DE112009002054T5

DE112009002054T5 - Dreidimensionale Abtastvorrichtung, die eine dynamische Aktualisierung enthält

Info

Publication number: DE112009002054T5
Application number: DE112009002054T
Authority: DE
Inventors: Cameron Bruce Ohio Clark; Ian Timothy Ohio Viney
Original assignee: Caterpillar Trimble Control Technologies LLC
Current assignee: Caterpillar Trimble Control Technologies LLC
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2009-08-19
Publication date: 2011-07-14
Anticipated expiration: 2029-08-20
Also published as: DE112009002054B4; WO2010022113A1; US8345926B2; CN102131986A; US20100046800A1; CN102131986B

Abstract

Dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung für eine über eine Baustelle fahrende Maschine, aufweisend: ein auf einer Maschine befestigtes Paar von Abtastern, wobei jeder des Paars von Abtastern Entfernungen zu einer Anzahl von Punkten auf dem Boden der Baustelle misst, wobei ein Abtaster des Paars von Abtastern nach hinten gewandt und der andere Abtaster des Paars von Abtastern nach vorne gewandt ist, und eine Steuerung, die auf das Paar von Abtaster zum Bestimmen der Kontur der Baustelle reagiert, und eine auf der Maschine befestigte und auf die Steuerung reagierende Anzeige zum Anzeigen der Kontur der Baustelle.

Description

Es gibt gegenwärtig keinen Weg, die es einer Maschine, wie z. B. einer Planierraupe oder dergleichen, ermöglicht, eine Echtzeit-Oberflächeninformation für eine automatische Maschinensteuer-Leitsystemberechnungen zu verwenden. In der Vergangenheit wurde die durch eine solche Maschine erzeugte tatsächliche Oberfläche vermessen, nachdem die Maschine einen Bereich bearbeitet hat. Es lässt ist leicht nachvollziehen, dass ein Vermessen einer Baustelle zeitaufwändig ist.
Verfahren zur Luftbildvermessung verwenden Laser, um dreidimensionale Geländemodelle aufzunehmen. Unter Verwendung dieser Verfahren, wurde es möglich, eine relative Standortabweichung der erzeugten Oberfläche von 10 cm (3.94 Zoll) zu erreichen. Dies ist für präzise Maschinensteueranwendungen nicht exakt genug, insbesondere wenn absolute Genauigkeit erforderlich ist.
Gegenwärtige dreidimensionale Steuerleitsysteme benutzen eine Steigung bzw. Neigung aus dem Entwurf bzw. Modell der Steuerberechnung zum Betrieb der Maschine. Die Entwurfsoberfläche passt jedoch nicht immer zu der Neigung der tatsächlichen Oberfläche, auf der die Maschine betrieben wird. Herkömmliche Maschinenleitsysteme bilden eine Oberfläche ab, welche von der Maschine aus der Oberflächeninformation unter der Annahme abgeleitet wurde, dass die Schaufelkante die Oberfläche nur geringfügig abträgt, d. h. abtastet. Es lässt ist jedoch leicht nachvollziehen, dass dies nicht immer eine genaue Annahme ist.
Gegenwärtig ist die einzige Möglichkeit, um die Maschinensteuersystemleistung zu messen, die Oberfläche der Baustelle vor und nach der Bearbeitung durch die Maschine zur Rekonturierung der Oberfläche zu vermessen. Obgleich manche herkömmliche Systeme ein Abtasten des Bereich vor einer Maschine zum Vermeiden der Erkennung oder zum Bestimmen der besten Abbaustandorte zum Bagger und Bestimmen der Maschinenstandorte vorschlagen, wie z. B. in den US Pat. 6,363,173 bzw. 6,363,632 , abtasten, stellen derartige Systeme keine Steigerung der Maschinenoperation und Messung der Maschinenleistung bereit.
Eine dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung für eine über eine Baustelle fahrende Maschine enthält ein Paar von auf der Maschine befestigten Abtastern. Jedes Paar von Abtastern bzw. Abtasterpaar misst eine Entfernung zu einer Anzahl von Punkten auf dem Boden der Baustelle. Ein Abtaster des Paars ist nach hinten gewandt und der andere Abtaster des Paars ist nach vorne gewandt. Eine Steuerung reagiert auf das Abtasterpaar. Die Steuerung bestimmt die Kontur der Baustelle. Ein auf der Maschine befestigte Anzeige, z. B. ein Bildschirm reagiert auf die Steuerung zum Anzeigen der Kontur der Baustelle.
Das Abtasterpaar kann ein Laserabtasterpaar aufweisen, welche die Position einer Mehrzahl von Punkten auf dem Boden in Echtzeit bestimmt. Das System kann ferner eine Totalstation zum Überwachen der Position der Maschine enthalten. Die Totalstation ist bei einer bekannten Lage angeordnet und überwacht die relative Position der das Abtasterpaar enthaltenden Maschine. Die Totalstation enthält einen Sender zum Senden der Position der Maschine zu der Steuerung. Ein Empfänger steht mit der Steuerung zum Empfangen der Position der Maschine von der Totalstation in Verbindung.
Die Abtastvorrichtung kann einen Speicher zum Speicher der Kontur der Baustelle enthalten. Die Abtastvorrichtung kann einen oder mehrere GNSS Empfänger enthalten, welche auf der Maschine zum Bestimmen der Position und der Orientierung der Maschine mitgeführt werden. Alternativ kann die Abtastvorrichtung einen Referenzstrahl des Laserlichts projizierenden Lasersender und einen oder mehrere Laserlichtdetektoren auf der Maschine enthalten, um den Referenzstrahl des Lichts zu erfassen. Die Position des einen oder der mehreren Laserlichtdetektors/en kann/können bezüglich des Lasersenders bestimmt werden und die Position und die Orientierung des Paars der Abtaster kann bestimmt werden. Alternativ kann die dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung ein internes Leitsystem zum Bestimmen der Position und der Orientierung der Maschine enthalten, welche die Position und die Orientierung des Paars der Abtaster enthält. Die Abtastvorrichtung kann außerdem einen oder mehrere Neigungsmesser zum Bestimmen der Orientierung der Maschine enthalten.
Ein Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine enthält die Schritte des Bewegens der Maschine über die Baustelle und das Messen der Entfernung zu einer Anzahl der Punkte auf dem Boden der Baustelle mit einem Abtasterpaar auf der Maschine. Einer des Paars der Abtaster ist nach hinten gewandt, um die relative Position der Punkte hinter der bewegenden Maschine zu messen, und das andere Abtasterpaar ist nach vorne gewandt, um die relative Position der Punkte vor der bewegenden Maschine zu messen. Durch diese Vorrichtung kann die Veränderung in der durch die Maschine verursachende Baustellenkontur bestimmt werden.
Das Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine kann ferner den Schritt des Anzeigens der Kontur der Baustelle enthalten. Der Schritt des Messens der Entfernungen zu einer Anzahl von Punkten auf dem Boden der Baustelle mit einem Paar von Abtastern auf der Maschine kann den Schritt des Abtastens der Punkte auf dem Boden der Baustelle in Echtzeit unter Verwendung eines Paars von Laserabtastern enthalten.
Das Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine kann ferner den Schritt des Überwachens der relativen Position der das Abtasterpaar enthaltenden Maschine mit einer bei einer bekannten Lage angeordneten Totalstation, des Sendens der Position der Maschine von der Totalstation zu einer Steuerung auf der Planiermaschine, und des Empfangens der Relativposition der Maschine bezüglich der Totalstation bei der Steuerung. Alternativ kann das Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine ferner den Schritt des Überwachens der Position der Maschine unter Verwendung eines oder mehreren GNSS Empfänger/s enthalten, welche auf der Maschine zum Bestimmen der Position und der Orientierung der Maschine mitgeführt werden. Alternativ kann das Verfahren die Schritte des Projizierens eines Referenzstrahls des Laserlichts und des Erfassens des Referenzstrahls des Laserlichts auf der Maschine enthalten, um die Maschinenposition zu bestimmen. Ferner kann das Verfahren den Schritt einer Verwendung eines internen Leitsystems enthalten, um die Position und die Orientierung der Maschine zu bestimmen, das die Position und Orientierung des Paars der Abtaster enthält. Das Verfahren kann ferner den Schritt des Verwendens eines oder mehrerer Neigungsmesser/s aufweisen, um die Orientierung der Maschine zu bestimmen. Die Kontur der Baustelle kann ohne Vorbereitung bestimmt werden, wenn sich die Maschine über die Baustelle bewegt und die Abtaster auf der Maschine die Kontur der Baustellenoberfläche auswerten. Die Steuerung kann eine Steuerausgabe vorsehen.
Die Steuerungsmonitore können eine Steuerausgabe vorsehen, um den Betrieb der Maschine teilweise basierend auf der Baustellenkontur steuern. Die Steuerung kann festlegen, wenn der Betrieb der Maschine modifiziert werden soll basierend auf der abgetasteten Kontur der Baustelle. Der Unterschied der Bodenerhebungen der Punkte, die vor der Maschine abgetastet werden, und der gleichen Punkte später, die hinter der Maschine abgetastet werden, wird bestimmt und wird verwendet, um das Volumen der durch die Maschine entfernten Erde zu berechnen. Die Steuerung kann einen auf einer Maschine befestigten Abtaster enthalten, wobei der Abtaster Entfernungen zu einer Anzahl von Punkten auf dem Boden der Baustelle misst, wobei der Abtaster entweder nach hinten gewandt oder nach vorne gewandt ist. Eine Steuerung reagiert auf den Abtaster zum Bestimmen der Kontur der Baustelle. Ein auf der Maschine befestigter und auf die Steuerung reagierender Bildschirm zeigt die Kontur der Baustelle.
1 zeigt eine Draufsicht einer Planierraupe, welche eine Ausführungsform der Abtastvorrichtung aufnimmt;
2 zeigt eine Seitenansicht der Planierraupe von 1, welche die Abtastvorrichtung darstellt;
3 zeigt ein schematisches Diagramm, welches die Art und Weise darstellt, bei der Daten durch die Abtastvorrichtung verarbeitet werden; und
4 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Art und Weise darstellt, bei der Daten durch die Abtastvorrichtung verarbeitet werden.
Die Abtastvorrichtung stellt die Fähigkeit für eine Erdbewegungsmaschine bereit, um eine dreidimensionale Baustellenoberfläche dynamisch von der Erdbewegungsmaschine zu aktualisieren und abzubilden, während sie über einer Baustelle betrieben wird. Die erhaltenen Informationen können für eine Anzahl von Zwecken verwendet werden, die automatische Steuerberechnungen, vorhersehende Systemleistungsanforderungen, wie z. B. hydraulischer Druck und Belastung, Systemverifikation und -validation, Produktivitätsberechnungen und Echtzeit-Baustellen-Geländemodelle enthalten. Die Fähigkeit die Echtzeitdaten am Ende der Maschine bereitzustellen, bietet eine wiederholende Überprüfung und Validierung der dreidimensionalen Maschinensteuersystemleistung. Diese Verwendung der Daten in Echtzeit bietet dem Maschinensteuersystem die Fähigkeit, die automatische Steuerung genau abzustimmen, um erforderliche Toleranzen bei der erzeugten Oberfläche zu erreichen. Diese Information, insbesondere die Steigung der Oberfläche, wird bei automatischen Steuerberechnungen verwendet und kann außerdem verwendet werden, um die Maschine bei Bedarf für vorhersehende Maschinenbewegungen, beispielsweise durch Zunahme des hydraulischen Drucks des Hydrauliksystems der Maschine, vorzubereiten.
Nun wird Bezug genommen auf 1, 2 und 3, welche eine Ausführungsform des Abtastsystems darstellen. Um ein dynamisches, dreidimensionales Geländemodell herzuleiten, enthält das System ein Paar von auf der Maschine 16 befestigten Abtaster 12 und 14. Die Abtaster 12 und 14 messen jeweils kontinuierliche Entfernungen zu einer großen Anzahl von Punkten auf der Bodenoberfläche 18. Dieses Abtasten wird bei einer hohen Geschwindigkeit erfüllt, wobei jeder der Abtaster 12 und 14 mit einer Größenordnung von 5000 Punkten pro Sekunde auf der Bodenoberfläche 18 misst. Der Abtaster 12 ist nach hinten gewandt und tastet den Bereich im Allgemeinen hinter der Linie 20 ab, während der Abtaster 14 nach vorne gewandt ist und den Bereich im Allgemeinen vor der Linie 22 abtastet. Durch Abtasten der Oberfläche 18 um die Maschine werden Punkte vor der Linie 22 und hinter der Linie 20 kontinuierlich abgetastet, wenn sich die Maschine 16 über eine Baustelle bewegt. Es wird betrachtet, dass die Kenntnis der Position der Maschine 16 und der auf der Maschine befestigten Abtaster 12 und 14 beim Übertragen der Messungen, welche relativ zu der Maschine sind, in die Messungen, welche sich auf ein festes Koordinatensystem beziehen, wichtig sind. Es wird außerdem betrachtet, dass die Kenntnis der Steigung, der Walze und der Kursabweichung der Maschine 16 und der auf der Maschine befestigten Abtaster 12 und 14 beim Übertragen dieser Messungen wichtig ist. Durch Kenntnis der Positionen und der Orientierungen der Abtaster 12 und 14, können alle Messungen zu den Punkten auf der Oberfläche 18 in dreidimensionale Datenpunkte bezüglich eines festen Referenzsystems konvertiert werden. Das Ansammeln bzw. Anhäufen dieser dreidimensionalen Datenpunkte ermöglicht dem System ein dreidimensionales Geländemodell zu erzeugen.
Eine Art und Weise zum Bestimmen der Position der Maschine bezüglich eines festen Koordinatensystems ist, ein Ziel auf der Maschine 16 vorzusehen und die Bewegung des Ziels bezüglich eines bekannten Referenzpunktes zu verfolgen, d. h. ein Referenzpunkt innerhalb des festen Referenzsystems. Eine bei einem bekannten Referenzpunkt positionierte, automatisierte Totalstation 24 kann verwendet werden, um das Ziel auf diese Weise zu verfolgen. Bekanntermaßen kann eine Totalstation, wie z. B. eine Trimble SPS930 roboterhafte Totalstation, oder eine Trimble 5605 roboterhafte Totalstation, zu diesem Zwecke verwendet werden. Dies wird die Position des Ziels und implizit die Position der Maschine vorsehen. Die Orientierung der Maschine wird jedoch nicht durch einfache Bestimmung der Position eines festen Punktes der Maschine definiert. Auf Wunsch kann die Orientierung der Maschine 16 durch Benutzen mehrfacher Ziele auf der Maschine 16 ausgewertet werden, wobei jedes der mehrfachen Ziele durch die Totalstation 24 verfolgt wird. Für die Orientierung der Maschine, um vollständig definiert zu sein, müssen die Positionen der drei Punkte und dadurch die drei Ziele auf der Maschine notwendigerweise bestimmt werden.
Die Position der Abtaster 12 und 14 kann durch Kenntnis der Position der Maschine 16 und deren Orientierung bestimmt werden. Auf Wunsch können die zu verfolgenden Ziele durch die Totalstation 24 auf den Abtastern 12 und 14 befestigt sein. Mit Verwendung eines dritten Ziels auf der Maschine erlaubt die Totalstation, Daten bereitzustellen, welche genau die Position und die Orientierung der Abtaster 12 und 14 definieren. Diese Daten werden von der Totalstation 24 zu der Systemsteuerung 26 mittels eines Radiofrequenzsensors zu dem Empfänger 28 gesendet. Das dreidimensionale Geländemodell wird dann in der Maschinensteuerung 26 berechnet und in den Speicher 29 gespeichert. Das Geländemodell kann auch den Betreiber der Maschine 16 auf einen Bildschirm 30 angezeigt werden. Die Berechnung der Positionen der Abtaster 12 und 14 mit der Totalstation 24 ermöglicht wiederholende Überprüfungen, welche gemacht werden, aufgrund der Genauigkeit des erzeugten Geländemodells.
Dieses Abtastsystem kann bei Maschinensteuersystemen verwendet werden, bei denen genaue Informationen über die erzeugte Oberfläche für den Betrieb der Maschine erforderlich sind. Da es in der Lage ist, ein dynamisches, dreidimensionales Geländemodell für eine Baustellenoberfläche 18 in dem Bereich um die Maschine 16 herzuleiten, kann das System die Konturveränderungen, welche durch andere Maschinen wie z. B. Muldenkipper, vibrierende Bodenverdichter, Walzen und dergleichen erzeugt werden, abbilden und anzeigen. Dieses Abtastsystem kann verwendet werden, um die Maschinenproduktivitätsinformation sehr präzise zu berechnen. Die Menge des durch die Maschine 16 bewegten Materials kann durch Vergleichen der Oberfläche 18 der Baustelle vor der Maschine zu der Oberfläche der Baustelle hinter der Maschine verglichen werden. Die Gesamtflächen der Oberfläche 18, bei denen die Maschine passierte oder abbildete bzw. kartierte, kann eine Volumenberechnung durch Berechnen des erforderlichen Abtragens und Füllens, um die abschließende Gestaltoberfläche zu erreichen, gemacht werden. Dieses Abtastsystem stellt ohne Vorbereitung statistische Informationen über die erzeugte Oberfläche bereit, wie z. B. der Oberflächenstandardabweichung und der Mittelabweichung. Die Ausgabe der Steuerung 26 kann außerdem benutzt werden, um den Betrieb der Maschine 16 zu begünstigen. Zum Beispiel kann das Steuersystem für die Maschine 16 die Belastung für die Maschinenhydraulik basierend auf dem Geländemodell vorhersehen und kann den Betrieb des hydraulischen Systems dementsprechend einstellen.
Die auf der Geländeoberfläche 18 bereitgestellten Information hinter der Maschine 16 kann außerdem verwendet werden, um Einstellungen und Steuerparameter zu verbessern, um die Maschine genau abzustimmen. Diese genaue Abstimmung wird der Maschine helfen die gewünschte Gestaltungsoberfläche 32 zu erreichen. Dies kann den Maschinenverbindungsverschleiß und die Steigung, die Systemwartezeit (Reaktionsgeschwindigkeit) und den Schaufelverschleiß vorhersehen oder ersetzen. Dieses System wird angepasst, um es auf Feinplaniermaschinen, wie z. B. Motorplaniermaschinen und kleinen Planiertraktoren, zu verwenden.
Nun wird Bezug auf 4 genommen, welche die Art und Weise darstellt, in der die Daten durch die Steuerung 26 verarbeitet wird. Die Baustellenoberfläche vor der Maschine und hinter der Maschine wird bei 50 bzw. 52 abgetastet und die dreidimensionalen Daten aus dieser Abtastoperation werden bei 54 bzw. 56 gespeichert. Eine gewünschte abschließende Kontur für die Baustellenoberfläche wird auch bei 58 vorbereitet und für die Steuerung des Systems verfügbar gemacht. Mit dem abgetasteten, tatsächlichen Baustellenoberflächengeländedaten, sowohl vor und hinter der Maschine, und den gewünschten Baustellenoberflächengeländedaten können drei Funktionen erfüllt werden.
Zunächst wird das tatsächlich erreichte Volumen des Abtrags bei 60 durch Bestimmen des Volumens des Raums zwischen den zwei Oberflächenkonturen, die tatsächlichen Oberflächenkonturen vor der Maschine und hinter der Maschine bestimmt. Zweitens wird die gewünschte Oberflächenkontur bei 62 mit der tatsächlichen Baustellenoberflächenkontur hinter der Maschine verglichen. Jene Bereiche der Baustellenoberfläche, welche eine weitere Bearbeitung benötigen, werden vermerkt und bei 64 abgespeichert. Drittens wird die gewünschte Baustellenoberflächenkontur vor der Maschine mit der tatsächlichen Baustellenoberflächenkontur vor der Maschine bei 66 verglichen. Basierend auf diesen Vergleich, wird dann der notwendige Abtrag, um die gewünschte Baustellenoberflächenkontur zu erreichen, bei 68 bestimmt. Eine Beurteilung wird bei 70 dahingehend gemacht, ob der benötigte Abtrag, um die gewünschte Baustellenoberflächenkontur zu erreichen, größer als ein maximaler zulässiger Abtrag ist, so dass die Maschine nicht überbelastet wird. Falls der Abtrag größer als der maximal zulässige Abtrag ist, dann wird der Abtrag zu einem maximalen zulässigen Abtrag bei 72 verringert. Falls der Abtrag nicht größer als der maximal zulässige Abtrag ist, dann wird der Abtrag bei dem benötigten Abtrag beibehalten, um die gewünschte Baustellenoberfläche bei 74 zu erreichen. Zum Abschluss kann das Niveau des hydraulischen Drucks des Maschinenhydrauliksystems bei 76 in Erwartung des Druckniveaus justiert bzw. eingestellt werden, das benötigt wird, um den gewählten Abtrag zu erreichen.
Es wird betrachtet, dass andere Techniken verwendet werden können, um die Position und die Orientierung der Abtaster 12 und 14 zu bestimmen. Zum Beispiel können, falls getrennte Schaufelspitzensensoren zum Bestimmen der Position einer Maschinenschaufel verwendet werden, die Abtasterpositionen basierend auf dieser Information ausgewertet werden. GPS/GNSS Empfänger können auf der Maschine 16 verwendet werden, um die Maschinenposition und die Orientierung zu bestimmen. Ferner können Laserdetektoren auf der Maschine vorgesehen werden und in Verbindung mit einem oder mehreren Lasersender/n verwendet werden, der/die Referenzstrahlen des Laserlichts projizieren, um die Maschinenposition und die Orientierung zu bestimmen. Alternativ kann eine Trägheitsführung bzw. -lenkung verwendet werden, um diese Funktion auszuführen. Ferner kann die Orientierung der Maschine 16 und dadurch die Orientierung der Abtaster 12 und 14 bezüglich der Schwerkraft mittels Neigungsmesser, die passend auf der Maschine 16 positioniert sind, bestimmt werden.
Zusammenfassung
Dreidimensionale Abtastvorrichtung, die eine dynamische Aktualisierung enthält Eine dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung für eine über eine Baustelle fahrende Maschine (16) enthält ein Paar von auf der Maschine befestigten Abtastern (12, 14). Jeder Abtaster misst die Entfernungen zu einer Anzahl von Punkten auf dem Boden der Baustelle. Einer der Abtaster ist nach hinten gewandt und der andere der Abtaster ist nach vorne gewandt. Eine Steuerung reagiert auf das Paar der Abtaster. Die Steuerung bestimmt die Kontur der Baustelle. Ein auf der Maschine befestigter Bildschirm reagiert auf die Steuerung zum Anzeigen der Kontur der Baustelle.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6363173 [0004]
US 6363632 [0004]

Claims

Dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung für eine über eine Baustelle fahrende Maschine, aufweisend: ein auf einer Maschine befestigtes Paar von Abtastern, wobei jeder des Paars von Abtastern Entfernungen zu einer Anzahl von Punkten auf dem Boden der Baustelle misst, wobei ein Abtaster des Paars von Abtastern nach hinten gewandt und der andere Abtaster des Paars von Abtastern nach vorne gewandt ist, und eine Steuerung, die auf das Paar von Abtaster zum Bestimmen der Kontur der Baustelle reagiert, und eine auf der Maschine befestigte und auf die Steuerung reagierende Anzeige zum Anzeigen der Kontur der Baustelle.
Dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Paar von Abtastern ein Paar von Laserabtaster aufweist, welche die Position einer Mehrzahl von Punkten auf dem Boden in Echtzeit bestimmen.
Dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine ein Paar von Abtastern enthaltende Totalstation zum Überwachen der Position der bei einer bekannten Lage positionierten Maschine aufweist, die die relative Position der Maschine überwacht, wobei die Totalstation, welche einen Sender zum Senden der Position der Maschine zu der Steuerung, und einen zu der Steuerung zugehörigen Empfänger zum Empfangen der Position der Maschine von der Totalstation enthält.
Dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Speicher zum Speichern der Kontur der Baustelle aufweist.
Dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen oder mehrere GNSS Empfänger aufweist, der/die auf der Maschine zum Bestimmen der Position und der Orientierung der Maschine mitgeführt wird/werden.
Dreidimensional Maschinenabtastvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Lasersender, welcher einen Referenzstrahl des Laserlichts projiziert, und einen oder mehrere Laserlichtdetektor/en auf der Maschine aufweist, um den Referenzstrahl des Lichts derart zu erfassen, dass die Position des einen oder der mehreren Laserlichtdetektors/en bezüglich des Lasersenders bestimmt werden kann/können, und die Position und die Orientierung des Paars von Abtastern bestimmt werden kann.
Dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner ein Trägheitsleitsystem zum Bestimmen der Position und der Orientierung der Maschine aufweist, welche die Position und die Orientierung des Paars von Abtastern enthält.
Dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen oder mehrere Neigungsmesser zum Bestimmen der Orientierung der Maschine aufweist.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine, welche die Schritte aufweist: Bewegen der Maschine über die Baustelle, Messen der Entfernungen zu einer Anzahl von Punkten auf dem Boden der Baustelle mit einem Paar von Abtastern auf der Maschine, wobei ein Abtaster des Paars von Abtastern nach hinten gewandt ist, um die relative Position der Punkte hinter der bewegenden Maschine zu messen, und der andere Abtaster des Paars von Abtastern nach vorne gewandt ist, um die relative Position der Punkte vor der bewegenden Maschine zu messen, wobei die Veränderung der durch die Maschine verursachenden Baustellenkontur bestimmt werden kann.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine nach Anspruch 9, das ferner den Schritt des Anzeigens der Kontur der Baustelle aufweist.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine nach Anspruch 9, bei dem der Schritt des Messens der Entfernungen zu einer Anzahl von Punkten auf dem Boden der Baustelle mit einem Paar von Abtastern auf der Maschine den Schritt des Abtastens der Punkte auf dem Boden der Baustelle unter Verwendung eines Paars von Laserabtastern in Echtzeit enthält.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellplaniermaschine nach Anspruch 9, das ferner die Schritte des Überwachens der relativen Position der Maschine, die das Paar von Abtastern enthält, mit einer bei einer bekannten Lage angeordneten Totalstation, des Sendens der Position der Maschine von der Totalstation zu einer Steuerung auf der Planiermaschine, und des Empfangens der relativen Position der Maschine bezüglich der Totalstation bei der Steuerung aufweist.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine nach Anspruch 9, das ferner den Schritt des Überwachens der Position der Maschine unter Verwendung eines oder mehrerer auf der Maschine mitgeführten GNSS Empfänger/s zum Bestimmen der Position und der Orientierung der Maschine aufweist.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine nach Anspruch 9, das ferner die Schritte des Projizierens eines Referenzstrahls des Laserlichts, und Erfassens des Referenzstrahls des Laserlichts auf der Maschine, um die Maschinenposition zu bestimmen, aufweist.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine nach Anspruch 9, das ferner den Schritt zum Verwenden eines Trägheitsleitsystems aufweist, um die Position und die Orientierung der Maschine, welche die Position und die Orientierung des Paars von Abtastern enthält, zu bestimmen.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine nach Anspruch 9, das ferner den Schritt des Verwendens eines oder mehrerer Neigungsmesser/s aufweist, um die Orientierung der Maschine zu bestimmen.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine nach Anspruch 9, bei dem die Kontur der Baustelle ohne Vorbereitung, während sich die Maschine über die Baustelle bewegt, bestimmt wird und die Abtaster auf der Maschine die Kontur der Baustellenoberfläche auswerten.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine nach Anspruch 12, bei dem die Steuerung eine Steuerausgabe überwacht bzw. vorsieht, um den Betrieb der Maschine teilweise basierend auf der Baustellenkontur zu steuern.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine nach Anspruch 12, bei dem die Steuerung basierend auf der abgetasteten Kontur der Baustelle bestimmt, wenn der Betrieb der Maschine modifiziert werden soll.
Verfahren zum Betreiben einer Baustellenplaniermaschine nach Anspruch 9, bei dem der Unterschied der Bodenerhebungen die Punkte, die vor der Maschine abgetastet werden, und die gleichen Punkte, die später hinter der Maschine abgetastet werden, bestimmt werden und zum Berechnen des Volumens der durch die Maschine entfernten Erde verwendet werden.
Dreidimensionale Maschinenabtastvorrichtung für eine über eine Baustelle fahrende Maschine, aufweisend: einen auf einer Maschine befestigten Abtaster, wobei von Abtastern Entfernungen zu einer Anzahl von Punkten auf dem Boden der Baustelle misst und von Abtastern entweder nach hinten gewandt oder nach vorne gewandt ist, eine Steuerung, die zum Bestimmen der Kontur der Baustelle auf den Abtaster reagiert, und eine auf der Maschine befestigte und auf die Steuerung reagierende Anzeige zum Anzeigen der Kontur der Baustelle.