DE102022128751A1

DE102022128751A1 - Verfolgung der umgebung einer maschine zur bestimmung des tatsächlichen schnittprofils

Info

Publication number: DE102022128751A1
Application number: DE102022128751.3A
Authority: DE
Inventors: Conwell K. Rife; Eric S. Engelmann
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2022-10-28
Publication date: 2023-05-04
Also published as: CN116065460A; US11840810B2; US20230138075A1

Abstract

Beim Entfernen von Abschnitten einer Arbeitsfläche (106) auf einer Baustelle (108) mit einer Maschine (104) ist es nützlich, die tatsächlichen Schnitttiefen an jeder Kante der Maschine (104) und/oder das Volumen des Materials, das von einer Arbeitsfläche (106) entfernt wurde, zu kennen. Die Bestimmung der tatsächlichen Schnitttiefen und/oder des abgetragenen Volumens ist jedoch schwierig, kostspielig und kann ungenau sein, was zu erhöhten Kosten und Ineffizienzen auf der Baustelle (108) führt. Dementsprechend beschreibt die vorliegende Offenbarung Systeme und Verfahren, die eine automatische Steuerung der Schnitttiefe einer Maschine (104) über eine maschinengesteuerte Rückkopplungsschleife und eine verbesserte Bestimmung des tatsächlichen Volumens des von der Maschine (104) entfernten Materials ermöglichen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Definition eines tatsächlichen Schnittprofils für eine Maschine. Genauer ausgedrückt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf Systeme und Verfahren zur Erzeugung von Schnittprofilen und zur Bereitstellung von Steuerungen für die Maschine in nahezu Echtzeit über eine maschinengesteuerte Rückkopplungsschleife. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf Systeme und Verfahren zur Bestimmung des tatsächlichen Volumens des auf einer Baustelle entfernten Materials.
Hintergrund
Auf einer Straßenbaustelle können ein oder mehrere Vorrichtungen, wie z.B. eine Kaltfräse, eingesetzt werden, um einen Abschnitt einer Fahrbahn, eines Parkplatzes oder einer anderen Arbeitsfläche abzutragen, um eine Pflasterfläche freizulegen. Nachdem der Abschnitt der Arbeitsfläche abgetragen wurde, kann eine Pflastermaschine, z. B. ein Asphaltfertiger, erhitztes Pflastermaterial (z. B. Asphalt) auf der Arbeitsfläche verteilen, profilieren und teilweise verdichten. Mit einer oder mehreren Verdichtungsmaschinen kann das Pflastermaterial dann weiter verdichtet werden, bis die gewünschte Dichte des Pflastermaterials erreicht ist.
Beim Abtragen von Abschnitten der Arbeitsfläche mit der Kaltfräse kann es nützlich sein, die tatsächlichen Schnitttiefen an jeder Kante der Kaltfräse zu kennen, um festzustellen, ob die Maschine zu flach und/oder zu tief schneidet. Um die tatsächliche Schnitttiefe zu ermitteln, muss das Personal auf der Baustelle die Schnitttiefe für jede Seite der Maschine manuell messen. Wenn die Schnitttiefen außerhalb des gewünschten Bereichs liegen, kann der Bediener der Kaltfräse verschiedene Einstellungen an der Kaltfräse vornehmen, um die gewünschte Schnitttiefe zu erreichen. Dieses Verfahren ist nicht nur potenziell gefährlich für das Personal auf der Baustelle, sondern verursacht auch Verzögerungen und Ineffizienzen auf der Baustelle, was zu höheren Kosten führt.
Außerdem kann es nützlich sein, das Volumen oder die Tonnage des Materials zu kennen, das gefräst und/oder von einer Arbeitsfläche entfernt wurde, um die Lieferung von Asphalt an die Baustelle zu koordinieren. Die Bestimmung des abgetragenen Volumens kann jedoch schwierig sein, und die Schätzungen solcher Volumenn sind oft ungenau. Dies führt zu erhöhten Kosten und Ineffizienzen auf der Baustelle.
Ein Beispiel für ein System zur Bestimmung des Fräsvolumens oder der Fräsfläche einer gefrästen Oberfläche ist in dem US-Patent Nr. 9.121.146 (im Folgenden als Referenz' 146 bezeichnet) beschrieben. Die Referenz '146 beschreibt beispielsweise ein Verfahren zur Bestimmung des Fräsvolumens in Abhängigkeit von der Querschnittsfläche des zu fräsenden Materials vor der Fräswalze und einer von der Baumaschine beim aktiven Fräsen zurückgelegten Strecke. Wie in der Referenz '146 erläutert, wird die Querschnittsfläche zum Teil durch direkte Beobachtung eines oder mehrerer Profilmerkmale einer geschliffenen Oberfläche vor der Fräswalze durch die Maschine bestimmt. Außerdem wird in der Referenz '146 beschrieben, dass die gefräste Fläche in Abhängigkeit von der Breite der zu fräsenden Fläche vor der Fräswalze und einer von der Baumaschine beim aktiven Fräsen zurückgelegten Strecke bestimmt wird.
Obwohl das in der Referenz '146 beschriebene System so konfiguriert ist, dass es ein Fräsvolumen in Abhängigkeit von einer Querschnittsfläche des vor der Fräswalze zu fräsenden Materials und eine von der Baumaschine beim aktiven Fräsen zurückgelegten Strecke bestimmt, ist das in der Referenz '146 beschriebene System nicht dafür eingerichtet, z.B. die tatsächliche Frästiefe an den Seiten oder am Heck der Maschine zu messen, ein tatsächliches Schnittprofil für den hinteren Teil der Maschine zu erzeugen oder ein tatsächliches Volumen des von der Maschine abgetragenen Materials anhand des tatsächlichen Schnittprofils zu bestimmen. Infolgedessen kann das in der Referenz '146 beschriebene System ineffizient, ungenau und kostspielig sein.
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zielen darauf ab, die verschiedenen oben beschriebenen Pflastersysteme zu verbessern.
Kurzdarstellung der Erfindung
In einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren das Erhalten, durch einen Prozessor einer Computervorrichtung und von einer Steuerung einer Maschine, die auf einer Baustelle angeordnet ist, über ein Netzwerk, von ersten Informationen, die von einem oder mehreren ersten Sensoren, die von der Maschine getragen werden, erfasst werden. Der Prozessor erzeugt, zumindest teilweise basierend auf den ersten Informationen, ein erstes Profil einer Arbeitsfläche vor der Maschine und bestimmt, zumindest teilweise basierend auf dem ersten Profil, ein geschätztes Volumen an Material, das von der Maschine von der Baustelle entfernt wurde. Das Verfahren umfasst ferner das Erhalten, durch den Prozessor und von der Steuerung der Maschine über das Netzwerk, von zweiten Informationen, die von einem oder mehreren zweiten Sensoren an der Maschine erfasst werden. Der Prozessor erzeugt, zumindest teilweise basierend auf den zweiten Informationen, ein zweites Profil einer Schnittfläche hinter einem Schneidwerkzeug der Maschine und bestimmt, zumindest teilweise basierend auf dem zweiten Profil, eine erste tatsächliche Schnitttiefe, die einer ersten Schnittkante der Maschine zugeordnet ist, und eine zweite tatsächliche Schnitttiefe, die einer zweiten Schnittkante der Maschine zugeordnet ist. Der Prozessor bestimmt eine Differenz zwischen einer oder mehreren einer ersten erwarteten Schnitttiefe, die der ersten Schnittkante und der ersten tatsächlichen Schnitttiefe zugeordnet ist, oder
einer zweiten erwarteten Schnitttiefe, die der zweiten Schnittkante und der zweiten tatsächlichen Schnitttiefe zugeordnet ist, und erzeugt eine Anweisung, die dafür konfiguriert ist, die Maschine zu veranlassen, eine gewünschte Operation durchzuführen, die zumindest teilweise auf der Differenz basiert.
In einem anderen Beispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst ein System Folgendes: eine Maschine, die auf einer Arbeitsfläche einer Baustelle angeordnet ist und dafür konfiguriert ist, zumindest einen Teil der Arbeitsfläche zu entfernen, einen ersten Sensor, der vom Rahmen der Maschine getragen wird und an einem vorderen Ende der Maschine angeordnet ist, wobei der erste Sensor dafür konfiguriert ist, erste Informationen zu erfassen, die ein erstes Profil eines ersten Abschnitts der Arbeitsfläche in der Nähe des vorderen Endes der Maschine anzeigen, einen zweiten Sensor, der von dem Rahmen der Maschine getragen wird und an einem hinteren Ende der Maschine gegenüber dem vorderen Ende angeordnet ist, wobei der zweite Sensor dafür konfiguriert ist, zweite Informationen zu erfassen, die ein zweites Profil eines zweiten Abschnitts der Arbeitsfläche in der Nähe des hinteren Endes der Maschine anzeigen, wobei der zweite Abschnitt der Arbeitsfläche einen Abschnitt umfasst, auf den die Maschine eingewirkt hat, und einen Prozessor, der betriebsmäßig mit einem Display einer Vorrichtung verbunden ist. Der Prozessor ist für Folgendes konfiguriert: Empfangen der ersten Informationen, die vom ersten Sensor erfasst werden, Erzeugen des ersten Profils des ersten Abschnitts der Arbeitsfläche zumindest teilweise basierend auf den ersten Informationen, Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf dem ersten Profil, eines geschätzten Volumens von Material, das von der Baustelle durch die Maschine entfernt wurde, Empfangen der zweiten Informationen von dem zweiten Sensor, Erzeugen, zumindest teilweise basierend auf der zweiten Information, des zweiten Profils des zweiten Abschnitts der Baustelle, Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf dem zweiten Profil, einer tatsächlichen Schnitttiefe, die einer Schnittkante der Maschine zugeordnet ist, Bestimmen einer Differenz zwischen einer erwarteten Schnitttiefe, die der Schnittkante zugeordnet ist, und der tatsächlichen Schnitttiefe, und Erzeugen einer Anweisung, die dafür konfiguriert ist, die Maschine zu veranlassen, eine gewünschte Operation durchzuführen, die zumindest teilweise auf der Differenz basiert.
In einem weiteren Beispiel der vorliegenden Offenbarung speichert ein oder mehrere nicht-flüchtige computerlesbare Speichermedien Anweisungen, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, Handlungen auszuführen, die Folgendes umfassen: Empfangen, über ein Netzwerk, von ersten Informationen, die von einem oder mehreren ersten Sensoren erfasst werden, die von einer Maschine getragen werden, die an einer Baustelle angeordnet ist, Erzeugen eines ersten Profils einer Arbeitsfläche vor der Maschine, zumindest teilweise basierend auf den ersten Informationen, Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf dem ersten Profil, eines geschätzten Volumens von Material, das von der Baustelle durch die Maschine entfernt wurde, Empfangen, über das Netzwerk, von zweiten Informationen, die von einem oder mehreren zweiten Sensoren, die von der Maschine getragen werden, erfasst werden, Erzeugen, zumindest teilweise basierend auf den zweiten Informationen, eines zweiten Profils einer Schnittfläche hinter einem Schneidwerkzeug der Maschine und Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf dem zweiten Profil, einer tatsächlichen Schnitttiefe, die einer Schnittkante der Maschine zugeordnet ist, Bestimmen einer Differenz zwischen einer erwarteten Schnitttiefe, die der Schnittkante zugeordnet ist, und der tatsächlichen Schnitttiefe, und Erzeugen, durch den Prozessor, eines Befehls, der dafür konfiguriert ist, die Maschine (102) zu veranlassen, eine gewünschte Operation durchzuführen, die zumindest teilweise auf der Differenz basiert.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines Systems gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung. Das in 1 dargestellte Beispielsystem umfasst eine Kaltfräse und eine Fördermaschine.
2 ist eine Seitenansicht einer Maschine, die ein Schneidsystem, ein Anti-Lockermaterialsystem, ein Fördersystem und ein Teilschnittbreitensensorsystem aufweist.
3 ist eine weitere Darstellung des Schneidsystems, des Anti-Lockermaterialsystems, des Fördersystems und des Teilschnittbreitensensorsystems aus 2.
4 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Laserprofilabtastsystems, das dafür konfiguriert ist, Triangulationsmessungen von Teilschnittbreiten durchzuführen.
5 ist eine perspektivische Ansicht des Laserprofilabtastsystems von 4, die eine abgetastete Kante eines Teilschnittbreiten-Materialstreifens vor einer Maschine zeigt.
6 ist eine weitere perspektivische Ansicht des Laserprofilabtastsystems von 4 und 5, die eine abgetastete Kante eines Teilschnittbreiten-Materialstreifens hinter einer Maschine zeigt.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren im Zusammenhang mit dem in 1 dargestellten System zeigt.

Ausführliche Beschreibung
Wo immer möglich, werden in den Zeichnungen dieselben Referenznummern verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile zu verweisen. In 1 ist ein Beispielsystem 100 dargestellt, das eine oder mehrere Maschinen umfasst, wie die Maschine 102 und die zweite Maschine 104, die entlang einer Arbeitsfläche 106 einer Baustelle 108 beweglich sind, um verschiedene Aufgaben an der Baustelle 108 auszuführen. Das Beispielsystem 100 umfasst mindestens eine Beispielmaschine 102, die für den Einsatz bei einem oder mehreren Aushub-, Transport-, Verdichtungs-, Pflaster- oder anderen derartigen Verfahren konfiguriert ist. Die Maschine 102 ist als Kaltfräse 102 dargestellt, die z. B. für den Straßen- oder Autobahnbau und andere verwandte Branchen eingesetzt werden kann. Alternativ kann die Maschine 102 jede andere Maschine sein, die zum Aufbringen von Asphalt, Beton oder ähnlichen Materialien verwendet wird. Die zweite Maschine 104 ist als Fördermaschine 104 dargestellt. Eine Fördermaschine 104 ist eine Maschine, die das ausgehobene Material zwischen verschiedenen Orten auf der Baustelle 108 transportiert. Beispiele für Fördermaschinen 104 sind u. a. ein Sattelschlepper, ein Gelände-LKW, ein Straßenkipper und ein Radschlepperkratzer, um nur einige zu nennen. Die beladenen Fördermaschinen 104 transportieren den Abraum von den Aushubbereichen auf der Baustelle 108 entlang der Transportwege zu verschiedenen Deponien und kehren dann zu denselben oder anderen Aushubbereichen zurück, um erneut beladen zu werden. Unter normalen Bedingungen erbringen ähnliche, nebeneinander angeordnete Fördermaschinen 104 unter ähnlichen Baustellenbedingungen in etwa die gleiche Leistung in Bezug auf Produktivität und Effizienz.
Jede der hier beschriebenen Maschinen umfasst Folgendes: einen Rahmen, einen oder mehrere Motoren (z. B. Dieselmotoren), Batteriepacks, Brennstoffzellen oder andere Energiequellen, die von dem Rahmen getragen werden und so konfiguriert sind, dass sie verschiedene Komponenten der Maschinen antreiben und/oder anderweitig mit Energie versorgen, und eine Anzeige, die mit einer Steuerung 110 verbunden ist. In solchen Beispielen kann eine Energiequelle einer bestimmten Maschine Energie bereitstellen, um die Bewegung der Maschine entlang der Arbeitsfläche 106 der Baustelle 108 anzutreiben. Solche Energiequellen können darüber hinaus Energie bereitstellen, um verschiedene parasitäre Lasten (z. B. Hydraulikzylinder/-systeme, Kühlsysteme, elektronische Systeme, pneumatische Systeme usw.) der Maschine mit Energie zu versorgen, anzutreiben, zu aktivieren und/oder anderweitig zu betreiben. Jede der hier beschriebenen Maschinen steht untereinander und/oder mit einem lokalen oder entfernten System 114 über ein Netzwerk 112 in Verbindung. Das entfernte System 114 ist von der Baustelle 108 entfernt angeordnet.
Das Netzwerk 112 umfasst ein lokales Netzwerk (Local Area Network, „LAN“), ein WiFi-Direktnetzwerk, ein drahtloses LAN (Wireless LAN, „WLAN“), ein größeres Netzwerk wie ein Weitverkehrsnetzwerk (Wide Area Network, „WAN“) oder eine Sammlung von Netzwerken, wie das Internet. Zur Implementierung des Netzwerks 112 werden Protokolle für die Netzwerkkommunikation, wie TCP/IP, verwendet. Obwohl die hier beschriebenen Ausführungsformen ein Netzwerk 112 wie das Internet verwenden, können auch andere Verteilungstechniken implementiert werden, die Informationen über Speicherkarten, Flash-Speicher oder andere tragbare Speichervorrichtungen übertragen. Das Netzwerk 112 ermöglicht die drahtlose Kommunikation zwischen den hier beschriebenen Maschinen und/oder zwischen den Steuerungen 110 solcher Maschinen und zum Beispiel einer Systemsteuerung 116 und/oder einem oder mehreren Prozessoren 132 des entfernten Systems 114, um Betriebsdaten zu übertragen und/oder zu empfangen.
Bei der Systemsteuerung 116 und/oder den Steuerungen 110 kann es sich um eine elektronische Steuerung handeln, die auf logische Weise arbeitet, um Operationen durchzuführen, Steuerungsalgorithmen auszuführen, Daten zu speichern und abzurufen und andere gewünschte Operationen auszuführen. Die Systemsteuerung 116 und die Steuerungen 110 umfassen Speicher, sekundäre Speichervorrichtungen, Prozessoren und andere Komponenten zur Ausführung einer Anwendung und/oder greifen darauf zu. Der Speicher und die sekundären Speichervorrichtungen können als Festwertspeicher (ROM) oder als Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) oder als integrierte Schaltkreise ausgeführt sein, auf die die Steuerung zugreifen kann. Verschiedene andere Schaltungen sind der Systemsteuerung 116 und den Steuerungen 110 zugeordnet, z. B. Stromversorgungsschaltungen, Signalaufbereitungsschaltungen, Treiberschaltungen und andere Arten von Schaltungen.
Die Systemsteuerung 116 und/oder eine Steuerung 110 ist eine einzelne Steuerung oder umfasst mehr als eine Steuerung. Der hier verwendete Begriff „Steuerung“ umfasst im weitesten Sinne eine oder mehrere Steuerungen, Prozessoren, Zentraleinheiten und/oder Mikroprozessoren, die dem System 100 zugeordnet sind und die bei der Steuerung verschiedener Funktionen und Vorgänge der im System 100 enthaltenen Maschinen zusammenarbeiten können. Die Funktionalität der Systemsteuerung 116 und/oder der Steuerungen 110 sind in Hardware und/oder Software implementiert, ohne dass die Funktionalität berücksichtigt wird. Die Systemsteuerung 116 und/oder die Steuerungen 110 können sich auf eine oder mehrere Datenkarten, Nachschlagetabellen, neuronale Netzwerke, Algorithmen, maschinelle Lernalgorithmen und/oder andere Komponenten stützen, die sich auf die Betriebsbedingungen und die Betriebsumgebung des Systems 100 beziehen und im Speicher der Systemsteuerung 116 und/oder im Speicher der Steuerungen 110 gespeichert sein können. Jede der oben genannten Datenkarten, Nachschlagetabellen, neuronalen Netzwerke und/oder anderen Komponenten umfasst eine Sammlung von Daten in Form von Tabellen, Diagrammen und/oder Gleichungen, um die Leistung und Effizienz des Systems 100 und seines Betriebs zu maximieren. Wie im Folgenden näher beschrieben wird, sind die Steuerungen 110, die Systemsteuerung 116 und/oder der/die Prozessor(en) 132 für Folgendes konfiguriert: Empfangen verschiedener Arten von Daten (z. B. Baustellendaten, Betriebsdaten, Rohsensordaten, Sensordaten usw.) von einer Steuerung 110 der Maschine 102, Erstellen von Schnittprofilen unter Verwendung der Daten, Bereitstellen von Steuerungen für die Maschine 102 in nahezu Echtzeit über eine maschinengesteuerte Rückkopplungsschleife, und Bestimmen des tatsächlichen Volumens des auf einer Baustelle 108 entfernten Materials.
Die Maschine 102 umfasst darüber hinaus eine oder mehrere ECU(s) 118, wie z.B., ein elektronisches Steuermodul (Electronic Control Module, ECM), ein Antriebsstrangsteuermodul (Powertrain Control Module, PCM), ein Getriebesteuermodul (Transmission Control Module, TCM), ein Bremsensteuermodul (Brake Control Module, EBCM), ein zentrales Steuermodul (Central Control Module, CCM), ein zentrales Zeitsteuerungsmodul (Central Timing Module, CTM), ein allgemeines elektronisches Modul (General Electronic Module, GEM), ein Karosseriesteuermodul (Body Control Module, BCM), ein Aufhängungssteuermodul (Suspension Control Module, SCM) und eine Steuereinheit, neben anderen Arten von ECUs. Die ECU(s) 118 enthalten Hardware und eingebettete Software, die den Betrieb der Maschinen 102, 104 unterstützen. In einigen Beispielen sind die ECU(s) 118 als Teil der Steuerung 110 enthalten.
Kommunikationsvorrichtungen 120 sind betriebsfähig mit einer Steuerung 110 und kommunikativ mit dem Netzwerk 112 verbunden. In einigen Beispielen sind die Kommunikationsvorrichtungen 120 so konfiguriert, dass sie die drahtlose Übertragung einer Vielzahl von Signalen und/oder Informationen zwischen den Steuerungen 110 und der Systemsteuerung 116 ermöglichen. Solche Kommunikationsvorrichtungen 120 können darüber hinaus so konfiguriert sein, dass sie die Kommunikation mit anderen, von der Baustelle 108 entfernten Maschinen und Systemen ermöglichen. Solche Kommunikationsvorrichtungen 120 umfassen zum Beispiel einen Sender, der dafür konfiguriert ist, Signale (z. B. über das Netzwerk 112) an einen Empfänger einer oder mehrerer anderer solcher Kommunikationsvorrichtungen 120 zu senden. In solchen Beispielen kann jede Kommunikationsvorrichtung 120 darüber hinaus einen Empfänger umfassen, der dafür konfiguriert ist, solche Signale (z. B. über das Netzwerk 112) zu empfangen. In einigen Beispielen sind der Sender und der Empfänger einer bestimmten Kommunikationsvorrichtung 120 zu einem Sendeempfänger oder einer anderen solchen Komponente zusammengefasst. In jedem der hier beschriebenen Beispiele sind die jeweiligen Steuerungen 110 der Maschinen 102, 104 und/oder anderer Maschinen des Systems 100 der Systemsteuerung 116 im Wesentlichen ähnlich und/oder gleich, und umfassen eine oder mehrere der gleichen Komponenten davon.
In jedem der hier beschriebenen Beispiele ermöglichen die Kommunikationsvorrichtungen 120 darüber hinaus die Kommunikation (z. B. über das Netzwerk 112) mit der/den Computervorrichtung(en) 122. Die Kommunikationsvorrichtung 120 kann darüber hinaus so konfiguriert sein, dass sie die drahtlose Übertragung einer Vielzahl von Signalen, Anweisungen und/oder Informationen zwischen der Maschine 102 und einem oder mehreren Servern, Prozessoren, Computern, einem oder mehreren Tablets, Computern, Mobiltelefonen/Drahtlos-Telefonen, persönlichen digitalen Assistenten, mobilen Vorrichtungen, Computervorrichtungen 122 oder anderen elektronischen Vorrichtungen und/oder anderen Komponenten eines entfernten Systems 114 ermöglicht. Ein solches ferngesteuertes System 114 kann sich an der Baustelle 108 befinden. Alternativ können sich eine oder mehrere Komponenten des entfernten Systems 114 entfernt von der Baustelle befinden (z. B. in einem Back-Office). Es versteht sich, dass das entfernte System 114 und seine jeweiligen Komponenten Teil des Systems 100 sein können und/oder anderweitig darin enthalten sind. In einigen Beispielen umfasst die Kommunikationsvorrichtung 120 eine Benutzeroberfläche 124, die dem Bediener der Maschine 102 Informationen anzeigt. Die Benutzeroberfläche 124 ist operativ mit der Steuerung 110 und/oder der Anwendung 126 verbunden.
Die Computervorrichtung 122 umfasst ein oder mehrere Tablets, Computer, Mobiltelefone/drahtlose Telefone, persönliche digitale Assistenten, mobile Vorrichtungen oder andere elektronische Vorrichtungen, die sich an der Baustelle 108 und/oder entfernt von der Baustelle 108 befinden. Die Computervorrichtung 122 umfasst einen oder mehrere Prozessoren 132, die Speicher, sekundäre Speichervorrichtungen und andere Komponenten zur Ausführung einer Anwendung enthalten und/oder darauf zugreifen. Der Speicher und die sekundären Speichervorrichtungen können als Festwertspeicher (Read-Only Memory, ROM) oder als Speicher mit wahlfreiem Zugriff (Random-Access Memory, RAM) oder als integrierte Schaltkreise ausgeführt sein, auf die der/die Prozessor(en) 132 zugreifen können. In einigen Beispielen umfasst die Computervorrichtung 122 ein Mobiltelefon und/oder ein Tablet des Baustellenpersonals (z. B. Projektmanager, Vorarbeiter, Aufsichtspersonal usw.), das den täglichen Betrieb auf der Baustelle 108 überwacht. Die Computervorrichtung 122 speichert beispielsweise Baustellendaten, die der Baustelle zugeordnet sind, in einem Datenspeicher. Die Baustellendaten enthalten Informationen über eine erste geplante Schnitttiefe in einem ersten Bereich der Baustelle (z. B. Schneiden einer Straßenoberfläche bis zu einer ersten Tiefe) und eine zweite geplante Einschnittstiefe in einem zweiten Bereich der Baustelle (z. B. Einschneiden einer Kreuzung zweier Straßen mit einer zweiten Tiefe). Dementsprechend kommuniziert eine Anwendung 128 auf dem Computer 122 mit der Maschine 102, um basierend auf Sensordaten von Sensoren tatsächliche Schnittprofile basierend auf Sensorinformationen von Sensor(en) 130 der Maschine 102 und/oder Sensor(en) 130 der zweiten Maschine 104 zu erstellen.
Wie in 1 dargestellt, umfasst die Beispielmaschine 102 einen oder mehrere Sensoren 130, die von einem Rahmen der Maschine 102 getragen werden und/oder daran befestigt sind und dafür konfiguriert sind, Sensordaten in einer Umgebung zu erfassen, die die Maschine 102 umgibt (z. B. Sensoren 130, die an der Maschine 102 angeordnet sind). Der/die Sensor(en) 130 können an einer oder mehreren Orten der Maschine 102 angeordnet sein (z. B. vor einer Schneidwalze und/oder an der Vorderseite der Maschine 102, hinter einer Schneidwalze und/oder an der Rückseite der Maschine 102, entlang der Seiten der Maschine 102 und/oder an jedem anderen Ort der Maschine 102). Der/die Sensor(en) 130 umfassen Folgendes: Lidarsensoren, Radarsensoren, Kameras (z. B. Rot/Grün/Blau (RGB), Infrarot (IR), Intensität, Tiefe, Flugzeit usw.), Näherungssensoren, Schnitttiefensensoren, Audiosensoren, Ultraschallwandler, Sonarsensoren, Ortungssensoren (z. B. globales Positionsbestimmungssystem (GPS), Kompass usw.), Trägheitssensoren (z. B. Trägheitsmessvorrichtungen, Beschleunigungsmesser, Magnetometer, Gyroskope usw.), Umweltsensoren (z. B. Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren, Lichtsensoren, Drucksensoren usw.), Laserscanner, Leuchtdioden- (Light Emitting Diode, LED) Scanner, 3-D-Scanner, 2-D-Scanner und dergleichen.
In einigen Beispielen umfassen die Sensoren 130 einen oder mehrere Laserprofilscanner (z. B. LPS 36 Laser Measurement System, erhältlich bei Leuze electronic GmbH & Co. KG, Owen, Deutschland, und/oder das Laser Measurement System LMS 100 der Firma Sick, AG, Waldkirch, Deutschland). In einigen Beispielen umfassen der/die Sensor(en) 130A und 130B einen oder mehrere Laserscanner, LED-Scanner, dreidimensionale Scanner und/oder zweidimensionale Sensoren.
In einigen Beispielen befinden sich die Sensoren 130 an der Vorderseite, den Seiten und der Rückseite der Maschine 102 und sind so konfiguriert, dass sie Hindernisse, Personen usw. erfassen. In einigen Beispielen erfassen der/die Sensor(en) 130 darüber hinaus Daten, die einem Bereich rund um die Maschine 102 zugeordnet sind, und senden die Daten an den/die Prozessor(en) 132 einer Computervorrichtung 122. Der (die) Prozessor(en) 132 verwendet (verwenden) die Daten, um festzustellen, ob ein Ereignis (z. B. eine potenzielle Kollision) zwischen der Maschine 102 und einem Objekt, Personal oder dergleichen auf der Baustelle 108 bevorsteht. Wenn der/die Prozessor(en) 132 Sensor(en) 130 beispielsweise feststellen, dass ein Ereignis bevorsteht, senden der/die Prozessor(en) 132 eine gewünschte Operation (z. B. eine Benachrichtigung, einen Alarm und/oder eine Anweisung an eine Steuerung 110 der Maschine 102). Der gewünschte Vorgang kann beispielsweise die Anweisung, die Maschine 102 anzuhalten, oder die Anzeige einer Warnung auf einer Benutzeroberfläche 124 einer Kommunikationsvorrichtung 120 der Maschine 102 umfassen, um nur einige Beispiele zu nennen. In einigen Beispielen wird das Bestimmen, ob ein Ereignis bevorsteht, und/oder das Erkennen einer Vielzahl von Dingen auf der Baustelle 108 von einer Steuerung 110 der Maschine 102, einer Systemsteuerung 116 und/oder einem oder mehreren Prozessoren 132 eines entfernten Systems 114, und/oder einem oder mehreren externen Prozessoren 132 einer Computervorrichtung 122 durchgeführt.
In einigen Beispielen empfängt eine Steuerung 110 der Maschine 102 Sensorrohdaten von dem/den Sensor(en) 130 der Maschine 102. Die Steuerung 110 der Maschine 102 kann (z. B. unter Verwendung der Anwendung 126 auf der Kommunikationsvorrichtung 120 und über das Netzwerk 112) die Sensorrohdaten an einen Prozessor 132 einer Computervorrichtung 122 senden. Der Prozessor 132 der Computervorrichtung 122 verarbeitet die Rohsensordaten (z. B. über Bildverarbeitung und/oder andere maschinengestützte Mechanismen) und erstellt Profile für die Maschine 102. In einigen Beispielen umfassen die Sensorrohdaten Bilddaten von dem/den Sensor(en) 130. In einigen Beispielen erzeugt der Prozessor 132 der Computervorrichtung 122 ein erstes Schnittprofil der Maschine 102 basierend auf Sensordaten, die von dem/den Sensor(en) 130 empfangen werden, der/die sich in einem vorderen Abschnitt der Maschine 102 befindet/befinden. Wenn die Maschine 102 zum Beispiel eine Kaltfräse 102 umfasst, basiert das von dem/den Prozessor(en) 132 erzeugte erste Schnittprofil auf Sensordaten, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen werden, die sich vor einer Schneidwalze (z. B. Fräswalze) der Kaltfräse 102 befinden. Der Prozessor 132 der Computervorrichtung 122 erzeugt darüber hinaus ein zweites Schnittprofil basierend auf Sensordaten, die von einem oder mehreren Sensoren an einem hinteren Abschnitt der Maschine 102 empfangen werden. Wenn die Maschine 102 beispielsweise die Kaltfräse 102 umfasst, erzeugt der Prozessor 132 der Computervorrichtung 122 ein zweites Schnittprofil, das einem tatsächlichen Schnittprofil für einen Bereich hinter der Schneidwalze der Kaltfräse 102 entspricht. In einigen Beispielen umfasst das tatsächliche Schnittprofil eine im Wesentlichen vertikale Schnittkante, die eine Schnitttiefe definiert, und eine im Wesentlichen horizontale Schnittbreite, wobei die Schnittkante und die Schnittbreite durch das Schneidwerkzeug der Maschine auf der Arbeitsfläche gebildet werden.
In einigen Beispielen verwenden der/die Prozessor(en) 132 der Datenverarbeitungsvorrichtung 122 das/die erzeugte(n) Schnittprofil(e), um eine oder mehrere gewünschte Operationen durchzuführen. Beispielsweise bestimmt der Prozessor 132 der Computervorrichtung 122 ein geschätztes Volumen, das basierend auf dem ersten Schnittprofil der Maschine 102 entfernt wurde. Der Prozessor 132 der Computervorrichtung 122 kann darüber hinaus ein tatsächlich entferntes Volumen unter Verwendung des zweiten Schnittprofils (z. B. des tatsächlichen Schnittprofils) der Maschine 102 bestimmen. Durch Kombinieren des ersten Schnittprofils und des zweiten Schnittprofils kann der Prozessor 132 der Computervorrichtung 122 ein genaueres tatsächliches Volumen des Materials bestimmen, das von der Maschine 102 von der Baustelle 108 entfernt wird. Darüber hinaus bestimmt der Prozessor 132 der Computervorrichtung 122 basierend auf dem tatsächlichen Schnittprofil, ob eine oder mehrere Anweisungen, Warnungen, Benachrichtigungen usw. an die Steuerung 110 der Maschine 102 erzeugt und gesendet werden sollen. In einigen Beispielen bewirken die Anweisung(en), Warnung(en), Benachrichtigung(en) usw., wenn sie von der Steuerung 110 der Maschine 102 ausgeführt werden, dass die Steuerung 110 eine oder mehrere gewünschte Operationen durchführt (z. B. Einstellen einer oder mehrerer Komponenten der Maschine 102, Anzeigen eines Alarms, einer Benachrichtigung usw. auf der Benutzeroberfläche 124 der Kommunikationsvorrichtung 120, unter anderem).
Daher verwenden die hier beschriebenen Systeme und Verfahren den/die Sensor(en) 130 an einer Maschine 102 (z. B. den/die Sensor(en) 130, der/die sich am vorderen Ende, an den Seiten und/oder am hinteren Ende der Maschine 102 befindet/befinden), um eine Umgebung um die Maschine 102 herum (z. B. vor und hinter ihr) zu erfassen und Profile zu erstellen. Das vordere Profil wird verwendet, um das erwartete Volumen des abgetragenen Materials zu bestimmen. Das hintere Profil (z. B. das tatsächliche Schnittprofil) der Maschine 102 wird verwendet, um das tatsächliche Volumen des von der Maschine 102 entfernten Materials zu bestimmen. Das tatsächliche Schnittprofil kann darüber hinaus die tatsächliche(n) Schnitttiefe(n) in Verbindung mit der/den Schnittkante(n) der Maschine 102 umfassen. Die tatsächliche(n) Schnitttiefe(n) kann/können verwendet werden, um Echtzeitsteuerungen für eine Steuerung 110 der Maschine 102 bereitzustellen.
2 zeigt eine beispielhafte Seitenansicht der oben in Bezug auf 1 beschriebenen Maschine 102. Wie im Folgenden näher erläutert und in 2 gezeigt wird, umfasst die Beispielmaschine 102 ein Schneidsystem 214, ein Anti-Lockermaterialsystem 230, ein Teilschnittbreitensensorsystem 244 und/oder ein Fördersystem 252. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Maschine 102 eine Kaltfräse 102.
Wie dargestellt, umfasst die Maschine 102 einen Rahmen 202. Der Rahmen 202 umfasst ein vorderes Rahmenende 204 und ein hinteres Rahmenende 206. Die Maschine 102 umfasst ferner vordere Antriebselemente 208 und hintere Antriebselemente 210, die mit dem Rahmen 202 in der Nähe des vorderen Rahmenendes 204 bzw. des hinteren Rahmenendes 206 verbunden sind. Die vorderen Antriebselemente 208 und die hinteren Antriebselemente 210 umfassen zwei parallele, in den Boden eingreifende Raupenketten, obwohl die vorliegende Offenbarung dadurch nicht eingeschränkt ist. In einigen Beispielen ist die Maschine 102 so konfiguriert, dass sie über Material 228 fährt, so dass die vorderen Antriebselemente 208 auf einer ungeschnittenen Arbeitsfläche 106 rollen. Die Maschine 102 ist darüber hinaus so konfiguriert, dass sie Material 228 von der Arbeitsfläche 106 entfernt (z. B. wie einer Fahrbahn) und eine geschnittene Oberfläche 250 hinterlässt (z. B. eine Fläche, von der das Pflastermaterial vollständig entfernt wurde, oder eine Fläche aus Pflastermaterial, von der eine oberste Schicht des Pflastermaterials entfernt wurde). In einigen Beispielen rollen die hinteren Antriebselemente 210 auf der Schnittfläche 250 und das Schneidsystem 214 erzeugt eine Kante des Materials 228 zwischen der Arbeitsfläche 106 und der Schnittfläche 250.
Wie dargestellt, umfasst die Maschine 102 außerdem eine Bedienersteuerstation 212. Die Bedienersteuerstation 212 ist mit dem Rahmen 202 verbunden und umfasst eine Steuerung 110, die dafür konfiguriert ist, Steuerungs- und Überwachungsfunktionen der Maschine 102 auszuführen, sowie eine Computervorrichtung 120, wie oben beschrieben. Die Maschine 102 umfasst ein Schneidsystem 214, das mit dem Rahmen 202 gekoppelt ist. Das Schneidsystem 214 umfasst ein Gehäuse 216, das eine Schneidkammer 218 für eine drehbare Schneidwalze 220 definiert, die von dem Rahmen 202 der Maschine 102 getragen wird.
Die Maschine 102 umfasst ferner Höhensteuerschenkel oder Stützpfosten 222A und 222B, die so konfiguriert sind, dass sie das Gehäuse 216 relativ zu der Arbeitsfläche 106 und/oder dem Rahmen 202 einschließlich der Schneidkammer 218 mit der Schneidwalze 220 anheben und absenken, typischerweise in Verbindung mit Einstellungen der Schneidtiefe des Schneidsystems 214. In einigen Beispielen umfasst die Maschine 102 Seitenplattenzylinder 224, die so konfiguriert sind, dass sie die Höhe einer oder mehrerer Seitenplatte(n) 226 einstellen. Das Schneidsystem 214 umfasst ferner ein Schneidwerkzeug, wie z. B. eine drehbare Schneidwalze 220, die sich in einer Richtung entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung der Maschine 102 dreht. Die drehbare Schneidwalze 220 ist in dem Gehäuse 216 befestigt und so konfiguriert, dass sie das Material 228 der Arbeitsfläche 106 unter der Maschine 102 schneidet.
Wie dargestellt, umfasst die Maschine 102 ein Anti-Lockermaterialsystem 230. Das Anti-Lockermaterialsystem 230 ist mit dem Gehäuse 216 der Schneidkammer 218 verbunden und umfasst eine relativ zur Arbeitsfläche 106 nach oben gerichtete Grundplatte 232, die sich über eine Vorderseite der Schneidkammer 218 erstreckt. Das Anti-Lockermaterialsystem 230 umfasst ferner einen Pflug 234 zum Schieben loser Gegenstände, die auf dem Material 228 liegen, und eine Vielzahl von Kufen 236. Die Seiten der Schneidkammer 218, die dem Schneidwerkzeug 220 des Schneidsystems 214 benachbart sind, werden von den Seitenplatten 226 umschlossen. Die Maschine 102 umfasst ferner einen primären Förderer 238, der mit der Grundplatte 232 verbunden ist und von dieser getragen wird. Der primäre Förderer 238 führt das über die Schneidwalze 220 geschnittene Material 228 einem sekundären Förderer 240 zu, der vor das vordere Rahmenende 204 ragt. Der sekundäre Förderer 240 ist mit einem Positionierungsmechanismus 242 gekoppelt, der die Steuerung der Position des sekundären Förderers 240 nach links, rechts, oben und unten ermöglicht. In einigen Beispielen ist der sekundäre Förderer 240 so konfiguriert, dass er das Material 228 in einen Behälter abgibt, z. B. in einen Kasten einer Fördermaschine (z. B. der zweiten Maschine 104).
Die Maschine 102 ist so konfiguriert, dass sie sich in einer Vorwärtsrichtung 254 bewegt, um das Material 228 zu entfernen. Das Anti-Lockermaterialsystem 230 fährt über die Oberseite des Materials 228, um zu verhindern, dass sich das Material 228 während der Vorgänge zur Entfernung des Materials 228 vorzeitig löst, oder um dies zu verhindern. Eine drehbare Schneidwalze 220 folgt hinter dem Anti-Lockermaterialsystem 230, um das Material 228 zu erfassen. Die drehbare Schneidwalze 220 ist so konfiguriert, dass sie sich gegen den Uhrzeigersinn dreht (aus der Perspektive von 2), so dass das Material 228 von den Schneidzähnen der drehbaren Schneidwalze 220 angehoben und in kleine Stücke gebrochen wird. Das Anti-Lockermaterialsystem 230 ist so konfiguriert, dass es Materialstücke 228 in einer Schneidkammer 218 aufnimmt. Die entfernten Stücke des Materials 228 werden auf den primären Förderer 238 des Fördersystems 252 geschoben und in einer Vorwärtsrichtung 254, beispielsweise durch ein Endlosband, zu einem sekundären Förderer 240 des Fördersystems 252 befördert. Der sekundäre Förderer 240 ist vor dem vorderen Rahmenende 204 auskragend angeordnet, um über einem Sammelbehälter, wie z. B. dem Kasten einer zweiten Maschine 104 (z. B. einer Fördermaschine), positioniert zu werden.
Wie dargestellt, umfasst die Maschine 102 ein Teilschnittbreitensensorsystem 244 zur Bestimmung der Breite, mit der das Schneidsystem 214 das Material 228 schneidet. Das Teilschnittbreitensensorsystem 244 umfasst eine Befestigungsstange 248 und eine Sensoranordnung 246. In einigen Beispielen ist die Befestigungsstange 248 innerhalb der Maschine 102 vor dem Schneidsystem 214 angebracht und positioniert die Sensoranordnung 246 quer zu dem Material 228. In einem Beispiel ist die Befestigungsstange 248 direkt mit dem Rahmen 202 verbunden. In einigen Beispielen ist die Befestigungsstange 248 indirekt mit dem Rahmen 202 verbunden, z. B. durch Befestigung an einem oberen Abschnitt des Anti-Lockermaterialsystems 230 oder einem unteren Abschnitt des Anti-Lockermaterialsystems 230. In einigen Beispielen umfasst das Teilschnittbreitensensorsystem 244 eine Vielzahl von Sensoren 130, die in Abständen über die Breite der Schneidwalze 220 angeordnet sind. In einigen Beispielen bestehen die Sensoren 130 aus diskreten Abstandssensoren. Es können jedoch darüber hinaus andere Arten von Teilschnittbreitensensorsystemen verwendet werden.
Wie dargestellt, umfasst die Maschine 102 einen oder mehrere Sensoren 130, die an verschiedenen zusätzlichen Orten (z. B. an den Seiten und/oder am hinteren Ende) der Maschine 102 angeordnet sind. Der eine oder die mehreren Sensoren 130 sind beispielsweise so konfiguriert, dass sie Sensordaten in einer die Maschine 102 umgebenden Umgebung erfassen und umfassen Folgendes: Lidar-Sensoren, Radar-Sensoren, Kameras (z. B. RGB, IR, Intensität, Tiefe, Flugzeit usw.), Schnitttiefensensoren, Audio-Sensoren, Ultraschallwandler, SonarSensoren, Ortungssensoren (z. B. GPS, Kompass usw.), Trägheitssensoren (z. B. Trägheitsmessvorrichtungen, Beschleunigungsmesser, Magnetometer, Gyroskope usw.), Umgebungssensoren (z. B. Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren, Lichtsensoren, Drucksensoren usw.), Laserscanner, LED-Scanner, 3-D-Scanner, 2-D-Scanner und dergleichen. In einigen Beispielen sind die Sensoren 130 am Rahmen 202 der Maschine 102 angebracht. In einigen Beispielen sind der eine oder die mehreren Sensoren fest mit dem Rahmen 202 der Maschine verbunden. In einigen Beispielen sind beispielsweise ein oder mehrere der Sensoren 130 an einer festen Position am Rahmen 202 der Maschine 102 angebracht, so dass ein Sichtfeld des einen oder der mehreren Sensoren 130 relativ zum Rahmen 202 der Maschine 102 fixiert bleibt. In einigen Beispielen werden ein oder mehrere der Sensoren 130 basierend auf dem Horizont an dem Rahmen 202 der Maschine 102 angebracht. In einigen Beispielen arbeitet die Maschine 102 auf einer Arbeitsfläche 106, die geneigt ist (z. B. schräg oder abfallend). In diesem Beispiel können der eine oder die mehreren Sensoren 130 am Rahmen der Maschine mit einer dynamischen Halterung (z. B. einer kardanischen Halterung oder einer anderen ähnlichen Halterung) befestigt werden, so dass der eine oder die mehreren Sensoren 130 ein fixiertes Sichtfeld in Bezug auf den Horizont und/oder eine Achse aufweisen, das nicht durch den Winkel der Maschine 102 bestimmt wird. In einigen Beispielen kann der/die Sensor(en) 130 an einem beliebigen Ort der Maschine 102 angeordnet sein. Ein oder mehrere Sensoren 130 können beispielsweise an einem oder mehreren Orten und/oder einem oder mehreren Abschnitten einer oder mehrerer Komponenten des Schneidsystems 214, des Anti-Lockermaterialsystems 230, des Teilschnittbreitensensorsystems 244 und/oder des Fördersystems 252 angeordnet sein.
In einigen Beispielen werden die Daten von dem/den Sensor(en) 130 verwendet, um den Betrieb und die Leistung der Maschine 102 zu bewerten. Zum Beispiel sind Fahrbahnen typischerweise um ein Vielfaches breiter als die Breite einer Maschine 102. Daher werden mehrere Durchgänge der Maschine 102 verwendet, um die gesamte Breite des Materials 228 zu entfernen. Allerdings erstrecken sich nicht alle Durchgänge der Maschine 102, insbesondere der letzte Durchgang, über eine Breite des Materials 228, die die gesamte Breite des Schneidsystems 214 (z. B. die Breite der Schneidwalze 220) einnimmt. Wenn die Teilschnittbreite nicht berücksichtigt wird, können die Berechnungen des Materialabtragsvolumens verzerrt werden, insbesondere wenn lange Strecken von Fahrbahnmaterial abgetragen werden.
Dementsprechend können der/die Prozessor(en) 132 und/oder die Steuereinheit(en) 110, 116 verwendet werden, um Produktivitätsmessungen der Maschine 102 in Echtzeit während eines Einsatzes und/oder am Ende eines Einsatzes auszuwerten (z.B. Schnittverlauf, Abtrag von Material 228, etc.). Die Maschine 102 ist beispielsweise so konfiguriert, dass sie Material 228 in einer bestimmten Tiefe abträgt (z. B. dem Höhenunterschied zwischen der Arbeitsfläche 106 und der Schnittfläche 250). So können der oder die Sensoren 130 Sensorrohdaten sammeln (z. B. in Verbindung mit der Schnitttiefe des Schneidsystems 214), die an eine Computervorrichtung 122 gesendet werden können. Der eine oder die mehreren Prozessoren 132 der Computervorrichtung 122 verarbeiten die Sensorrohdaten (z. B. über Bildverarbeitung und/oder einen maschinell trainierten Mechanismus oder maschinell trainierte Mechanismen) und erzeugen ein oder mehrere Profile (z.B. Schnittprofile), die die Menge, den Ort, die physikalischen Abmessungen und/oder andere Eigenschaften des von der Maschine 102 entfernten Materials 228 angeben. Basierend auf dem einen oder den mehreren Profilen können der/die Prozessor(en) 132 der Computervorrichtung 122 nahezu in Echtzeit die tatsächliche Schnitttiefe bestimmen (z. B. zwischen geschnittener und ungeschnittener Oberfläche unterscheiden). In einigen Beispielen können die Rohsensordaten eine Geschwindigkeit der Maschine, eine von der Maschine zurückgelegte Strecke und andere Daten umfassen. Prozessor(en) (z. B. Prozessor(en) 132 der Computervorrichtung 122 und/oder Prozessor(en) 132 des entfernten Systems 114) und/oder eine Steuerung (z. B. Steuerung 110 und/oder Systemsteuerung 116) bestimmen, zumindest teilweise basierend auf den Sensorrohdaten und einer Breite des Schneidsystems 214, ein Volumen (z.B. erwartetes Volumen und/oder tatsächliches Volumen) von Material 228, das von der Maschine 102 in einem bestimmten Zeitraum entfernt wurde. Wie unten beschrieben, sind das Teilschnittbreitensensorsystem 244 und andere hierin beschriebene Systeme so konfiguriert, dass sie erfassen, wie viel von der Breite der Schneidwalze 220 das Schneidsystem 214 tatsächlich Material 228 schneidet, Dadurch wird eine genauere Bestimmung des entfernten Volumens ermöglicht.
Mechanismen des maschinellen Lernens können unter anderem Folgendes sein: überwachte Lernalgorithmen (z. B. künstliche neuronale Netzwerke, Bayessche Statistik, Support-Vektor-Maschinen, Entscheidungsbäume, Klassifikatoren, k-nächster Nachbar usw.), unüberwachte Lernalgorithmen (z. B. künstliche neuronale Netzwerke, Assoziationsregel-Lernen, hierarchisches Clustering, Clusteranalyse usw.), halbüberwachte Lernalgorithmen, Deep-Learning-Algorithmen usw.), statistische Modelle usw. In mindestens einem Beispiel können maschinell trainierte Datenmodelle in einem der Computervorrichtung 122 und/oder dem entfernten System 114 zugeordneten Speicher zur Verwendung während des Betriebs der Maschine 102 gespeichert werden.
In einigen Beispielen werden die von den hier beschriebenen Teilschnittbreitensystemen erfassten Daten sowie andere von der Maschine 102 erfasste Informationen außerhalb der Maschine 102 zur Verarbeitung und Auswertung an Orten außerhalb der Maschine 102 (z. B. Computervorrichtung 122 und/oder entferntes System 114) gesendet, wodurch die Maschine 102 teure Datenverarbeitungs-Hardware und Software spart, die häufig aktualisiert werden muss, und/oder das Risiko von Schäden aufgrund der rauen Umgebungen, in denen die Maschine 102 eingesetzt wird, verringert. Während die Verarbeitung der Sensordaten und die Bestimmung des Volumens/der Volumina, die Erzeugung des Profils/der Profile hier als außerhalb der Maschine 102 stattfindend beschrieben wird (z. B. in der Computervorrichtung 122), können die hier beschriebene Verarbeitung, Bestimmung(en), Erzeugung(en) usw. von einer oder mehreren Steuerungen 110 an Bord der Maschine 102 und/oder Systemsteuervorrichtungen 116 eines entfernten Systems 114 durchgeführt werden.
3 ist eine weitere Darstellung des Schneidsystems, des Anti-Lockermaterialsystems, des Fördersystems und des Teilschnittbreitensensorsystems aus 2. Wie in 3 dargestellt, umfasst die Beispielmaschine 102 das Schneidsystem 214, das Anti-Lockermaterialsystem 230, das Teilschnittbreitensensorsystem 244 und das Fördersystem 252 der oben beschriebenen 2.
Wie ausführlicher dargestellt und oben beschrieben, umfasst das Schneidsystem 214 eine drehbare Schneidwalze 220, die hinter der Seitenplatte 226 angeordnet ist. Die Seitenplatte 226 ist am Gehäuse 216 (nicht dargestellt) befestigt, das die Schneidkammer 218 (nicht dargestellt) begrenzt. Wie oben beschrieben, ist das Anti-Lockermaterialsystem 230 an das Gehäuse 216 (nicht dargestellt) gekoppelt, das die Schneidkammer 218 (nicht dargestellt) vor der Schneidwalze 220 begrenzt. Wie dargestellt, umfasst das Anti-Lockermaterialsystem 230 einen Pflug 234, an dem Kufen 236 (nicht dargestellt) und eine Grundplatte 232 (nicht dargestellt) angebracht sind. Wie oben beschrieben, ist der primäre Förderer 238 (nicht dargestellt) mit dem Anti-Lockermaterialsystem 230 verbunden und erstreckt sich von einem ersten Ende in der Nähe des Anti-Lockermaterialsystems 230 zu einem zweiten Ende vor dem Anti-Lockermaterialsystem 230 innerhalb der Maschine 102.
Wie dargestellt, umfasst das vordere Antriebselement 208 eine Endlosraupenketten 302. Das vordere Antriebselement 208 ist mit dem Rahmen 202 durch den Höhensteuerschenkel 222A verbunden. Wie oben beschrieben, wird der Höhensteuerschenkel 222A von der Steuerung 110 der Maschine 102 betätigt. Beispielsweise wenn die Steuerung 110 der Maschine 102 Anweisungen bezüglich des Höhensteuerschenkels 222A empfängt. In einigen Beispielen führt die Steuerung 110 die Anweisungen aus und veranlasst den Höhensteuerschenkel 222A, die Position des Rahmens 202 relativ zum Material 228 zu ändern, um beispielsweise die Änderung der Schnitttiefe des Schneidsystems 214 zu unterstützen. Obwohl in einer angehobenen Position über dem Material 228 dargestellt, kann das Anti-Lockermaterialsystem 230 abgesenkt werden, um auf der Arbeitsfläche 106 auf dem Material 228 aufzuliegen.
In einigen Beispielen wird das Schneidsystem 214 so abgesenkt, dass die Seitenplatte 226 auf der Schnittfläche 250 neben dem Material 228 aufliegt. Während das vordere Antriebselement 208 (und das hintere Antriebselement 210 (nicht dargestellt)) die Maschine 102 entlang des Materials 228 bewegt, greift die Schneidwalze 220 in eine Kante des Materials 228 ein. In einigen Beispielen, wie z. B. bei einem Durchgang über die gesamte Breite, erstreckt sich das Material 228 über die gesamte Länge der Schneidwalze 220 zwischen den Seitenplatten 226. In anderen Beispielen und wie in 3 dargestellt, erstreckt sich das Material 228 während eines Durchlaufs mit teilweiser Breite über einen Abschnitt der Schneidwalze 220 zwischen den Seitenplatten 226. In diesem Beispiel bestimmt die Computervorrichtung 122 ein erwartetes Volumen des entfernten Materials 228 basierend auf Daten, die Folgendes umfassen: (i) eine Tiefenmessung für die Tiefe d₀ (gleich der Differenz der Abstände d₁ (z. B. Höhen- und/oder Tiefenunterschied zwischen der Sensoranordnung 246 und der Arbeitsfläche 106) und d₂ (z.B. Höhen- und/oder Tiefenunterschied zwischen der Sensoranordnung 246 und der Schnittfläche 250, die an die Maschine 102 angrenzt) für die Arbeitsfläche 106 und die Schnittfläche 250), (ii) eine Breite der Schneidwalze 220, (iii) eine Messung der Fahrstrecke der Maschine 102. In einigen Beispielen wird die Tiefenmessung d₀ anhand der Daten eines Schnitttiefensensors 130 bestimmt. In einigen Beispielen wird die Maschine 102 so betrieben, dass das Material 228 in einer Z-Richtung in Bezug auf eine in den perspektivischen Ansichten der 4 bis 6 unten gezeigte Achse über eine Teilbreite der Schneidtrommel 222 geschnitten wird. In diesem Beispiel umfasst die Sensoranordnung 246 eine Vielzahl von Sensoren 130, die über die Breite der Maschine 102 verteilt sind, um den Anteil der Breite der Schneidwalze 220 zu bestimmen, der Material 228 entfernt. Die bestimmte Teilschnittbreite wird in Verbindung mit den oben beschriebenen Daten (z. B. Sensordaten, Betriebsdaten usw.) verwendet, um das erwartete Volumen des von der Maschine 102 entfernten Materials 228 zu bestimmen.
4 bis 6 zeigen schematische und perspektivische Ansichten eines Laserprofilabtastsystems 400 einer Maschine 102. Während das Laserprofilabtastsystem 400 als Entfernungsmessung zu Objekten unter Verwendung von Triangulationsverfahren beschrieben wird, können darüber hinaus andere Verfahren (z. B. Entfernungsmessung unter Verwendung der Flugzeit von reflektierten Signalen) verwendet werden.
4 zeigt eine schematische Seitenansicht 400 eines Laserprofilabtastsystems 400 einer Maschine 102. Das Laserprofilabtastsystem 400 umfasst einen ersten Sensor 130A und einen zweiten Sensor 130B (zusammenfassend als Sensor(en) 130 bezeichnet). Der/die Sensor(en) 130 sind so konfiguriert, dass sie die Arbeitsfläche 106 (z. B. den Boden vor der Walze 220) betrachten. Wie dargestellt, umfasst die Arbeitsfläche 106 eine erste Kante 402A und eine zweite Kante 402B. Die erste Kante 402A umfasst eine zuvor von der Maschine 102 geschnittene Kante. Die zweite Kante 210B umfasst eine Kante, die gerade von der Walze 220 (z. B. der Schneidwalze 220) der Maschine 102 geschnitten wird. In einigen Beispielen sind der erste Sensor 130A und der zweite Sensor 130B als Teil der oben beschriebenen Sensoranordnung 246 enthalten. In einigen Beispielen sind die genauen Positionen des ersten Sensors 130A (z. B. die Quelle) und des zweiten Sensors 130B (z. B. der Empfänger) relativ zum Rahmen 202 der Maschine 102, sowie der Winkel 406 (z.B. eine Winkelausrichtung des ersten Sensors 130A und des zweiten Sensors 130B relativ zu dem Rahmen 202) zwischen dem ersten Sensor 130A und dem zweiten Sensor 130B einer Computervorrichtung 122 und/oder einem entfernten System 114 bekannt. Zum Beispiel kann der Speicher der Computervorrichtung 122 und/oder des entfernten Systems 114 die genauen Positionen des ersten Sensors 130A und des zweiten Sensors 130B sowie den Winkel 406 speichern.
In einigen Beispielen umfassen der erste Sensor 130A und der zweite Sensor 130B Laserprofilabtastvorrichtungen, die zur Bestimmung eines Profils einer Oberfläche (z. B. der Arbeitsfläche 106) vor der Walze 220 geeignet sind. In einigen Beispielen wird ein Triangulationsverfahren verwendet, um Abstände zu Objekten zu messen. In einigen Beispielen umfasst der erste Sensor 130A eine Laserquelle und der zweite Sensor 130B einen Empfänger. In einigen Beispielen bewegt sich die Maschine 102 entlang der Arbeitsfläche 106 in einer Richtung 408 (z. B. vorwärts). Der erste Sensor 130A (z. B. die Quelle) projiziert einen Laserstrahl 404 nach unten auf die Arbeitsfläche 106 direkt vor die vorrückende Schneidwalze 220. Wie dargestellt, empfängt der zweite Sensor 130B (z. B. der Empfänger) das vom ersten Sensor 130A reflektierte Licht 410.
Wie in 5 dargestellt, umfasst das Laserprofilabtastsystem 400 eine Verschiebung oder einen Schritt 502 (z. B. einen Höhenunterschied zwischen der Arbeitsfläche 106 und der Schnittfläche 250), der von dem/den Prozessor(en) 132 im Laserstrahl 404 erfasst wird. Wie oben beschrieben, sind die genauen Positionen des ersten Sensors 130A (z.B. die Quelle) und des zweiten Sensors 130B (z.B. der Empfänger) relativ zum Rahmen 202 der Maschine 102, sowie der Winkel 406 (z.B. eine winkelmäßige Ausrichtung des ersten Sensors 130A und des zweiten Sensors 130B relativ zum Rahmen 202) zwischen dem ersten Sensor 130A und dem zweiten Sensor 130B einer Computervorrichtung 122 und/oder einem entfernten System 114 bekannt.
Zum Beispiel kann der Speicher der Computervorrichtung 122 und/oder des entfernten Systems 114 die genauen Positionen des ersten Sensors 130A und des zweiten Sensors 130B sowie den Winkel 406 speichern. Dementsprechend können die Prozessoren 132 der Computervorrichtung 122 und/oder die Prozessoren 132 des entfernten Systems 114 auf die bekannten Positionen aus dem Speicher der jeweiligen Vorrichtungen zugreifen und die bekannten Positionen der Sensoren 130 und den Winkel 406 zwischen den Sensoren 130 verwenden, um unter Verwendung von Triangulation die Position von Schritt 502 zu bestimmen, die die Position der ersten Kante 402A darstellt (z.B. relativ zur zweiten Kante 402B (z.B. die Kante, die gerade geschnitten wird)).
In einigen Beispielen können der erste Sensor 130A (z. B. der Quellensensor) und der zweite Sensor 130B (z. B. der Empfänger) allein oder mit Hilfe der Steuerung 110 oder der externen Computervorrichtung 122 den Abstand zwischen der Maschine 102 und einer oder mehreren der Arbeitsfläche 106 und/oder der Schnittfläche 250 messen. Die Signale können beispielsweise in ein kartesisches Koordinatensystem transformiert werden, das auf die Arbeitsfläche 106 projiziert wird. Wie dargestellt, umfasst 5 eine Verschiebung und/oder einen Schritt 502 (z. B. entsprechend einer Tiefe (z. B. einem Höhenunterschied) zwischen der Arbeitsfläche 106 und der Schnittfläche 250). In einigen Beispielen wird der Schritt 502 (z. B. durch den ersten Sensor 130A und/oder den zweiten Sensor 130B allein oder mit Hilfe der Steuerung 110 oder der externen Computervorrichtung 122) unter Verwendung mathematischer Gradientenverfahren erfasst. In einigen Beispielen wird die Position der zuvor geschnittenen Kante 402A in Bezug auf die Seite der Schneidwalze 220, die sich in der Nähe der zweiten Kante 402B befindet, in Schritt 502 bestimmt. In einigen Beispielen wird die Position der zuvor geschnittenen Kante 402A relativ zu der Seite der Schneidwalze 220, die sich in der Nähe der Kante 402B befindet, verwendet, um einen Prozentsatz der Breite der Walze 220 zu bestimmen, der die Arbeitsfläche 106 tatsächlich schneidet.
6 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Laserprofilabtastsystems 400 von 4 und 5, wie es zur Durchführung des oben beschriebenen Triangulationsverfahrens verwendet wird. Wie dargestellt, zeigt 6 eine abgetastete Kante einer teilgeschnittenen Materialbreite hinter einer Maschine 102. Wie dargestellt, umfasst das Laserprofilabtastsystem 400 einen dritten Sensor 130D und einen vierten Sensor 130D (nicht dargestellt) (gemeinsam als Sensor(en) 130 bezeichnet). Die Sensoren 130 sind so konfiguriert, dass sie die Schnittfläche 250 (z. B. den Boden hinter der Schneidwalze 220) betrachten. Wie dargestellt, umfasst die Schnittfläche 250 eine Anzeige 608 einer ersten Kante 402A und einer zweiten Kante 402B. Die Angabe 608 der ersten Kante 402A umfasst die zuvor von der Maschine 102 geschnittene Kante. Die zweite Kante 210B umfasst eine Kante, die gerade von der Schneidwalze 220 der Maschine 102 geschnitten wird.
In einigen Beispielen sind der dritte Sensor 130C und der vierte Sensor 130D (nicht dargestellt) eine oder mehrere Arten von Sensoren 130, wie oben beschrieben. In einigen Beispielen sind die genauen Positionen des dritten Sensors 130C und des vierten Sensors 130D relativ zum Rahmen 202 der Maschine 102 bekannt und im Speicher einer Computervorrichtung 122 und/oder eines entfernten Systems 114 gespeichert. Zum Beispiel können, wie oben beschrieben, die Sensoren 130C und 130D am Rahmen 202 der Maschine 102 angebracht werden. In einigen Beispielen sind der eine oder die mehreren Sensoren 130C, 130D an einer festen Position am Rahmen 202 der Maschine 102 angebracht, so dass ein Sichtfeld des einen oder der mehreren Sensoren 130C, 130D relativ zum Rahmen 202 der Maschine 102 fixiert bleibt. In einigen Beispielen werden ein oder mehrere der Sensoren 130C, 130D basierend auf dem Horizont an dem Rahmen 202 der Maschine 102 angebracht. In einigen Beispielen arbeitet die Maschine 102 auf einer Arbeitsfläche 106, die geneigt ist (z. B. schräg oder abfallend). In diesem Beispiel sind der eine oder die mehreren Sensoren 130C, 130D am Rahmen 202 der Maschine 102 mit einer dynamischen Halterung (z. B. einer kardanischen Halterung oder einer anderen ähnlichen Halterung) befestigt, so dass der eine oder die mehreren Sensoren 130C, 130D ein fixiertes Sichtfeld in Bezug auf den Horizont und/oder eine Achse aufweisen, die nicht durch den Winkel (z. B. die Neigung oder das Gefälle) der Maschine 102 bestimmt wird.
In einigen Beispielen sind die genauen Positionen des dritten Sensors 130C (z. B. des Empfängers) und des vierten Sensors 130D (z. B. der Quelle) in Bezug auf den Rahmen 202 der Maschine 102, sowie der Winkel (nicht dargestellt) (z.B. eine winkelmäßige Ausrichtung des dritten Sensors 130C und des vierten Sensors 130D relativ zum Rahmen 202) zwischen dem dritten Sensor 130C und dem vierten Sensor 130D einer Computervorrichtung 122 und/oder einem entfernten System 114 bekannt. Zum Beispiel kann der Speicher der Computervorrichtung 122 und/oder des entfernten Systems 114 die genauen Positionen des dritten Sensors 130C und des vierten Sensors 130D sowie den Winkel speichern. In einigen Beispielen ist ein Abstand 612 zwischen einer Position des dritten Sensors 130C und/oder des vierten Sensors 130D (relativ zu dem Rahmen 202 der Maschine 102 und/oder der Schnittfläche 250) und der Schneidwalze 220 (relativ zum Rahmen 202 der Maschine 102 und/oder der Schnittfläche 250) bekannt und im Speicher gespeichert.
In einigen Beispielen umfassen der dritte Sensor 130C und der vierte Sensor 130D (nicht dargestellt) Laserprofilabtastvorrichtungen, die zur Bestimmung eines Profils einer Oberfläche (z. B. der Schnittfläche 250) hinter der Schneidwalze 220 geeignet sind. In einigen Beispielen wird ein Triangulationsverfahren verwendet, um Abstände zu Objekten zu messen. In einigen Beispielen besteht der dritte Sensor 130C aus einem Empfänger und der vierte Sensor 130D (nicht dargestellt) aus einer Laserquelle. In einigen Beispielen bewegt sich die Maschine 102 entlang der Arbeitsfläche 106 in einer Richtung 408 (z. B. vorwärts). Der dritte Sensor 130C (z. B. der Empfänger) empfängt reflektiertes Licht 602 von einem Laserstrahl 606, der vom vierten Sensor 130D nach unten auf die Schnittfläche 250 hinter der vorrückenden Schneidwalze 220 projiziert wird.
Wie oben beschrieben, sind die genauen Positionen des dritten Sensors 130C (z. B. des Empfängers) und des vierten Sensors 130D (z. B. des Quellensensors (nicht dargestellt)) in Bezug auf den Rahmen 202 der Maschine 102 sowie ein Winkel (nicht dargestellt) zwischen den Sensoren 130C und 130D einer Computervorrichtung 122 bekannt und im Speicher gespeichert. Zum Beispiel kann der Speicher der Computervorrichtung 122 und/oder der Speicher des entfernten Systems 114 die genauen Positionen des dritten Sensors 130C und des vierten Sensors 130D sowie den Winkel speichern. Dementsprechend können der/die Prozessor(en) 132 einer Computervorrichtung 122 und/oder des entfernten Systems 114 auf die bekannten Positionen aus dem Speicher der jeweiligen Vorrichtungen zugreifen und die bekannten Positionen der Sensoren 130C und 130D (nicht dargestellt) und den Winkel zwischen den Sensoren 130 verwenden, um die Position des Schritts 604 unter Verwendung von Triangulation zu bestimmen. In einigen Beispielen umfasst der Schritt 604 eine tatsächliche Schnitttiefe, die der zweiten Kante 402B zugeordnet ist.
In einigen Beispielen können der dritte Sensor 130C (z. B. der Empfängersensor) und der vierte Sensor 130D (z. B. der Quellensensor), allein oder mit Hilfe der Steuerung 110 der Maschine 102 oder des einen oder der mehreren Prozessoren 132 einer externen Computervorrichtung 122 und/oder eines entfernten Systems 114, den Abstand zwischen der Maschine 102 und einer oder mehreren der Arbeitsfläche 106 und/oder der Schnittfläche 250 messen. Die Signale können beispielsweise in ein kartesisches Koordinatensystem transformiert werden, das auf die Arbeitsfläche 106 projiziert wird. Wie dargestellt, wird eine zweite Verschiebung und/oder ein zweiter Schritt 604 erfasst. In einigen Beispielen wird der zweite Schritt 604 (z. B. durch den dritten Sensor 130C und/oder den vierten Sensor 130D allein, oder mit Hilfe der Steuerung 110 der Maschine oder des einen oder der mehreren Prozessoren 132 der fahrzeugunabhängigen Computervorrichtung 122 und/oder des entfernten Systems 114) unter Verwendung mathematischer Gradientenverfahren erfasst.
In einigen Beispielen speichert die Computervorrichtung 122 außerdem eines oder mehrere der Folgenden: den Abstand 612 zwischen dem dritten Sensor 130C und der Schneidwalze 220, eine bestimmte Schnittbreite 610 (z. B. Teilschnittbreite und/oder volle Schnittbreite der Schneidwalze 220) vor der Schneidwalze 220 und/oder eine erste Schnitttiefe 614, die der ersten Kante 402A zugeordnet ist. In einigen Beispielen umfasst die erste Schnitttiefe 614 eine tatsächliche Schnitttiefe, die der ersten Kante 402A zugeordnet ist. Dementsprechend erzeugen der/die Prozessor(en) 132 der Computervorrichtung 122 und/oder das entfernte System 114 ein oder mehrere Profile (z. B. Schnittprofile) für die Maschine 102 basierend zumindest teilweise auf den Sensordaten, die von dem/den Sensor(en) 130 an der Maschine 102 empfangen werden.
Dementsprechend nutzen die hier beschriebenen Systeme und Verfahren den/die Sensor(en) 130 an einer Maschine 102, um eine Umgebung um die Maschine 102 herum (z. B. vor und hinter ihr) zu erfassen, um tatsächliche Schnittprofile zu erzeugen und das tatsächliche Schnittvolumen zu bestimmen. Solche Systeme und Verfahren werden verwendet, um die Kosten auf der Baustelle 108 genauer zu bestimmen und die Echtzeitsteuerung der Höhe der Schneidwalze 220 während des Betriebs der Maschine 102 zu unterstützen.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispielverfahren 700 in Verbindung mit dem in 1 gezeigten System 100 darstellt. Das Verfahren wird als logische Flussdiagramme dargestellt, wobei jeder Vorgang eine Abfolge von Operationen darstellt, die in Hardware, Software oder einer Kombination davon implementiert werden können. Im Zusammenhang mit Software stellen die Operationen computerausführbare Anweisungen dar, die auf einem oder mehreren computerlesbaren Speichermedien gespeichert sind und bei Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren die genannten Operationen ausführen. Zu den computerausführbaren Anweisungen gehören im Allgemeinen Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen und dergleichen, die bestimmte Funktionen ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren. Die Reihenfolge, in der die Operationen beschrieben werden, ist nicht als Einschränkung zu verstehen, und eine beliebige Anzahl der beschriebenen Operationen kann in beliebiger Reihenfolge und/oder parallel kombiniert werden, um die Prozesse zu implementieren. Obwohl jeder der Prozesse oder andere Merkmale, die in Bezug auf das Verfahren 700 beschrieben sind, von dem/den Prozessor(en) 132 einer Computervorrichtung 122 ausgeführt werden können, wird der Einfachheit halber das Beispielverfahren 700 im Folgenden so beschrieben, dass es von dem/den Prozessor(en) 132 und/oder der Systemsteuerung 116 des entfernten Systems 114 (z. B. des Backend-Servers) durchgeführt wird, sofern nicht anders angegeben.
Wie in 7 gezeigt, empfangen ein oder mehrere Prozessoren 132 bei 702 erste Informationen, die von ersten Sensoren 130 erfasst werden, die von einer Maschine 102 getragen werden, die an der Baustelle 108 angeordnet ist. In einigen Beispielen sind eine oder die mehreren Prozessoren 132 der Computervorrichtung 122 zugeordnet. In einigen Beispielen sind eine oder die mehreren Prozessoren 132 mit entfernten System 114 zugeordnet (z. B. mit BackEnd-Servern). Der eine oder die mehreren Prozessoren 132 empfangen die ersten Informationen von einer Steuereinheit 110 der Maschine 102 über ein Netzwerk 112. In einigen Beispielen umfassen die ersten Informationen eines oder mehrere der Folgenden: Sensorrohdaten (z. B. unverarbeitete Sensordaten), Bilddaten (verarbeitet und/oder unverarbeitet), und/oder Sensordaten (z.B. verarbeitete Sensordaten), die dem/den ersten Sensor(en) 130 zugeordnet sind, eine von der Maschine 102 zurückgelegte Strecke, eine Zeit (z. B. die Dauer), in der die Maschine 102 in Betrieb war, die Breite eines Abstands zwischen dem/den Sensor(en) und einem Schneidwerkzeug der Maschine 102, die Geschwindigkeit der Maschine 102, die Breite des Schneidwerkzeugs der Maschine 102, Bilder, die den Sensoren zugeordnet sind, eine Teilschnittbreite, die dem Schneidwerkzeug der Maschine 102 zugeordnet ist, und/oder andere von dem/den Sensor(en) erfasste Daten.
In einigen Beispielen sind der eine oder die mehreren ersten Sensoren 130 an einem ersten Ort an der Maschine 102 angeordnet. Wenn die Maschine 102 beispielsweise eine Kaltfräse 102 umfasst, empfangen die Prozessoren 132 die ersten Informationen von dem einen oder den mehreren ersten Sensoren 130, die als Teil der oben beschriebenen Sensoranordnung 246 enthalten sind. In diesem Beispiel umfassen die ersten Informationen Rohsensordaten und/oder Sensordaten, die dem einen oder den mehreren Sensoren 130 zugeordnet sind, die vor einer Schneidwalze 220 der Maschine 102 angeordnet sind.
Bei 704 erzeugen der/die Prozessor(en) 132, zumindest teilweise basierend auf den ersten Informationen, ein erstes Profil einer Arbeitsfläche vor der Maschine 102. In einigen Beispielen verarbeiten die Prozessoren 132 die Rohsensordaten, um die Sensordaten (z. B. verarbeitete Sensordaten) zu erzeugen, und erzeugen das erste Profil unter Verwendung der Sensordaten. In einigen Beispielen umfasst das erste Profil einen Ort, der einem vorderen Ende der Maschine 102 zugeordnet ist. Wenn beispielsweise der eine oder die mehreren ersten Sensoren 130 vor einer Schneidwalze positioniert sind, umfasst das erste Profil einen Bereich vor der Schneidwalze 220, der sich mindestens über die Breite der Maschine 102 erstreckt und/oder vor der Maschine 102 verläuft. In einigen Beispielen umfasst das erste Profil eine im Wesentlichen vertikale Schnittkante, die eine Schnitttiefe definiert, und eine im Wesentlichen horizontale Schnittbreite, wobei die im Wesentlichen vertikale Schnittkante und die im Wesentlichen horizontale Schnittbreite auf der Arbeitsfläche 106 durch das Schneidwerkzeug (z.B. Schneidwalze 220) der Maschine 102 gebildet werden.
Bei 706 bestimmen der/die Prozessor(en) 132 zumindest teilweise basierend auf dem ersten Profil ein geschätztes Volumen an Material, das von der Maschine 102 von der Baustelle 108 entfernt wurde. Wie oben beschrieben, bestimmen der/die Prozessor(en) 132 das erwartete Volumen des von der Maschine 102 von der Baustelle 108 entfernten Materials unter Verwendung von Daten, die Folgendes umfassen: (i) eine Tiefenmessung für die Tiefe d₀ (gleich der Differenz der Abstände d₁ und d₂ für die Arbeitsfläche 106 und die Schnittfläche 250), (ii) eine Breite der Schneidwalze 220 (z.B. volle Breite und/oder Teilschnittbreite), (iii) eine Messung der Fahrstrecke der Maschine 102. In einigen Beispielen wird die Tiefenmessung d₀ unter Verwendung von Daten eines Schnitttiefensensors, wie z. B. eines Sensors 130 auf der oben beschriebenen Sensoranordnung 246, bestimmt.
Bei 708 empfangen der/die Prozessor(en) 132 zweite Informationen, die von einem oder mehreren zweiten Sensoren an der Maschine 102 erfasst wurden. Der eine oder die mehreren Prozessoren 132 empfangen die zweiten Informationen von der Steuerung 110 der Maschine 102. In einigen Beispielen empfangen die Prozessoren 132 die zweiten Informationen über das Netzwerk 112. In einigen Beispielen umfassen die zweiten Informationen eines oder mehrere der Folgenden: Sensorrohdaten (z. B. unverarbeitete Sensordaten) und/oder Sensordaten (z.B. verarbeitete Sensordaten), die dem/den zweiten Sensor(en) zugeordnet sind, eine von der Maschine 102 zurückgelegte Strecke, eine Zeit (z. B. Dauer), die die Maschine 102 in Betrieb war, die Breite eines Abstands zwischen dem/den Sensor(en) und einem Schneidwerkzeug der Maschine 102, die Geschwindigkeit der Maschine 102, die Breite des Schneidwerkzeugs der Maschine 102, Bilder, die dem/den zweiten Sensor(en) zugeordnet sind, Laserabtastungen, eine Teilschnittbreite, die dem Schneidwerkzeug der Maschine 102 zugeordnet ist, und/oder andere von dem/den zweiten Sensor(en) erfasste Daten. In einigen Beispielen umfassen der/die zweite(n) Sensor(en) einen oder mehrere der oben beschriebenen Sensoren 130.
In einigen Beispielen sind der eine oder die mehreren zweiten Sensoren an einem zweiten Ort der Maschine 102 angeordnet. In einigen Beispielen unterscheidet sich der zweite Ort von dem ersten Ort. Wenn die Maschine 102 beispielsweise eine Kaltfräse 102 umfasst, sind der eine oder die mehreren ersten Sensoren 130 Teil der oben beschriebenen Sensoranordnung 246, und der eine oder die mehreren zweiten Sensoren umfassen den einen oder die mehreren oben beschriebenen Sensoren 130. Wie oben beschrieben, befinden sich der eine oder die mehreren Sensoren 130 an einer oder mehreren Positionen hinter der Schneidwalze der Maschine 102 und können auf verschiedene Weise an der Maschine 102 angebracht werden. In diesem Beispiel umfassen die zweiten Informationen Sensorrohdaten, Bilddaten und/oder Sensordaten, die dem einen oder den mehreren Sensoren 130 zugeordnet sind, die sich hinter der Schneidwalze 220 der Maschine 102 befinden.
Bei 710 erzeugen der/die Prozessor(en) 132 zumindest teilweise basierend auf den zweiten Informationen ein zweites Profil einer Schnittfläche hinter einem Schneidwerkzeug der Maschine. In einigen Beispielen verarbeiten der/die Prozessor(en) 132 die in den zweiten Informationen enthaltenen Rohsensordaten, um die Sensordaten (z. B. verarbeitete Sensordaten) zu erzeugen und das zweite Profil unter Verwendung der Sensordaten zu erstellen. In einigen Beispielen umfasst das zweite Profil einen Ort, der einem hinteren Ende der Maschine 102 zugeordnet ist. In einigen Beispielen umfasst das zweite Profil eine im Wesentlichen vertikale Schnittkante, die eine Schnitttiefe definiert, und eine im Wesentlichen horizontale Schnittbreite, wobei die im Wesentlichen vertikale Schnittkante und die im Wesentlichen horizontale Schnittbreite auf der Arbeitsfläche 106 durch das Schneidwerkzeug (z.B. Schneidwalze 220) der Maschine 102 gebildet werden. In einigen Beispielen umfasst das Schneidwerkzeug die Schneidwalze 220 der Maschine 102 und das zweite Profil umfasst einen Bereich hinter der Schneidwalze 220. In einigen Beispielen umfasst das zweite Profil einen Bereich, der sich mindestens über die Breite der Maschine 102 erstreckt und/oder sich hinter der Maschine 102 erstreckt.
Bei 712 bestimmen der/die Prozessor(en) 132 zumindest teilweise basierend auf dem zweiten Profil eine tatsächliche Schnitttiefe, die einer Schnittkante der Maschine zugeordnet ist. In einigen Beispielen bestimmen der/die Prozessor(en) 132 eine zweite tatsächliche Schnitttiefe, die einer zweiten Schnittkante der Maschine zugeordnet ist. In einigen Beispielen umfasst die tatsächliche Schnitttiefe, die der Schnittkante der Maschine 102 zugeordnet ist, eine Tiefe 614 der oben beschriebenen ersten Kante 402A. In einigen Beispielen umfasst die zweite tatsächliche Schnitttiefe eine zweite Tiefe 604 der oben beschriebenen zweiten Kante 402B.
Bei 714 bestimmen der/die Prozessor(en) 132 eine Differenz zwischen einer oder mehreren der erwarteten Schnitttiefe, die der ersten Schnittkante zugeordnet ist, und der tatsächlichen Schnitttiefe. In einigen Beispielen bestimmen der/die Prozessor(en) zusätzlich oder alternativ eine Differenz zwischen einer zweiten erwarteten Schnitttiefe, die der zweiten Schnittkante und der zweiten tatsächlichen Schnitttiefe zugeordnet ist. In einigen Beispielen werden eine oder mehrere der Differenzen basierend auf Folgendem bestimmt: Vergleichen der tatsächlichen Schnitttiefe mit einer erwarteten Schnitttiefe, die der ersten Schnittkante der Maschine zugeordnet ist, und/oder Vergleichen der zweiten tatsächlichen Schnitttiefe mit einer zweiten erwarteten Schnitttiefe, die der zweiten Schnittkante der Maschine zugeordnet ist. In einigen Beispielen kann die erwartete Schnitttiefe und/oder die zweite erwartete Schnitttiefe im Speicher der Steuerung 110, der Computervorrichtung 122 und/oder des entfernten Systems 114 gespeichert werden. In einigen Beispielen ist die erwartete Schnitttiefe und/oder die zweite erwartete Schnitttiefe ein Wert, der von einer Person (z. B. einem Bediener der Maschine 102, einem Vorarbeiter usw.) auf der Baustelle 108 vor dem Betrieb der Maschine 102 festgelegt wird. Wenn die Maschine 102 beispielsweise eine Kaltfräse ist, kann die erwartete Schnitttiefe, die der ersten Schnittkante (z. B. 402A und/oder der rechten Seite der Schneidwalze 220) zugeordnet ist, und/oder die zweite erwartete Schnitttiefe, die der zweiten Schnittkante (z. B. 402B und/oder der linken Seite der Schneidwalze 220) der Maschine 102 zugeordnet ist, auf eine beliebige Tiefe (z. B. null Millimeter, 75 Millimeter usw.) eingestellt und im Speicher gespeichert werden. In einigen Beispielen umfasst die erwartete Schnitttiefe und/oder die zweite erwartete Schnitttiefe eine Tiefe, auf die die Schneidwalze 220 der Maschine 102 eingestellt ist, um das Material 228 der Arbeitsfläche 106 zu schneiden. In einigen Beispielen, z. B. wenn die Maschine 102 eine Planiermaschine ist, werden die erwartete Schnitttiefe und/oder die zweite erwartete Schnitttiefe basierend auf einer Steigung und/oder einer Neigung (z. B. einem Winkel) der Maschine definiert. Wenn beispielsweise eine Arbeitsfläche geneigt ist, kann die rechte Seite der Schneidwalze im Vergleich zur linken Seite der Schneidwalze 220 tiefer als die Mitte der Maschine 102 liegen. In diesem Beispiel wird die rechte Seite der Schneidwalze so eingestellt, dass eine erwartete Schnitttiefe (z. B. 70 Millimeter) und Neigung (z. B. 3 %) definiert werden. In diesem Beispiel wird die linke Seite der Schneidwalze 220 so eingestellt, dass sie eine zweite erwartete Schnitttiefe aufweist (z. B. 75 Millimeter). In einigen Beispielen definiert die linke Seite der Schneidwalze 220 darüber hinaus eine Neigung.
Bei 716 bestimmen der/die Prozessor(en) 132, ob eine Differenz zwischen der tatsächlichen Schnitttiefe und der erwarteten Schnitttiefe (und/oder eine Differenz zwischen der zweiten tatsächlichen Schnitttiefe und der zweiten erwarteten Schnitttiefe) größer als eine Schwellendifferenz ist. In einigen Beispielen umfasst die Schwellendifferenz eine vorbestimmte Differenz (z. B. 5 Millimeter, 10 Millimeter usw.), die vom Bediener der Maschine 102 und/oder anderen Mitarbeitern auf der Baustelle 108 festgelegt wird. Obwohl 716 in Bezug auf den Vergleich einer Differenz zwischen einer tatsächlichen Schnitttiefe und einer erwarteten Schnitttiefe mit einem Schwellenwert beschrieben wird, kann selbstverständlich jede beliebige Metrik verwendet werden. In einigen Beispielen umfasst die Metrik eine Differenz zwischen dem tatsächlich entfernten Volumen und dem erwarteten entfernten Volumen.
Wenn der/die Prozessor(en) 132 bestimmt/bestimmen, dass eine Differenz größer oder gleich der Schwellwertdifferenz ist, fährt das Verfahren mit 718 fort. Bei 718 erzeugen der/die Prozessor(en) 132 einen Befehl, der dafür konfiguriert ist, die Maschine 102 zu veranlassen, einen gewünschten Vorgang auszuführen. Wenn die Maschine 102 beispielsweise eine Kaltfräse umfasst, bestimmen der/die Prozessor(en) 132 einen gewünschten Vorgang basierend auf der Bestimmung, dass die Schwellendifferenz überschritten wurde. In einigen Beispielen umfasst der gewünschte Vorgang das Anheben und/oder Absenken einer Schneidwalze 220 der Maschine 102. Wenn beispielsweise die erwartete Schnitttiefe der Maschine 102 75 Millimeter und die tatsächliche Schnitttiefe 81 Millimeter beträgt, vergleichen der oder die Prozessoren 132 die Differenz (z. B. 6 Millimeter) mit einem Schwellenwert. In diesem Beispiel beträgt die Schwellwertdifferenz 5 Millimeter, dementsprechend bestimmen der oder die Prozessoren 132, dass die Maschine 102 oberhalb des Schwellenwerts schneidet und erzeugen eine Anweisung, die die Steuerung 110 der Maschine 102 veranlasst, die erwartete Schnitttiefe anzupassen, die der ersten Schnittkante zugeordnet ist. Beispielsweise kann die Anweisung der Steuerung 110 anzeigen, die der ersten Schnittkante zugeordnete Seite der Schneidwalze 220 anzuheben und/oder abzusenken, um innerhalb der Schwellenwertdifferenz zu liegen. In einigen Beispielen ist der gewünschte Vorgang einer beliebigen steuerbaren Komponente der Maschine 102 zugeordnet, die betriebsfähig mit einer Steuerung 110 verbunden ist. In einigen Beispielen umfasst der gewünschte Vorgang beispielsweise: eine automatische Lenkkorrektur, eine automatisierte Beschleunigung der Maschine 102, ein automatisches Abbremsen der Maschine 102, einen automatisierten Start der Maschine 102, automatisches Anhalten der Maschine 102, unter anderem.
Bei 720 senden der/die Prozessor(en) 132 den Befehl an eine Steuerung 110 der Maschine 102. In einigen Beispielen wird der Befehl über das Netzwerk 112 gesendet. In einigen Beispielen ist die Steuerung 110 der Maschine 102 so konfiguriert, dass sie den Befehl ausführt und basierend auf der Ausführung des Befehls die Maschine 102 veranlasst, den gewünschten Vorgang durchzuführen. In einigen Beispielen senden der/die Prozessor(en) 132 den Befehl an die Steuerung 110, um die Steuerung 110 zu veranlassen, den gewünschten Vorgang nahezu in Echtzeit auszuführen. Der eine oder die mehreren Prozessoren 132 überwachen weiterhin den (die) ersten Sensor(en) 130 und/oder den (die) zweiten Sensor(en) 130, während sich die Maschine 102 entlang einer Baustelle 108 bewegt.
Dementsprechend verwenden die hier beschriebenen Systeme und Verfahren den/die Sensor(en) 130 an einer Maschine 102, um eine Umgebung um die Maschine 102 herum (z. B. vor und hinter ihr) zu verfolgen und Schnittprofile zu erzeugen. Solche Systeme und Verfahren werden verwendet, um die Maschine(n) auf einer Baustelle 108 effektiver zu betreiben und die Effizienz auf der Baustelle 108 zu verbessern. Durch die Bereitstellung von Echtzeit-Rückmeldungen in Form von Anweisungen zur Steuerung des Betriebs der Maschine 102 wird beispielsweise die Sicherheit und Effizienz auf der Baustelle verbessert.
Wenn der bzw. die Prozessoren 132 bestimmen, dass die Differenz kleiner als die Schwellendifferenz ist, fährt das Verfahren bei 722 fort. In einigen Beispielen geht das Verfahren nach der Ausführung von 720 zu 722 über. In einigen Beispielen überwachen der/die Prozessor(en) 132 weiterhin den/die Sensor(en) 130. Während 722 so beschrieben wird, dass er stattfindet, wenn die Bestimmung für 716 ein „NEIN“ ist und/oder nach 720 stattfindet, versteht es sich, dass 722 nach 714 und/oder gleichzeitig mit mindestens 716 durchgeführt werden kann.
Bei 722 bestimmen der/die Prozessor(en) 132, zumindest teilweise basierend auf dem zweiten Profil ein tatsächliches Volumen an Material 228, das von der Maschine 102 von der Baustelle 108 entfernt wurde. Wie oben beschrieben, wird das tatsächliche Volumen des von der Maschine 102 von der Baustelle 108 entfernten Materials 228 basierend auf dem zweiten Profil bestimmt. Das zweite Profil umfasst zum Beispiel Daten wie (i) eine Tiefenmessung für die Tiefe d₀ (gleich der Differenz der Abstände d₁ und d₂ für die Arbeitsfläche 106 und die Schnittfläche 250), (ii) eine Breitenmessung der Schneidwalze 220 (z.B. volle Breite und/oder Teilschnittbreite), (iii) eine Messung der Fahrstrecke der Maschine 102. In einigen Beispielen wird die Tiefenmessung d₀ anhand der Daten eines Schnitttiefensensors 130 bestimmt, wie oben beschrieben.
In einigen Beispielen zeigt das zweite Profil an, dass die Maschine 102 eine größere Menge an Volumen als erwartet abträgt, dass die Maschine 102 weniger Volumen als erwartet abträgt und/oder ob Abschnitte der Schnittfläche 250 Anlass zur Besorgnis geben (z. B. Teile der Schneidwalze 220 sind gebrochen, die Mitte der Schnittfläche 250 ist gebrochen und/oder nicht entfernt, usw.). Wenn die Baustelle 108 beispielsweise eine Fahrbahn umfasst, besteht die Fahrbahn aus einer oder mehreren Asphaltschichten, die mit einem Bindemittel auf den Beton aufgetragen werden. In einigen Beispielen ist das Bindemittel abgenutzt, so dass beim Schneiden des Asphalts durch die Maschine 102 darüber hinaus ein Teil des Betons, der nicht von der Schneidwalze 220 geschnitten wurde, entfernt wird. Dementsprechend kann das zweite Profil anzeigen, dass zusätzliches Material 228 von der Baustelle 108 entfernt wurde, was zu einem höheren Volumen an entferntem Material 228 führt als erwartet. Während sich die Maschine 102 weiter entlang der Baustelle 108 bewegt, wird das tatsächliche Volumen des abgetragenen Materials 228 aktualisiert. In einigen Beispielen wird das tatsächliche Volumen des abgetragenen Materials 228 in Echtzeit aktualisiert. In einigen Beispielen wird das tatsächliche Volumen des abgetragenen Materials intermittierend aktualisiert (z. B. in Zeitintervallen, basierend auf einer von der Maschine zurückgelegten Strecke usw.). Durch die Verwendung von Sensoren 130, die am hinteren Ende der Maschine 102 positioniert sind, um ein zweites Profil (z. B. das tatsächliche Schnittprofil) für einen Bereich hinter der Schneidwalze 220 abzutasten und zu erstellen, bieten die hier beschriebenen Techniken eine genauere Bestimmung des von der Maschine 102 tatsächlich abgetragenen Volumens.
Bei 724 erzeugen der/die Prozessor(en) 132 einen oder mehrere Bericht(e). In einigen Beispielen sind der eine oder die mehreren Berichte unter anderem Abrechnungsinformationen, Maschinenfahrtinformationen und der Koordination mit anderen Maschinen auf der Baustelle 108 zugeordnet. In einigen Beispielen veranlassen der eine oder die mehreren Prozessoren 132, dass mindestens einer des einen oder der mehreren Berichte auf einem Display einer Computervorrichtung 122 angezeigt wird. In einigen Beispielen ist die Computervorrichtung 122 einem Vorarbeiter auf der Baustelle 108 zugeordnet. Die Fahrtinformationen umfassen beispielsweise einen Tageskilometerzähler, der angibt, wie weit die Maschine 102 gefahren ist. Basierend auf dem Tageskilometerzähler können der eine oder die mehreren Berichte angeben, wie viel Gewicht des Materials 228 auf eine zweite Maschine 104 (z. B. eine Fördermaschine) entladen wurde. In diesem Beispiel kann ein Vorarbeiter auf der Baustelle den einen oder die mehreren Berichte nutzen, um zu verhindern, dass die Maschine(n) über- und/oder unterladen wird (werden), wodurch die Kosten gesenkt und die Effizienz der Maschine(n) verbessert wird. In einigen Beispielen werden der eine oder die mehreren Berichte in dem entfernten System 114 erstellt. In einigen Beispielen wird das tatsächlich entnommene Volumen und/oder der eine oder die mehreren Berichte über das Netzwerk 112 an das entfernte System 114 gesendet.
Dementsprechend verwenden die hier beschriebenen Systeme und Verfahren den/die Sensor(en) 130 an einer Maschine 102, um eine Umgebung um die Maschine 102 herum (z. B. vor und hinter ihr) zu verfolgen und Schnittprofile zu erzeugen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung beschreibt Systeme und Verfahren, die eine automatische Steuerung der Schnitttiefe einer Maschine über eine maschinengesteuerte Rückkopplungsschleife ermöglichen und dem Leiter einer Baustelle Maschinenprofile und das tatsächliche Volumen des von einer Maschine 102 abgetragenen Materials liefern. Solche Systeme und Verfahren werden verwendet, um Maschinen, wie eine oder mehrere der oben beschriebenen Maschinen 102, 104, auf einer Baustelle effektiver zu betreiben. Derartige Systeme und Verfahren ermöglichen es dem Leiter der Baustelle beispielsweise, das Personal auf der Baustelle zu reduzieren, die Sicherheit zu verbessern und den Betrieb anderer Maschinen basierend auf einem oder mehreren von einer Maschine 102 bestimmten Profilen und dem tatsächlichen Volumen des abgetragenen Materials effektiver zu koordinieren.
Infolgedessen reduziert die Verwendung der Systeme und Verfahren der vorliegenden Offenbarung die Computerressourcen, die Steuerungsinfrastruktur und die Kosten, die für die Durchführung verschiedener Vorgänge auf der Baustelle 108 erforderlich sind, und verbessert so die Effizienz des Systems 100. Insbesondere können die hier beschriebenen Systeme ohne Einsatz von Baustellenpersonal und entsprechenden Ressourcen implementiert werden. Infolgedessen kann der Einsatz von Personal, Ausrüstung und/oder anderen Komponenten, die typischerweise mit Pflastersystemen verbunden sind, vermieden werden.
Während Aspekte der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die obenstehenden Ausführungsformen bestimmt gezeigt und beschrieben wurden, wird von einer Fachperson verstanden, dass verschiedene zusätzliche Ausführungsformen durch die Modifikation der offenbarten Maschinen, Systeme und Verfahren erwogen werden können, ohne von der Idee und dem Anwendungsbereich des Offenbarten abzuweichen. Solche Ausführungsformen sind so zu verstehen, dass sie in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fallen, wie er basierend auf den Ansprüchen und ihrer Äquivalente 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

US 9121146 [0005]

Claims

Verfahren, das Folgendes umfasst: Empfangen, durch einen Prozessor (132) einer Computervorrichtung (122) und von einer Steuerung (110) einer Maschine (102), die an einer Baustelle (108) angeordnet ist, über ein Netzwerk (112), von ersten Informationen, die von einem oder mehreren ersten Sensoren (130), die von der Maschine (102) getragen werden, erfasst werden; Erzeugen, durch den Prozessor (132) und zumindest teilweise basierend auf den ersten Informationen, eines ersten Profils einer Arbeitsfläche (106) vor der Maschine (102); Bestimmen, durch den Prozessor (132) und zumindest teilweise basierend auf dem ersten Profil, eines geschätzten Volumens von Material (228), das von der Baustelle (108) durch die Maschine (102) entfernt wird; Empfangen, durch den Prozessor (132) und von der Steuerung (110) der Maschine (102), über das Netzwerk (112), von zweiten Informationen, die von einem oder mehreren zweiten Sensoren (130), die von der Maschine (102) getragen werden, erfasst werden; Erzeugen, durch den Prozessor (132) und zumindest teilweise basierend auf den zweiten Informationen, eines zweiten Profils einer Schnittfläche hinter einem Schneidwerkzeug der Maschine (102); Bestimmen, durch den Prozessor (132) und zumindest teilweise basierend auf dem zweiten Profil, einer ersten tatsächlichen Schnitttiefe, die einer ersten Schnittkante der Maschine (102) zugeordnet ist, und einer zweiten tatsächlichen Schnitttiefe, die einer zweiten Schnittkante der Maschine (102) zugeordnet ist; und Bestimmen, durch den Prozessor (132), einer Differenz zwischen einer oder mehreren von einer ersten erwarteten Schnitttiefe, die der ersten Schnittkante zugeordnet ist, und der ersten tatsächlichen Schnitttiefe oder einer zweiten erwarteten Schnitttiefe, die der zweiten Schnittkante zugeordnet ist, und der zweiten tatsächlichen Schnitttiefe; und Erzeugen, durch den Prozessor (132), eines Befehls, der dafür konfiguriert ist, die Maschine (102) zu veranlassen, eine gewünschte Operation durchzuführen, die zumindest teilweise auf der Differenz basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Differenz größer als eine Schwellendifferenz ist und das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Senden des Befehls durch den Prozessor (132) und über das Netzwerk (112) an die Steuerung (110) der Maschine (102), wobei die Ausführung des Befehls durch die Steuerung (110) die Maschine (102) veranlasst, die gewünschte Operation nahezu in Echtzeit durchzuführen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gewünschte Vorgang mindestens eines von Anheben oder Absenken des Schneidwerkzeugs der Maschine (102) relativ zu einem Rahmen (202) der Maschine (102) oder der Arbeitsfläche (106) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das zweite Profil eine im Wesentlichen vertikale Schnittkante, die eine Schnitttiefe definiert, und eine im wesentlichen horizontale Schnittbreite aufweist, wobei die im Wesentlichen vertikale Schnittkante und die im Wesentlichen horizontale Schnittbreite auf der Arbeitsfläche (106) durch das Schneidwerkzeug der Maschine (102) gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Differenz kleiner als eine Schwellendifferenz ist und das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, durch den Prozessor (132) und zumindest teilweise basierend auf dem zweiten Profil, eines tatsächlichen Volumens von Material (228), das von der Baustelle (108) durch die Maschine (102) entfernt wird; und Erzeugen eines oder mehrerer Berichte durch den Prozessor (132) und zumindest teilweise basierend auf dem tatsächlichen Volumen des entfernten Materials (228).
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner Folgendes umfasst: Veranlassen, durch den Prozessor (132), dass mindestens einer der einen oder mehreren Berichte auf einem Display der Computervorrichtung (122) angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ersten Informationen von den ersten Sensoren (130) der Maschine (102) einem ersten Ort an einem vorderen Ende der Maschine (102) zugeordnet sind.
System, das Folgendes umfasst: eine Maschine (102), die auf einer Arbeitsfläche (106) einer Baustelle (108) angeordnet ist und dafür konfiguriert ist, zumindest einen Teil der Arbeitsfläche (106) zu entfernen; einen ersten Sensor (130), der von dem Rahmen der Maschine (102) getragen wird und an einem vorderen Ende der Maschine (102) angeordnet ist, wobei der erste Sensor (130) dafür konfiguriert ist, erste Informationen zu erfassen, die ein erstes Profil eines ersten Abschnitts der Arbeitsfläche (106) in der Nähe des vorderen Endes der Maschine (102) anzeigen; einen zweiten Sensor (130), der von dem Rahmen (202) der Maschine (102) getragen wird und an einem hinteren Ende der Maschine (102) gegenüber dem vorderen Ende angeordnet ist, wobei der zweite Sensor (130) dafür konfiguriert ist, zweite Informationen zu erfassen, die ein zweites Profil eines zweiten Abschnitts der Arbeitsfläche (106) in der Nähe des hinteren Endes der Maschine (102) anzeigen, wobei der zweite Abschnitt der Arbeitsfläche (106) einen Abschnitt umfasst, auf den die Maschine (102) eingewirkt hat; und einen Prozessor (132), der betriebsfähig mit einer Anzeige einer Vorrichtung verbunden ist, wobei der Prozessor (132) für Folgendes konfiguriert ist: Empfangen der ersten Informationen, die vom ersten Sensor (130) erfasst werden, Erzeugen, zumindest teilweise basierend auf den ersten Informationen, des ersten Profils des ersten Abschnitts der Arbeitsfläche (106); Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf dem ersten Profil, eines geschätzten Volumens von Material (228), das von der Baustelle (108) durch die Maschine (102) entfernt wird; Empfangen der zweiten Informationen von dem zweiten Sensor (130); Erzeugen, zumindest teilweise basierend auf den zweiten Informationen, des zweiten Profils des zweiten Abschnitts der Baustelle (108); Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf dem zweiten Profil, einer tatsächlichen Schnitttiefe, die einer Schnittkante der Maschine (102) zugeordnet ist; Bestimmen einer Differenz zwischen einer erwarteten Schnitttiefe, die der Schnittkante zugeordnet ist, und der tatsächlichen Schnitttiefe; und Erzeugen einer Anweisung, die dafür konfiguriert ist, die Maschine (102) zu veranlassen, eine gewünschte Operation durchzuführen, die zumindest teilweise auf der Differenz basiert.
System nach Anspruch 8, wobei die Differenz größer als eine Schwellendifferenz ist, und wobei der gewünschte Vorgang mindestens eines von Anheben oder Absenken eines Schneidwerkzeugs der Maschine (102) umfasst, wobei der Prozessor (132) ferner für Folgendes konfiguriert ist: Senden des Befehls an eine Steuerung (110) der Maschine (102), wobei die Ausführung des Befehls durch die Steuerung (110) die Maschine (102) veranlasst, die gewünschte Operation nahezu in Echtzeit durchzuführen.
System nach Anspruch 8, wobei die Differenz kleiner als eine Schwellendifferenz ist, und wobei der Prozessor (132) ferner für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf dem zweiten Profil, eines tatsächlichen Volumens an Material (228), das von der Baustelle (108) durch die Maschine (102) entfernt wurde; Erzeugen, zumindest teilweise basierend auf dem tatsächlichen Volumen des entfernten Materials (228), eines oder mehrerer Berichte. Veranlassen, dass mindestens einer der einen oder mehreren Berichte auf dem Display der Vorrichtung angezeigt wird.