinheit 130 beschrieben.
Bei 402 kann die Steuereinheit 130 beginnen, einen Abstand zwischen einer Rohrverlegemaschine 102(1) und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) zu überwachen, um den Abstand innerhalb einer vorbestimmten Toleranz eines vorbestimmten Abstands einzuhalten. Ein solcher Vorgang, wie in 3 dargestellt und beschrieben, kann hier als „automatische Abstandsregelung“ bezeichnet werden. In einigen Beispielen kann ein Bediener eine auswählbare Eingabe umschalten, um die automatische Abstandsregelung einzuleiten. Somit kann einem Bediener ein Eingabeschalter (entweder physisch oder elektronisch über die Benutzeroberfläche 138) bereitgestellt werden, um die automatische Abstandsregelung ein- und auszuschalten. Wie oben beschrieben, kann die Steuereinheit 130 die Rohrverlegemaschine 102(1) veranlassen, die Position anzupassen, um einen solchen Abstand einzuhalten. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 die Navigation einer Rohrverlegemaschine 102(1) autonom steuern, während ein Rohr 110 in einem Graben 116 verlegt wird.
Bei 404 kann die Steuereinheit 130 eine Navigationseingabe von einem Bediener über die ein oder mehreren Bedienersteuerungen 214 empfangen, die den Betrieb der Rohrverlegemaschine 102(1) steuert. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 eine solche Eingabe empfangen, während die automatische Abstandsregelung noch eingeschaltet ist. Ferner kann die Steuereinheit 130 eine solche Eingabe von einer Fernsteuerungsstation mit einem entfernten Bediener empfangen.
Bei 406 kann die Steuereinheit 130 ermitteln, ob die empfangene Navigationseingabe innerhalb von Außerkraftsetzungsparametern liegt. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel Außerkraftsetzungsparameter speichern, die akzeptable Navigationseingaben und Schwellenwerte davon angeben, die ein Bediener vornehmen kann, um die automatische Abstandsregelung der Steuereinheit 130 außer Kraft zu setzen. Solche Außerkraftsetzungsparameter können Beschleunigungsraten, Verzögerungsraten, Variationsbereiche von dem vorbestimmten Abstand, Geschwindigkeiten usw. beinhalten. In einigen Beispielen kann die Steuereinheit 130 aus der Navigationseingabe ermitteln, ob die resultierende Bewegung der Rohrverlegemaschine 102(1) innerhalb des akzeptablen Variationsbereichs des vorbestimmten Abstands liegen würde. Ferner kann ein Vorarbeiter oder ein anderer Vorgesetzter am Arbeitsort Außerkraftsetzungsparameter angeben und solche Daten an die Steuereinheit 130 bereitstellen. Somit kann ein Vorarbeiter oder ein anderer Vorgesetzter am Arbeitsort in der Lage sein, unterschiedliche Außerkraftsetzungsparameter für unterschiedliche Rohrverlegemaschinenbediener anzugeben.
Wenn, bei 406, die Steuereinheit 130 ermittelt, dass die Navigationseingabe außerhalb der Außerkraftsetzungsparameter liegt, kann die Steuereinheit 130 dem Bediener die Außerkraftsetzung der automatischen Abstandsregelung nicht gewähren und wird bei 408 die automatische Abstandsregelung der Steuereinheit 130 nicht außer Kraft setzen. Somit kann die Steuereinheit 130 eine versehentliche oder fehlerhafte Navigation der Rohrverlegemaschine 102(1) verhindern.
Wenn jedoch bei 406 die Steuereinheit 130 ermittelt, dass die Navigationseingabe innerhalb der Außerkraftsetzungsparameter liegt, kann die Steuereinheit 130 eine entsprechende Ausgabe in ein oder mehreren Komponenten der Rohrverlegemaschine 102(1) veranlassen, die der Navigationseingabe entspricht, die von dem Bediener empfangen wurde. Die Steuereinheit 130 kann zum Beispiel eine Erhöhung oder Verringerung der Ausgabe des Antriebssystems 104, eine Drehung von ein oder mehreren Zugvorrichtungen 106 usw. veranlassen. Somit kann die Steuereinheit 130 dem Bediener ein nahtloses Verfahren bereitstellen, um die automatische Abstandsregelung zu unterbrechen, um die Navigation oder andere Bewegungen der Rohrverlegemaschine 102 zu steuern.
Bei 412 kann die Steuereinheit 130 den Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) ermitteln und/oder überwachen. Wie oben in Bezug auf 3 beschrieben, kann die Steuereinheit 130 einen solchen Abstand über Abstandsdaten ermitteln, die von dem Abstandsbestimmungssystem 114 der Rohrverlegemaschine 102(1) empfangen werden.
Bei 414 kann die Steuereinheit 130 ermitteln, ob der Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und der mindestens einen benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) innerhalb eines akzeptablen Variationsbereichs (oder einer oben beschriebenen vorbestimmten Toleranz) des vorbestimmten Abstands liegt, den die Steuereinheit 130 zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 einhalten soll. Wie bereits erwähnt, kann der akzeptable Variationsbereich von einem Bediener, einem Vorgesetzten am Arbeitsort oder einem anderen Benutzer angegeben werden. Ferner kann der akzeptable Variationsbereich einen Variationsbereich der Außerkraftsetzung beinhalten, der in den Außerkraftsetzungsparametern angegeben ist. Der Variationsbereich der Außerkraftsetzung kann einen Abstand beinhalten, der größer oder kleiner als der vorbestimmte Abstand ist, den ein Bediener die Rohrverlegemaschine 102(1) navigieren darf, während die automatische Abstandssteuerung der Steuereinheit 130 außer Kraft gesetzt wird.
Wenn bei 414 die Steuereinheit 130 ermittelt, dass der Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und der mindestens einen benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) innerhalb des akzeptablen Variationsbereichs liegt, kann die Steuereinheit 130 dem „Ja“-Pfad von 414 folgen und weiter die Bedienersteuerung der Rohrverlegemaschine 102(1) gewähren und kann weiter die Ausgabe entsprechend der Navigationseingabe veranlassen, die von dem Bediener bei 410 empfangen wird. Wenn die Steuereinheit jedoch bei 414 ermittelt, dass der Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102(1) und der mindestens einen benachbarten Rohrverlegemaschine 102(2) außerhalb des akzeptablen Variationsbereichs liegt, kann die Steuereinheit 130 dem „Nein“-Pfad folgen und die Regelung des Abstands zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 bei 402 wiederaufnehmen. Sobald somit ein Bediener die Rohrverlegemaschine 102(1) außerhalb des akzeptablen Variationsbereichs navigiert, kann die Steuereinheit 130 wiederum die Steuerung der Rohrverlegemaschine 102(1) durch den Bediener außer Kraft setzen und den Abstand zwischen den Rohrverlegemaschinen 102(1) regeln, wobei, wie in 3 beschrieben, Positionsanpassungen durchgeführt werden, wenn dies erforderlich ist.
Bei 416 kann die Steuereinheit 130 eine Angabe empfangen, dass die Navigationseingabe des Bedieners beendet wurde. Wenn die Steuereinheit 130 eine solche Angabe empfängt, kann die Steuereinheit 130 automatisch die Regelung des Abstands zwischen den Rohrverlegemaschinen 102 wiederaufnehmen.
5 veranschaulicht eine exemplarische Benutzeroberfläche 500 der vorliegenden Offenbarung. Die exemplarische Benutzeroberfläche 500 kann die oben in Bezug auf 1 beschriebene Benutzeroberfläche 138 umfassen, und die Benutzeroberfläche 500 von 5 wird als auf einem LCD-Display, einem CRT-Display, einem Touchscreen- (z. B. einem kapazitiven/berührungsempfindlichen) Anzeigegerät und/oder einer anderen Anzeige 502 angezeigt dargestellt. In einigen Beispielen kann die Anzeige 502 eine Anzeige der elektronischen Vorrichtung 136, eine der Systemsteuerung 134 zugeordnete Anzeige und/oder eine einer Rohrverlegemaschine 102 zugeordnete Anzeige umfassen. Wie bereits erwähnt, kann die Anzeige 502 auf der elektronischen Vorrichtung 136 enthalten sein, die innerhalb der Kabine 112 der Rohrverlegemaschinen 102 angeordnet ist.
Wie in 5 dargestellt, kann die Benutzeroberfläche 500 Informationen 504 beinhalten, die einen Abstand zwischen Rohrverlegemaschinen angeben. Ein solcher Abstand kann visuell durch einen grafischen Abstand dargestellt werden, der zwischen zwei Rohrverlegemaschinenkennzeichen 506 angezeigt wird. Die Informationen 504 können Abstandsdaten darstellen, die vom Abstandsbestimmungssystem 114 empfangen werden. Die Informationen 504 können einen numerischen Wert 508 beinhalten, der einen Echtzeitabstand zwischen einer Rohrverlegemaschine 102 und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine darstellt. In einem Beispiel, in dem die Steuereinheit 130 einen Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine 102 und mehreren anderen Rohrverlegemaschinen überwacht, können die Informationen 504 zwei oder mehr Rohrverlegemaschinenkennzeichen 506 beinhalten.
Die Benutzeroberfläche 500 kann ferner einen Eingabeort 510 beinhalten, an dem ein Benutzer einen vorbestimmten Abstand für die Rohrverlegemaschine 102 angeben kann, der mit mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine einzuhalten ist. In einigen Beispielen kann die Benutzeroberfläche 500 auch Eingabeorte für einen Benutzer beinhalten, um eine vorbestimmte Toleranz, eine Außerkraftsetzungstoleranz und/oder andere Eingaben anzugeben. Die Benutzeroberfläche 500 kann auch ein auswählbares Symbol 512 beinhalten, das ein Benutzer auswählen kann, um die oben beschriebene automatische Abstandsregelung umzuschalten. Die Benutzeroberfläche kann auch verschiedene andere Steuerungen 514, 516 beinhalten, die so konfiguriert sind, dass sie verschiedene andere Merkmale der Benutzeroberfläche 500 und/oder verschiedene andere Operationen der Rohrverlegesystemkomponente, die der Anzeige 502 zugeordnet ist, bedienen, auf sie zugreifen und/oder sie steuern.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung beschreibt Systeme und Verfahren zum Überwachen und Anpassen eines Abstands zwischen Rohrverlegemaschinen 102. Solche Systeme und Verfahren können verwendet werden, um einen Bediener beim Betrieb einer Rohrverlegemaschine 102 zu unterstützen, um einen spezifizierten Abstand zwischen einer Rohrverlegemaschine 102 und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine einzuhalten. Ferner können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren verwendet werden, um einen autonomen und/oder halbautonomen Betrieb von Rohrverlegemaschinen 102 bereitzustellen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können einen vorbestimmten Abstand empfangen und einen tatsächlichen Abstand zwischen Rohrverlegemaschinen ermitteln. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ermitteln, ob der tatsächliche Abstand innerhalb einer vorbestimmten Toleranz des vorbestimmten Abstands liegt. Liegt der tatsächliche Abstand außerhalb der vorbestimmten Toleranz, so können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ein oder mehrere Rohrverlegemaschinen veranlassen, die Position (oder Position relativ zu einer anderen Rohrverlegemaschine) anzupassen, um den tatsächlichen Abstand innerhalb der vorbestimmten Toleranz zu bringen.
Während Aspekte der vorliegenden Offenbarung insbesondere unter Bezugnahme auf die vorstehenden Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, ist es für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich, dass durch die Modifikation der offenbarten Maschinen, Systeme und Verfahren verschiedene zusätzliche Ausführungsformen erwogen werden können, ohne vom Sinn und Umfang des Offenbarten abzuweichen. Diese Ausführungsformen sollen als in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallend verstanden werden, wie sie basierend auf den Ansprüchen und jeglichen Entsprechungen davon bestimmt wird.
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

RU 2018901 C1 [0004]

Claims

Rohrverlegemaschine (102), umfassend: ein Antriebssystem (104); ein Abstandsbestimmungssystem (114); und eine Steuereinheit (130), die mit dem Antriebssystem (104) und dem Abstandsbestimmungssystem (114) in Kommunikation steht, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist zum: Empfangen eines vorbestimmten Abstands, den die Rohrverlegemaschine zwischen der Rohrverlegemaschine und einer benachbarten Rohrverlegemaschine (302) einhalten soll; Ermitteln über das Abstandsbestimmungssystem (114), eines ersten Abstands zwischen der Rohrverlegemaschine und der benachbarten Rohrverlegemaschine (306); Ermitteln, dass eine Differenz zwischen dem ersten Abstand und dem vorbestimmten Abstand außerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs (308) liegt; und Modifizieren der Ausgabe des Antriebssystems (104) basierend zumindest teilweise auf dem Ermitteln, dass die Differenz außerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs liegt, wobei das Modifizieren der Ausgabe des Antriebssystems eine Beschleunigung oder Verzögerung der Rohrverlegemaschine (312) veranlasst.
Rohrverlegemaschine (102) nach Anspruch 1, wobei das Abstandsbestimmungssystem (114) ein oder mehrere berührungslose Sensoren (115) beinhaltet.
Rohrverlegemaschine (102) nach Anspruch 2, wobei die ein oder mehreren berührungslosen Sensoren (115) mindestens einen von einem RADAR-Sensor, einem LIDAR-Sensor, einem SONAR-Sensor, einer Kamera, einem GPS, einer Maschine-zu-Maschine-Kommunikationsvorrichtung oder einer UTS-Vorrichtung beinhalten.
Rohrverlegemaschine (102) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine elektronische Vorrichtung (136) in Kommunikation mit der Steuereinheit (130), wobei die elektronische Vorrichtung (136) eine Anzeige (138, 502) aufweist, die eine Benutzeroberfläche (138, 500) bereitstellt, wobei der vorbestimmte Abstand als Eingabe von einem Benutzer über die Benutzeroberfläche empfangen wird.
Rohrverlegemaschine (102) nach Anspruch 1, wobei der erste Abstand größer als der vorbestimmte Toleranzbereich ist und die Steuereinheit ferner konfiguriert ist zum: Modifizieren der Ausgabe des Antriebssystems, um den ersten Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine und der benachbarten Rohrverlegemaschine (312) zu verringern; Ermitteln eines zweiten Abstands zwischen der Rohrverlegemaschine und der benachbarten Rohrverlegemaschine (320); Ermitteln, ob der zweite Abstand innerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs (320) liegt; und Modifizieren der Ausgabe des Antriebssystems, um den zweiten Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine und der benachbarten Rohrverlegemaschine zumindest teilweise basierend auf dem Ermitteln, dass der zweite Abstand innerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs (324) liegt, einzuhalten.
Rohrverlegemaschine (102) nach Anspruch 1, wobei der erste Abstand kleiner als der vorbestimmte Abstand ist und die Steuereinheit ferner konfiguriert ist zum: Modifizieren der Ausgabe des Antriebssystems, um den ersten Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine und der benachbarten Rohrverlegemaschine (312) zu erhöhen; Ermitteln eines dritten Abstands zwischen der Rohrverlegemaschine und der benachbarten Rohrverlegemaschine (320); Ermitteln, ob der dritte Abstand innerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs (320) liegt; und Modifizieren der Ausgabe des Antriebssystems, um den dritten Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine und der benachbarten Rohrverlegemaschine zumindest teilweise basierend auf dem Ermitteln, dass der dritte Abstand innerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs (324) liegt, einzuhalten.
Rohrverlegemaschine (102) nach Anspruch 1, ferner umfassend ein oder mehrere Bedienersteuerungen (214) in Kommunikation mit der Steuereinheit (130), wobei die ein oder die mehreren Bedienersteuerungen so konfiguriert sind, dass sie die Navigation der Rohrverlegemaschine steuern, wobei die Steuereinheit (130) ferner konfiguriert ist zum: Empfangen über die ein oder mehreren Bedienersteuerungen einer Navigationseingabe von einem Bediener, um die Bewegung der Rohrverlegemaschine (404) zu steuern; Ermitteln, ob die Navigationseingabe innerhalb von Außerkraftsetzungsparametern liegt (406); und Veranlassen einer Ausgabe, die der Navigationseingabe entspricht, basierend auf dem Ermitteln, dass die Navigationseingabe innerhalb von Außerkraftsetzungsparametern liegt, wobei die Ausgabe die Ausgabe des Antriebssystems (410) modifiziert.
Rohrverlegemaschine (102) nach Anspruch 7, wobei die Steuereinheit (130) ferner konfiguriert ist zum: Ermitteln über das Abstandsbestimmungssystem, ob der erste Abstand zwischen der Rohrverlegemaschine und der benachbarten Rohrverlegemaschine innerhalb eines Toleranzbereichs der Außerkraftsetzung des vorbestimmten Abstands (414) liegt; Beenden der Ausgabe der Navigationseingabe basierend auf dem Ermitteln, dass der erste Abstand außerhalb des Toleranzbereichs für die Außerkraftsetzung des vorbestimmten Abstands (402) liegt; und Modifizieren der Ausgabe des Antriebssystems basierend auf dem Ermitteln, dass der erste Abstand außerhalb des Toleranzbereichs für die Außerkraftsetzung des vorbestimmten Abstands (312) liegt.
Verfahren (300) zum automatischen Regeln des Abstands zwischen einer Rohrverlegemaschine (102(1)) und mindestens einer benachbarten Rohrverlegemaschine (102(2)), das Verfahren umfassend: Empfangen einer Eingabe von einem Bediener der Rohrverlegemaschine, die einen vorbestimmten Abstand angibt, die die Rohrverlegemaschine zwischen der Rohrverlegemaschine und der benachbarten Rohrverlegemaschine (302) einhalten soll; Ermitteln, über ein oder mehrere Sensoren der Rohrverlegemaschine, eines ersten Abstands zwischen der Rohrverlegemaschine und der benachbarten Rohrverlegemaschine (306); Ermitteln, ob der erste Abstand innerhalb eines akzeptablen Bereichs des vorbestimmten Abstands (308) ist, und Modifizieren, über eine Steuereinheit der Rohrverlegemaschine, der Ausgabe eines Antriebssystems der Rohrverlegemaschine, um eine Position der Rohrverlegemaschine relativ zu der benachbarten Rohrverlegemaschine (312) anzupassen.
Verfahren (300) nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit (130) eine erste Steuereinheit (130(1)) ist und die benachbarte Rohrverlegemaschine (102(2)) eine zweite Steuereinheit (130(2)) beinhaltet, wobei die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit kommunikativ miteinander gekoppelt sind.