DE112022001132T5

DE112022001132T5 - System and method for operating a mining machine relative to a geographic fence using a dynamic operating range

Info

Publication number: DE112022001132T5
Application number: DE112022001132.7T
Authority: DE
Inventors: Keshad Darayas Malegam
Original assignee: Joy Global Surface Mining Inc
Current assignee: Joy Global Surface Mining Inc
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2022-02-18
Publication date: 2023-12-21
Also published as: CL2023002433A1; ZA202308285B; CA3172604A1; AU2022222753A1; WO2022178303A1

Abstract

Systeme und Verfahren zum Betreiben einer Abbaumaschine bezüglich eines geografischen Zauns bzw. Geofence. Ein System weist einen elektronischen Prozessor auf, der dazu konfiguriert ist, einen ersten virtuellen Betriebsbereich zu bestimmen, der um die mobile Industriemaschine herum positioniert ist, wobei der erste virtuelle Betriebsbereich ein dynamischer Bereich um die mobile Industriemaschine herum ist. Der elektronische Prozessor ist auch dazu konfiguriert, einen Parameter des ersten virtuellen Betriebsbereichs zu modifizieren.Systems and methods for operating a mining machine with respect to a geographical fence or geofence. A system includes an electronic processor configured to determine a first virtual operating region positioned around the mobile industrial machine, the first virtual operating region being a dynamic region around the mobile industrial machine. The electronic processor is also configured to modify a parameter of the first virtual operating range.

Description

QUERVERWEIS AUF DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNGENCROSS REFERENCE TO RELATED PATENT APPLICATIONS

Die vorliegende Anmeldung ist eine Fortsetzung der US-Patentanmeldung Nr. 17/179,757 , eingereicht am 19. Februar 2021, und der US-Patentanmeldung Nr. 17/179,765 , eingereicht am 19. Februar 2021, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme zum Bestandteil der vorliegenden Patentanmeldung wird.The present application is a continuation of US Patent Application No. 17/179,757 , filed February 19, 2021, and U.S. Patent Application No. 17/179,765 , filed February 19, 2021, the entire contents of which are incorporated by reference into this patent application.

GEBIETAREA

Vorliegend beschriebene Ausführungsformen beziehen sich auf das Betreiben einer Abbaumaschine bezüglich eines geografischen Zauns bzw. Geofence.Embodiments described herein relate to operating a mining machine with respect to a geographical fence or geofence.

ÜBERBLICKOVERVIEW

Ein geografischer Zaun bzw. Geofence ist ein virtueller Umfang für einen echten geografischen Bereich, der unter Verwendung eines vordefinierten Satzes von Grenzen unter Verwendung einer Global Navigation Satellite System („GNSS“) -Technologie erzeugt wird. Die Geofence-Logik aktiviert Software, um eine Reaktion auszulösen, wenn eine mobile Industriemaschine (zum Beispiel eine Abbaumaschine, wie zum Beispiel ein Sprengbohrloch-Bohrer, ein Seilbagger oder dergleichen) den vordefinierten geografischen Bereich verlässt, wodurch sichergestellt wird, dass die Maschine innerhalb eines vorgesehenen Bereichs bleibt. In einem Bergwerk kann eine Abbaumaschine versehentlich in eine hohe Wand, über eine Böschung oder in einen Sperrbereich gefahren werden.A geographic fence or geofence is a virtual perimeter for a real geographic area created using a predefined set of boundaries using Global Navigation Satellite System (“GNSS”) technology. Geofence logic activates software to trigger a response when a mobile industrial machine (for example, a mining machine such as a blast hole driller, a rope shovel, or the like) leaves the predefined geographical area, ensuring that the machine is within a intended area remains. In a mine, a mining machine can accidentally drive into a high wall, over an embankment or into a restricted area.

Demgemäß stellen vorliegend beschriebene Ausführungsformen ein Geofence-Design bereit, das es einer Abbaumaschine ermöglicht, innerhalb eines begrenzten Geofence-Bereichs sicher zu arbeiten, und das den Betrieb außerhalb des Geofence-Bereichs verhindert. Insbesondere kann sich die Abbaumaschine basierend auf Befehlen, zum Beispiel einem Antriebsbefehl, einem Vorschiebebefehl, einem Schwenkbefehl oder einem anderen Befehl zum Steuern des Betriebs der Abbaumaschine (d.h., autonomen oder automatischen Befehlen oder Befehlen von einem Bord-Bediener oder einem fernen Bediener, die veranlassen, dass sich die Abbaumaschine über die Bodenoberfläche bewegt), frei in dem begrenzten Geöfence-Bereich herum bewegen. Während sich die Abbaumaschine jedoch der Geofence-Grenze nähert, heben die vorliegend beschriebenen Ausführungsformen die Geschwindigkeitsbefehle auf, um die Abbaumaschine allmählich bis zu einem Stopp an dem Punkt zu verlangsamen, an dem die Abbaumaschine die Geofence-Grenze erreicht. Alternativ oder zusätzlich bestimmen die vorliegend beschriebenen Ausführungsformen, ob ein Befehl veranlassen wird, dass sich die Abbaumaschine weiter in den verbotenen Geofence-Bereich (zum Beispiel in einen Sperrbereich) oder von der Geofence-Grenze zurück in Richtung des begrenzten Geofence-Bereichs (zum Beispiel in Richtung eines erlaubten Bereichs) bewegt. Wenn der Befehl veranlasst, dass sich die Abbaumaschine weiter in den verbotenen Geofence-Bereich bewegt, wird der Befehl blockiert oder aufgehoben. Wenn der Befehl veranlasst, dass sich die Abbaumaschine von der Geofence-Grenze weg in den begrenzten Geofence-Bereich zurück bewegt, wird der Befehl ausgeführt.Accordingly, embodiments described herein provide a geofence design that allows a mining machine to operate safely within a limited geofence area and prevents operation outside the geofence area. In particular, the mining machine may move based on commands, for example, a drive command, a feed command, a swing command, or other command for controlling the operation of the mining machine (i.e., autonomous or automatic commands or commands from an onboard operator or a remote operator). (that the mining machine moves over the ground surface) move freely around the limited geofence area. However, as the miner approaches the geofence boundary, the embodiments described herein override the speed commands to gradually slow the miner to a stop at the point where the miner reaches the geofence boundary. Alternatively or additionally, the embodiments described herein determine whether a command will cause the mining machine to move further into the prohibited geofence area (e.g., a restricted area) or from the geofence boundary back toward the limited geofence area (e.g towards a permitted area). If the command causes the mining machine to move further into the forbidden geofence area, the command will be blocked or canceled. If the command causes the mining machine to move away from the geofence boundary and back into the limited geofence area, the command is executed.

Eine Ausführungsform stellt ein System zum Betreiben einer mobilen Industriemaschine bezüglich eines Geofence bereit. Das System weist einen elektronischen Prozessor auf, der dazu konfigurier ist, einen Befehl zum Steuern der mobilen Industriemaschine zu empfangen. Der elektronische Prozessor ist auch dazu konfiguriert zu ermitteln, ob ein Umfangspunkt eines ersten Betriebsbereichs, der um die mobile Industriemaschine herum positioniert ist, innerhalb eines Sperrbereichs ist. Der elektronische Prozessor ist auch dazu konfiguriert, im Ansprechen auf das Ermitteln, dass der Umfangspunkt des ersten Betriebsbereichs innerhalb des Sperrbereichs ist, zu ermitteln, ob die Durchführung des Befehls das Eindringen des ersten Betriebsbereichs in den Sperrbereich verstärkt, und die mobile Industriemaschine zu steuern, den Befehl oder einen Stopp-Befehl basierend darauf durchzuführen, ob die Durchführung des Befehls das Eindringe des ersten Betriebsbereichs in den Sperrbereich verstärkt. Der elektronische Prozessor ist auch dazu konfiguriert, im Ansprechen auf das Ermitteln, dass der Umfangspunkt des ersten Betriebsbereichs nicht innerhalb des Sperrbereichs ist, zu ermitteln, ob der Umfangspunkt eines zweiten Betriebsbereichs, der um die mobile Industriemaschine herum positioniert ist, innerhalb des Sperrbereichs ist, und die mobile Industriemaschine zu steuern, den Befehl oder einen modifizierten Befehl basierend darauf durchzuführen, ob der Umfangspunkt des zweiten Betriebsbereichs innerhalb des Sperrbereichs ist.One embodiment provides a system for operating a mobile industrial machine with respect to a geofence. The system includes an electronic processor configured to receive a command to control the mobile industrial machine. The electronic processor is also configured to determine whether a perimeter point of a first operating area positioned around the mobile industrial machine is within a restricted area. The electronic processor is also configured, in response to determining that the circumferential point of the first operating region is within the restricted region, to determine whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the restricted region and to control the mobile industrial machine, to execute the command or a stop command based on whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the blocking region. The electronic processor is also configured, in response to determining that the circumferential point of the first operating region is not within the restricted region, to determine whether the peripheral point of a second operating region positioned around the mobile industrial machine is within the restricted region, and control the mobile industrial machine to execute the command or a modified command based on whether the circumferential point of the second operating region is within the prohibited region.

Eine andere Ausführungsform stellt ein Verfahren zum Betreiben einer mobilen Industriemaschine bezüglich eines Geofence bereit. Das Verfahren weist das Empfangen, mit einem elektronischen Prozessor, eines Befehls zum Steuern der mobilen Industriemaschine auf. Das Verfahren weist auch das Ermitteln, mit dem elektronischen Prozessor, auf, ob ein Umfangspunkt eines ersten Betriebsbereichs, der um die mobile Industriemaschine herum positioniert ist, innerhalb eines Sperrbereichs ist. Das Verfahren weist auch, im Ansprechen auf das Ermitteln, dass der Umfangspunkt des ersten Betriebsbereichs innerhalb des Sperrbereichs ist, das Ermitteln, mit dem elektronischen Prozessor, auf, ob die Durchführung des Befehls das Eindringen des ersten Betriebsbereichs in den Sperrbereich verstärkt, und das Steuern, mit dem elektronischen Prozessor, der mobilen Industriemaschine, den Befehl oder einen Stoppbefehl durchzuführen, basierend darauf, ob die Durchführung des Befehls das Eindringen des ersten Betriebsbereichs in den Sperrbereich verstärkt. Das Verfahren weist auch, im Ansprechen auf das Ermitteln, dass der Umfangspunkt des ersten Betriebsbereichs nicht innerhalb des Sperrbereichs ist, das Ermitteln, mit dem elektronischen Prozessor, auf, ob ein Umfangspunkt eines zweiten Betriebsbereichs, der um die mobile Industriemaschine herum positioniert ist, innerhalb des Sperrbereichs ist, wobei der erste Betriebsbereich eine kleinere Fläche hat als der zweite Betriebsbereich, und der erste Betriebsbereich in dem zweiten Betriebsbereich positioniert ist, und das Steuern, mit dem elektronischen Prozessor, der mobilen Industriemaschine, den Befehl oder einen modifizierten Befehl durchzuführen, basierend darauf, ob der Umfangspunkt des zweiten Betriebsbereichs innerhalb des Sperrbereichs ist.Another embodiment provides a method for operating a mobile industrial machine with respect to a geofence. The method includes receiving, with an electronic processor, a command to control the mobile industrial machine. The method also includes determining, with the electronic processor, whether a circumferential point of a first operating area positioned around the mobile industrial machine is within a restricted area. The method also points, in response to determining that the circumference point of the first Operating range within the restricted area is determining, with the electronic processor, whether the execution of the command increases the penetration of the first operating range into the restricted area, and controlling, with the electronic processor, the mobile industrial machine to carry out the command or a stop command , based on whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the exclusion region. The method also includes, in response to determining that the perimeter point of the first operating region is not within the exclusion region, determining, with the electronic processor, whether a peripheral point of a second operating region positioned around the mobile industrial machine is within of the blocking area, wherein the first operating area has a smaller area than the second operating area, and the first operating area is positioned in the second operating area, and controlling, with the electronic processor, the mobile industrial machine, to execute the command or a modified command whether the circumferential point of the second operating area is within the restricted area.

Eine noch andere Ausführungsform stellt ein System zum Betreiben einer mobilen Industriemaschine bezüglich eines Geofence bereit. Das System weist einen elektronischen Prozessor auf, der dazu konfiguriert ist, einen Befehl zum Steuern der mobilen Industriemaschine zu empfangen. Der elektronische Prozessor ist auch dazu konfiguriert, einen ersten Betriebsbereich zu bestimmen, der um die mobile Industriemaschine herum positioniert ist, wobei der erste Betriebsbereich ein dynamischer Bereich um die mobile Industriemaschine herum ist, und zu ermitteln, ob ein Umfangspunkt eines ersten Betriebsbereichs, der um die mobile Industriemaschine herum positioniert ist, innerhalb eines Sperrbereichs ist. Der elektronische Prozessor ist auch dazu konfiguriert, im Ansprechen auf das Ermitteln, dass der Umfangspunkt des ersten Betriebsbereichs innerhalb des Sperrbereichs ist, zu ermitteln, ob die Durchführung des Befehls das Eindringen des ersten Betriebsbereichs in den Sperrbereich verstärkt, und die mobile Industriemaschine zu steuern, um den Befehl oder einen Stopp-Befehl durchzuführen, basierend darauf, ob die Durchführung des Befehls das Eindringen des ersten Betriebsbereichs in den Sperrbereich verstärkt.Yet another embodiment provides a system for operating a mobile industrial machine with respect to a geofence. The system includes an electronic processor configured to receive a command to control the mobile industrial machine. The electronic processor is also configured to determine a first operating range positioned around the mobile industrial machine, the first operating range being a dynamic range around the mobile industrial machine, and determining whether a circumferential point of a first operating range positioned around the mobile industrial machine is positioned around is within a restricted area. The electronic processor is also configured, in response to determining that the circumferential point of the first operating region is within the restricted region, to determine whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the restricted region and to control the mobile industrial machine, to execute the command or a stop command based on whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the prohibition region.

Noch eine andere Ausführungsform stellt ein System zum Betreiben einer mobilen Industriemaschine bezüglich eines Geofence bereit. Das System weist einen elektronischen Prozessor auf, der dazu konfiguriert ist, einen ersten virtuellen Betriebsbereich herzustellen, der um die mobile Industriemaschine herum positioniert ist. Der elektronische Prozessor ist auch dazu konfiguriert, einen zweiten virtuellen Betriebsbereich herzustellen, der um die mobile Industriemaschine herum positioniert ist und innerhalb des ersten virtuellen Betriebsbereichs angeordnet ist.Yet another embodiment provides a system for operating a mobile industrial machine with respect to a geofence. The system includes an electronic processor configured to establish a first virtual operating region positioned around the mobile industrial machine. The electronic processor is also configured to establish a second virtual operating region positioned around the mobile industrial machine and disposed within the first virtual operating region.

Noch eine andere Ausführungsform stellt ein System zum Betreiben einer mobilen Industriemaschine bezüglich eines Geofence bereit. Das System weist einen elektronischen Prozessor auf, der dazu konfiguriert ist, einen ersten virtuellen Betriebsbereich zu bestimmen, der um die mobile Industriemaschine herum positioniert ist, wobei der erste virtuelle Betriebsbereich ein dynamischer Bereich um die mobile Industriemaschine herum ist. Der elektronische Prozessor ist auch dazu konfiguriert, einen Parameter des ersten virtuellen Betriebsbereichs zu modifizieren.Yet another embodiment provides a system for operating a mobile industrial machine with respect to a geofence. The system includes an electronic processor configured to determine a first virtual operating region positioned around the mobile industrial machine, the first virtual operating region being a dynamic region around the mobile industrial machine. The electronic processor is also configured to modify a parameter of the first virtual operating region.

Andere Aspekte der Ausführungsformen werden in Anbetracht der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen offensichtlich.Other aspects of the embodiments will become apparent in view of the detailed description and the accompanying drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 shows a mining machine according to some embodiments.
2 shows a mining machine according to some embodiments.
3 schematically shows a system for operating a mining machine within a geofence according to some embodiments.
4 shows schematically a controller of the system 3 according to some embodiments.
5A-5C show a mining machine operating near a geofence boundary, according to some embodiments.
6 show angles for a mast of a mining machine according to some embodiments.
7 is a flowchart showing a procedure for operating a mining machine within a geofence provided by the system of 3 is performed, according to some embodiments.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Bevor irgendwelche Ausführungsformen ausführlich erläutert werden, sollte es klar sein, dass die Ausführungsformen in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Konfiguration und der Anordnung von Komponenten bzw. Bauteilen beschränkt sind, die in der folgenden Beschreibung dargelegt sind oder in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Die Ausführungsformen können auf verschiedene Arten und Weisen praktiziert oder ausgeführt werden. Es sollte auch klar sein, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie zum Zwecke der Beschreibung dienen und nicht als beschränkend zu erachten sind. Die Verwendung von „einschließen“, „aufweisen“ oder „haben“ und Variationen davon ist hier dazu gedacht, die Elemente, die danach aufgelistet sind, und Äquivalente davon sowie auch zusätzliche Elemente einzuschließen. Sofern dies nicht anders spezifiziert oder eingeschränkt ist, werden die Begriffe „angebracht“ bzw. „montiert“, „verbunden“, „abgestützt“ und „gekoppelt“ sowie Variationen davon allgemein verwendet und umfassen sowohl direkte als auch indirekte Aufsätze, Verbindungen, Abstützungen und Kopplungen.Before any embodiments are explained in detail, it should be understood that the embodiments are not limited in their application to the details of the configuration and arrangement of components set forth in the following description or illustrated in the accompanying drawings. The embodiments can be practiced in various ways or be executed. It should also be understood that the language and terminology used herein are for descriptive purposes and are not to be construed as limiting. The use of “include,” “comprising,” or “having,” and variations thereof, herein is intended to include the items listed thereafter and equivalents thereof, as well as additional items. Unless otherwise specified or limited, the terms "mounted,""connected,""supported," and "coupled," and variations thereof, are used generally and include both direct and indirect attachments, connections, supports, and Couplings.

Außerdem sollte es klar sein, dass Ausführungsformen Hardware, Software und elektronische Komponenten bzw. Bauteile oder Module umfassen können, die für die Zwecke der Erörterung so veranschaulicht und beschrieben sein können, als ob die Mehrzahl der Komponenten bzw. Bauteile einzig und allein in Hardware implementiert wäre. Aber ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet würde, auch auf der Grundlage des Lesens der vorliegenden ausführlichen Beschreibung, erkennen, dass in wenigstens einer Ausführungsform die elektronisch basierten Aspekte in Software (z.B. gespeichert in einem nicht flüchtigen computerlesbaren Medium) implementiert werden können, die von einem oder mehreren elektronischen Prozessoren, wie etwa einem Mikroprozessor und/oder anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen („ASICs“; Application Specific Integrated Circuits), ausgeführt werden kann. Somit sollte es angemerkt werden, dass eine Vielzahl von auf Hardware und Software basierenden Geräten bzw. Vorrichtungen sowie eine Vielzahl von unterschiedlichen strukturellen Komponenten verwendet werden können, um die Ausführungsformen zu implementieren. So können zum Beispiel „Server“, „Rechengeräte“, „Controller“, „Prozessoren“, etc., die in der Patentspezifikation beschrieben sind, einen oder mehrere elektronische Prozessoren, ein oder mehrere computerlesbare Medium-Module, eine oder mehrere Eingabe-/Ausgabeschnittstellen und verschiedene Verbindungen bzw. Anschlüsse (z.B. einen Systembus), die die Komponenten bzw. Bauteile verbinden, einschließen.Additionally, it should be understood that embodiments may include hardware, software, and electronic components or modules, which, for purposes of discussion, may be illustrated and described as if the majority of the components or components were implemented solely in hardware were. However, one of ordinary skill in the art would recognize, also based on reading the present detailed description, that in at least one embodiment, the electronic-based aspects may be implemented in software (e.g., stored in a non-transitory computer-readable medium) that is or multiple electronic processors, such as a microprocessor and/or application specific integrated circuits (“ASICs”). Thus, it should be noted that a variety of hardware and software based devices, as well as a variety of different structural components, may be used to implement the embodiments. For example, "servers," "computing devices," "controllers," "processors," etc. described in the patent specification may include one or more electronic processors, one or more computer-readable medium modules, one or more input/ Include output interfaces and various connections (e.g. a system bus) that connect the components.

Eine relative Terminologie, wie etwa zum Beispiel „etwa“, „ungefähr“, „im Wesentlichen“, etc., die in Verbindung mit einer Menge oder einer Bedingung verwendet wird, würde von den Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet so verstanden werden, dass sie den genannten Wert einschließt und die Bedeutung hat, die durch den Kontext diktiert ist (z.B. umfasst der Begriff mindestens den Grad an Fehler, der mit der Messungsgenauigkeit, Toleranzen (z.B. Herstellung, Montage, Verwendung, etc.) assoziiert ist, die mit dem speziellen Wert assoziiert sind, etc.). Eine solche Terminologie sollte auch so betrachtet werden, dass sie den Bereich offenbart, der durch die absoluten Werte der zwei Endpunkte definiert ist. So offenbart zum Beispiel der Begriff „von etwa 2 bis etwa 4“ auch den Bereich „von 2 bis 4“: Die relative Terminologie kann sich auf plus oder minus einen Prozentsatz (z.B. 1 %, 5 %, 10 % oder mehr) eines angegebenen Wertes beziehen.Relative terminology, such as, for example, "about", "approximately", "substantially", etc., used in connection with an amount or a condition would be understood by those of ordinary skill in the art to mean the stated value and has the meaning dictated by the context (e.g. the term includes at least the degree of error associated with the measurement accuracy, tolerances (e.g. manufacturing, assembly, use, etc.) associated with the particular value are associated, etc.). Such terminology should also be viewed as revealing the region defined by the absolute values of the two endpoints. For example, the term "from about 2 to about 4" also reveals the range "from 2 to 4": The relative terminology can refer to plus or minus a percentage (e.g. 1%, 5%, 10% or more) of a specified of value.

Eine Funktionalität, die hier so beschrieben ist, dass sie von einer einzigen Komponente durchgeführt wird, kann auch von mehreren Komponenten in einer verteilten Art und Weise durchgeführt werden. In ähnlicher Weise kann eine Funktionalität, die von mehreren Komponenten durchgeführt wird, konsolidiert werden und von einer einzigen Komponente durchgeführt werden. Desgleichen kann eine Komponente, die als eine bestimmte Funktionalität durchführend beschrieben ist, auch eine zusätzliche Funktionalität durchführen, die hier nicht beschrieben ist. So ist zum Beispiel eine Vorrichtung oder eine Struktur, die in einer bestimmten Art und Weise „konfiguriert“ ist, mindestens auf diese Weise konfiguriert, aber sie kann auch auf Arten und Weisen konfiguriert sein, die nicht explizit aufgelistet sind.Functionality described herein as being performed by a single component may also be performed by multiple components in a distributed manner. Similarly, functionality performed by multiple components can be consolidated and performed by a single component. Likewise, a component described as performing a particular functionality may also perform additional functionality not described here. For example, a device or structure that is “configured” in a particular way is at least configured in that way, but it may also be configured in ways that are not explicitly listed.

1 zeigt einen Sprengbohrloch-Bohrer 10, der einen Bohrturm 15 aufweist, eine Basis 20 (zum Beispiel ein Maschinenhaus) unter dem Bohrturm 15, die den Bohrturm 15 trägt, eine Bedienerkabine 25, die mit der Basis 20 verbunden ist, und Raupen 30, die von einem Raupenantrieb 35 getrieben werden, der den Sprengbohrloch-Bohrer 10 entlang einer Bodenoberfläche 40 treibt. Der Sprengbohrloch-Bohrer 10 weist auch eine Bohrstange 45 auf, die dazu konfiguriert ist, sich nach unten (zum Beispiel vertikal) durch die Bodenoberfläche 40 und in ein Bohrloch zu erstrecken. Bei einigen Konstruktionen sind mehrere Bohrstangen 45 miteinander verbunden, um einen länglichen Bohrstrang zu bilden, der sich in das Bohrloch erstreckt. Der Sprengbohrloch-Bohrer 10 weist auch Nivellierungs-Hebevorrichtungen 50 auf, die mit der Basis 20 verbunden sind und den Sprengbohrloch-Bohrer 10 auf der Bodenoberfläche 40 abstützen, und eine Strebe 55, die sowohl mit der Basis 20 als auch mit dem Bohrturm 15 verbunden ist und den Bohrturm 15 auf der Basis 20 abstützt. Der Bohrturm 15 weist einen Bohrkopfmotor 60 auf, der mit dem Bohrturm 15 verbunden ist und einen Bohrkopf 65 treibt, und eine Kopplung 70, die den Bohrkopf 65 mit einem oberen Ende 75 der Bohrstange 45 zusammenkoppelt. Der Sprengbohrloch-Bohrer 10 weist auch eine Bohrspitzen-Wechselanordnung 80 auf, die eine Bohrspitze an einem unteren Ende der Bohrstange 45 manuell oder autonom wechselt. Die Bohrspitzen-Wechselanordnung 80 lagert auch inaktive Bohrspitzen während des Betriebs des Sprengbohrloch-Bohrers 10. Andere Konstruktionen des Sprengbohrloch-Bohrers 10 weisen zum Beispiel die Bedienerkabine 25, die Strebe 55 oder eine oder mehrere andere der oben beschriebenen Komponenten nicht auf. 1 shows a blasthole driller 10 having a derrick 15, a base 20 (e.g. a nacelle) under the derrick 15 supporting the derrick 15, an operator's cab 25 connected to the base 20, and tracks 30 be driven by a crawler drive 35 which drives the blast hole drill 10 along a ground surface 40. The blast hole drill 10 also includes a drill rod 45 configured to extend downward (e.g., vertically) through the ground surface 40 and into a borehole. In some designs, multiple drill rods 45 are connected together to form an elongated drill string that extends into the wellbore. The blasthole drill 10 also includes leveling jacks 50 connected to the base 20 and supporting the blasthole drill 10 on the ground surface 40, and a strut 55 connected to both the base 20 and the derrick 15 is and supports the drilling tower 15 on the base 20. The drilling rig 15 includes a drilling head motor 60 that is connected to the drilling rig 15 and drives a drilling head 65, and a coupling 70 that couples the drilling head 65 to an upper end 75 of the drilling rod 45. The blast hole drill 10 also includes a drill bit changing assembly 80 that manually or autonomously changes a drill bit at a lower end of the drill rod 45. The bit changing assembly 80 also stores inactive drill bits during operation of the blasthole drill 10. Other constructions of the blasthole drill 10 include, for example, the operator's cab 25 Do not include 55 or one or more of the other components described above.

2 zeigt einen Seilbagger 100, der Aufhängekabel 105 aufweist, die zwischen einer Basis 110 und einem Ausleger 115 zum Stützen des Auslegers 115 angebracht sind, eine Bedienerkabine 120 und einen Löffelstiel 125. Der Seilbagger 100 weist auch ein Drahtseil oder Förderseil 130 auf, das innerhalb der Basis 110 aufgewickelt und abgewickelt werden kann, um einen Aufsatz oder Löffel 135 anzuheben und abzusenken, und ein Ein- und Ausfahrkabel 140, das zwischen einer weiteren (nicht gezeigten) Winde und der Tür 145 angeordnet ist. Der Seilbagger 100 weist auch einen Sattelblock 150 und eine Seilscheibe 155 auf. Der Seilbagger 100 verwendet vier Hauptbewegungsarten: vorwärts und rückwärts, anheben, vorschieben und schwenken. Die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung bewegt den gesamten Seilbagger 100 unter Verwendung der Raupen 160 vorwärts und rückwärts. Die Anhebebewegung bewegt den Aufsatz 135 nach oben und nach unten. Die Vorschiebebewegung fährt den Aufsatz 135 aus und ein. Die Schwenkbewegung schwenkt den Seilbagger 100 um eine Achse 165. Die Gesamtbewegung des Seilbaggers 100 verwendet eines oder eine Kombination aus vorwärts und rückwärts, anheben, vorschieben und schwenken. Andere Konstruktionen des Seilbaggers 100 weisen zum Beispiel die Bedienerkabine 120 oder einen oder mehrere andere der oben beschriebenen Komponenten nicht auf. 2 shows a rope shovel 100 having suspension cables 105 mounted between a base 110 and a boom 115 for supporting the boom 115, an operator's cab 120, and a dipper arm 125. The rope shovel 100 also includes a wire rope or hoist rope 130 located within the Base 110 can be coiled and uncoiled to raise and lower an attachment or bucket 135, and a retraction and extension cable 140 which is arranged between another winch (not shown) and the door 145. The duty cycle excavator 100 also includes a saddle block 150 and a pulley 155. The 100 duty cycle crane uses four main types of movement: forward and backward, lift, advance and swing. The forward and backward movement moves the entire rope shovel 100 forward and backward using the tracks 160. The lifting movement moves the attachment 135 up and down. The advancing movement extends and retracts the attachment 135. The swing motion pivots the duty cycle crane 100 about an axis 165. The overall motion of the duty cycle crane 100 utilizes one or a combination of forward and reverse, lifting, advancing and pivoting. Other constructions of the rope shovel 100 do not include, for example, the operator's cab 120 or one or more other components described above.

3 zeigt schematisch ein System 300 zum Betreiben einer Abbaumaschine 320 innerhalb eines Geofence gemäß einigen Ausführungsformen. Obwohl die vorliegend beschriebenen Verfahren und Systeme unter Bezug auf eine Abbaumaschine 302 (eine Art von Industriemaschine) (zum Beispiel den Sprengbohrloch-Bohrer 10 von 1, den Seilbagger 100 von 2 oder eine andere Abbaumaschine) beschrieben sind, sind bei einigen Ausführungsformen die vorliegend beschriebenen Systeme und Verfahren zur Verwendung mit anderen (Nicht-Abbau-) -Arten mobiler Industriemaschinen vorgesehen, wie zum Beispiel Baugeräte (zum Beispiel ein Kran), ein Schiff, oder dergleichen. 3 schematically shows a system 300 for operating a mining machine 320 within a geofence according to some embodiments. Although the methods and systems described herein with reference to a mining machine 302 (a type of industrial machine) (e.g., the blast hole driller 10 of 1 , the rope excavator 100 from 2 or another mining machine), in some embodiments, the systems and methods described herein are intended for use with other (non-mining) types of mobile industrial machinery, such as construction equipment (e.g., a crane), a ship, or the like .

Wie in 3 gezeigt ist, weist das System 300 einen Controller 305, einen oder mehrere Sensoren 310 (die vorliegend zusammen als „die Sensoren 310“ und einzeln als „der Sensor 310“ bezeichnet werden), eine Mensch-Maschine-Schnittstelle bzw. Human Machine Interface („HMI“) 320 und eine Maschinenkommunikationsschnittstelle 335 auf, die zu der Abbaumaschine 302 zugehörig ist. Bei einigen Ausführungsformen weist das System 300 weniger, zusätzliche oder andere Komponenten als die in 3 gezeigten in verschiedenen Konfigurationen auf und kann zusätzliche Funktionalität zu der vorliegend beschriebenen Funktionalität durchführen. Bei einigen Ausführungsformen weist das System 300 zum Beispiel mehrere Controller 305, HMIs 320, Maschinenkommunikationsschnittstellen 335 oder eine Kombination davon auf. Ebenso können bei einigen Ausführungsformen eine oder mehrere der Komponenten des Systems 300 unter verschiedenen Vorrichtungen verteilt sein, innerhalb einer einzigen Vorrichtung kombiniert sein, oder eine Kombination davon sein. Das System 300 weist des Weiteren eine oder mehrere Aktivierungsvorrichtungen 340 auf (die vorliegend zusammen als „die Aktivierungsvorrichtungen 340“ oder einzeln als „die Aktivierungsvorrichtung 340“ bezeichnet werden). Alternativ oder zusätzlich weist bei einigen Ausführungsformen das System 300 andere Komponenten auf, die zu der Abbaumaschine 302 zugehörig sind, wie zum Beispiel einen oder mehrere Aktoren, Motoren, Pumpen, Anzeigen und dergleichen, um zum Beispiel die Anhebe-, Vorschiebe-, Schwenk- und Vorwärts-Rückwärts-Bewegungen zu steuern.As in 3 As shown, the system 300 includes a controller 305, one or more sensors 310 (collectively referred to herein as “the sensors 310” and individually as “the sensor 310”), a human-machine interface ( “HMI”) 320 and a machine communication interface 335 associated with the mining machine 302. In some embodiments, system 300 includes fewer, additional, or different components than those in 3 shown in various configurations and can perform additional functionality to the functionality described here. For example, in some embodiments, system 300 includes multiple controllers 305, HMIs 320, machine communication interfaces 335, or a combination thereof. Likewise, in some embodiments, one or more of the components of system 300 may be distributed among various devices, combined within a single device, or a combination thereof. The system 300 further includes one or more activation devices 340 (collectively referred to herein as “the activation devices 340” or individually as “the activation device 340”). Alternatively or additionally, in some embodiments, the system 300 includes other components associated with the mining machine 302, such as one or more actuators, motors, pumps, displays, and the like, for example to provide lifting, advancing, pivoting, and control forward-backward movements.

Bei dem in 4 gezeigten Beispiel weist der Controller 305 einen elektronischen Prozessor 400 (zum Beispiel einen Mikroprozessor, eine Application Specific Integrated Circuit („ASIC“) oder eine andere geeignete elektronische Vorrichtung), einen Speicher 405 (zum Beispiel ein oder mehrere nicht flüchtige computerlesbare Speichermedien) und eine Kommunikationsschnittstelle 410 auf. Der elektronische Prozessor 400, der Speicher 405 und die Kommunikationsschnittstelle 410 kommunizieren über eine oder mehrere Datenverbindungen oder Busse, oder eine Kombination davon. Der in 4 gezeigte Controller 305 stellt ein Beispiel dar, und bei einigen Ausführungsformen weist der Controller 305 weniger, zusätzliche oder andere Komponenten in anderen Konfigurationen als in 4 gezeigt auf. Ebenso führt bei einigen Ausführungsformen der Controller 305 Funktionalität zusätzlich zu der vorliegend beschriebenen Funktionalität durch.At the in 4 In the example shown, the controller 305 includes an electronic processor 400 (e.g., a microprocessor, an Application Specific Integrated Circuit (“ASIC”), or other suitable electronic device), a memory 405 (e.g., one or more non-transitory computer-readable storage media), and a Communication interface 410. The electronic processor 400, the memory 405 and the communication interface 410 communicate via one or more data links or buses, or a combination thereof. The in 4 Controller 305 shown is an example, and in some embodiments, controller 305 includes fewer, additional, or different components in different configurations than in 4 shown on. Likewise, in some embodiments, the controller 305 performs functionality in addition to the functionality described herein.

Die Kommunikationsschnittstelle 410 ermöglicht es dem Controller 305, mit Vorrichtungen außerhalb des Controllers 305 zu kommunizieren. Wie in 3 gezeigt ist, kann der Controller 305 zum Beispiel mit einem oder mehreren der Sensoren 310, der HMI 320, der Maschinenkommunikationsschnittstelle 335, einer oder mehreren der Aktivierungsvorrichtungen 340, einer anderen Komponente des Systems 300 und/oder der Abbaumaschine 302, oder einer Kombination davon durch die Kommunikationsschnittstelle 410 kommunizieren. Die Kommunikationsschnittstelle 410 kann einen Port zum Empfangen einer drahtgebundenen Verbindung mit einer externen Vorrichtung (zum Beispiel ein Universal Serial Bus („USB“) -Kabel und dergleichen), einen Transceiver zum Herstellen einer drahtlosen Verbindung mit einer externen Vorrichtung (zum Beispiel über ein oder mehrere Kommunikationsnetzwerke, wie zum Beispiel das Internet, LAN, ein WAN und dergleichen) oder eine Kombination davon aufweisen.The communication interface 410 allows the controller 305 to communicate with devices external to the controller 305. As in 3 As shown, the controller 305 may, for example, interface with one or more of the sensors 310, the HMI 320, the machine communication interface 335, one or more of the activation devices 340, another component of the system 300 and/or the mining machine 302, or a combination thereof the communication interface 410 communicate. The communications interface 410 may include a port for receiving a wired connection to an external device (e.g., a Universal Serial Bus (“USB”) cable, and the like), a transceiver for establishing a wireless connection to an external device (e.g., via a or multiple communication networks, such as the Internet, LAN, a WAN and the like) or a combination thereof.

Der elektronische Prozessor 400 ist dazu konfiguriert, auf computerlesbare Befehle („Software“), die in dem Speicher 405 gespeichert sind, zuzugreifen und diese auszuführen. Die Software kann Firmware, eine oder mehrere Anwendungen bzw. Applications, Programmdaten, Filter, Regeln, ein oder mehrere Programmmodule und andere ausführbare Befehle aufweisen. Die Software kann zum Beispiel Befehle und zugehörige Daten zum Durchführen eines Satzes von Funktionen, einschließlich der vorliegend beschriebenen Verfahren, aufweisen. Wie in 4 gezeigt ist, weist der Speicher 405 eine Geofence-Anwendung 420 auf, die ein Beispiel für eine solche Software darstellt. Die Geofence-Anwendung 420 ist eine Software-Anwendung, die von dem elektronischen Prozessor 400 ausführbar ist, um Positionsverfolgung der Abbaumaschine 302 bezüglich eines Geofence-Bereichs oder einer Geofence-Grenze unter Verwendung mehrerer Betriebsbereiche, die um die Abbaumaschine 302 herum positioniert sind, durchzuführen. Bei einigen Ausführungsformen ermittelt und verfolgt der elektronische Prozessor 400, der die Geofence-Anwendung 420 durchführt, einen oder mehrere Umfangspunkte von Betriebsbereichen, die um die Abbaumaschine 302 herum positioniert sind (basierend auf Maschinendaten, die von den Sensoren 310 erfasst werden), bezüglich eines Geofence-Bereichs oder einer Geofence-Grenze und steuert eine oder mehrere der Aktivierungsvorrichtungen 340 automatisch, um beispielsweise einem Befehl zu folgen oder ihn zu erlauben, einen Befehl zu ändern, einen Befehl zu verhindern (zum Beispiel einen Stopp-Befehl durchzuführen), oder dergleichen.The electronic processor 400 is configured to access and execute computer-readable instructions (“software”) stored in the memory 405. The software may include firmware, one or more applications, program data, filters, rules, one or more program modules and other executable instructions. For example, the software may include instructions and associated data for performing a set of functions, including the methods described herein. As in 4 As shown, storage 405 includes a geofence application 420, which is an example of such software. The geofence application 420 is a software application executable by the electronic processor 400 to perform position tracking of the mining machine 302 with respect to a geofence area or boundary using multiple operational areas positioned around the mining machine 302 . In some embodiments, the electronic processor 400 executing the geofence application 420 determines and tracks one or more perimeter points of operating areas positioned around the mining machine 302 (based on machine data collected by the sensors 310) with respect to a Geofence area or a geofence boundary and controls one or more of the activation devices 340 automatically, for example to follow or allow a command, to change a command, to prevent a command (for example to perform a stop command), or the like .

5A-5C zeigen zum Beispiel die Abbaumaschine 302 bezüglich einer Geofence-Grenze 505 gemäß einigen Ausführungsformen. Die Geofence-Grenze 505 ist eine virtuelle Grenze für einen echten geografischen Bereich, die unter Verwendung eines vordefinierten Satzes von Grenzen zum Beispiel mittels GNSS-Technologie erzeugt wird. Wie aus dem Beispiel von 5A-5C ersichtlich ist, definiert die Geofence-Grenze 505 einen erlaubten Bereich 510 und einen Sperrbereich 515. Der erlaubte Bereich 510 stellt eine Region oder einen Bereich dar, in der/dem die Abbaumaschine 302 arbeiten darf (zum Beispiel sicher arbeiten, ohne das Risiko, in eine hohe Wand, über eine Böschung oder dergleichen gefahren zu werden). Anders ausgedrückt kann sich die Abbaumaschine 302 basierend auf einem oder mehreren Befehlen, wie zum Beispiel einem Antriebsbefehl, einem Vorschiebebefehl, einem Schwenkbefehl oder einem anderen Befehl zum Steuern des Betriebs der Abbaumaschine 302 (d.h. autonome oder automatische Befehle oder Befehle von einem Bordbediener oder fernen Bediener, die veranlassen, dass sich die Abbaumaschine über die Bodenoberfläche bewegt) frei in dem erlaubten Bereich 510 herum bewegen. Der Sperrbereich 515 stellt eine Region oder einen Bereich dar, in dem es der Abbaumaschine 302 nicht gestattet ist zu arbeiten. Als ein Beispiel kann der Sperrbereich 515 einen Bereich darstellen, in dem der Betrieb der Abbaumaschine 302 unsicher ist. 5A-5C For example, show mining engine 302 relative to a geofence boundary 505, according to some embodiments. The geofence boundary 505 is a virtual boundary for a real geographical area that is generated using a predefined set of boundaries, for example using GNSS technology. As in the example of 5A-5C As can be seen, the geofence boundary 505 defines a permitted area 510 and a restricted area 515. The permitted area 510 represents a region or area in which the mining machine 302 is allowed to operate (e.g., operate safely without the risk of being in a high wall, over an embankment or the like). In other words, the mining machine 302 may move based on one or more commands, such as a drive command, a feed command, a pivot command, or other command for controlling the operation of the mining machine 302 (ie, autonomous or automatic commands or commands from an onboard operator or remote operator , which cause the mining machine to move over the ground surface) move freely around the permitted area 510. The restricted area 515 represents a region or area in which the mining machine 302 is not permitted to operate. As an example, the restricted area 515 may represent an area where operation of the mining machine 302 is unsafe.

Wie in 5A gezeigt ist, umgibt der Sperrbereich 515 die Abbaumaschine 302 vollständig. Bei anderen Ausführungsformen umgibt jedoch der Sperrbereich 515 die Abbaumaschine 302 nicht vollständig. Als ein Beispiel kann sich der Sperrbereich 515 auf einer oder mehreren Seiten der Abbaumaschine 302 befinden. Wie in 5B gezeigt ist, befindet sich der Sperrbereich 515 auf zwei Seiten der Abbaumaschine 302. Alternativ oder zusätzlich kann bei einigen Ausführungsformen der Sperrbereich 515 eine Region oder einen Bereich definieren, die/der eine andere Form hat, als sie in 5A und 5B gezeigt ist. Als ein Beispiel kann der Sperrbereich 515 kreisförmig sein, wie in 5C gezeigt ist. Demgemäß kann die Form des Sperrbereichs 515 regelmäßig, unregelmäßig oder dergleichen sein. Zusätzlich sollte es sich verstehen, dass, obwohl in 5A-5C ein einzelner Sperrbereich 515 (und Geofence-Grenze 505) gezeigt ist, mehrere Sperrbereiche 515 (und Geofence-Grenzen 505) implementiert werden können.As in 5A As shown, the restricted area 515 completely surrounds the mining machine 302. However, in other embodiments, the restricted area 515 does not completely surround the mining machine 302. As an example, the restricted area 515 may be located on one or more sides of the mining machine 302. As in 5B As shown in FIG 5A and 5B is shown. As an example, the blocking area 515 may be circular, as shown in 5C is shown. Accordingly, the shape of the blocking area 515 may be regular, irregular, or the like. Additionally, it should be understood that although in 5A-5C a single exclusion area 515 (and geofence boundary 505) is shown, multiple exclusion areas 515 (and geofence boundaries 505) can be implemented.

Wie in 5A-5C gezeigt ist, ist die Abbaumaschine 302 von einem ersten Betriebsbereich 525 (zum Beispiel einem ersten virtuellen Betriebsbereich 525) und einem zweiten Betriebsbereich 530 (zum Beispiel einem zweiten virtuellen Betriebsbereich 525) umgeben. Wie in 5A-5C gezeigt ist, befindet sich der erste Betriebsbereich 525 innerhalb des zweiten Betriebsbereichs 530. Demgemäß ist eine Fläche des ersten Betriebsbereichs 525 kleiner als eine Fläche des zweiten Betriebsbereichs 530. Obwohl der erste Betriebsbereich 525 und der zweite Betriebsbereich 530 in 5A-5C als rechteckig dargestellt sind, können bei einigen Ausführungsformen der erste Betriebsbereich 525, der zweite Betriebsbereich 530 oder eine Kombination davon eine andere Form als die gezeigte haben. Außerdem können bei einigen Ausführungsformen der erste Betriebsbereich 525, der zweite Betriebsbereich 530 oder eine Kombination davon eine Form replizieren oder spiegeln, die eine natürliche Grenze oder einen natürlichen Umfang der Abbaumaschine 302 darstellt. Demgemäß können der erste Betriebsbereich 525, der zweite Betriebsbereich 530 oder eine Kombination davon eine unregelmäßige Form haben.As in 5A-5C As shown, the mining machine 302 is surrounded by a first operating area 525 (e.g., a first virtual operating area 525) and a second operating area 530 (e.g., a second virtual operating area 525). As in 5A-5C As shown, the first operating region 525 is within the second operating region 530. Accordingly, an area of the first operating region 525 is smaller than an area of the second operating region 530. Although the first operating region 525 and the second operating region 530 in 5A-5C are shown as rectangular, in some embodiments the first operating region 525, the second operating region 530, or a combination thereof may have a different shape than that shown. Additionally, in some embodiments, the first operating region 525, the second operating region 530, or a combination thereof may replicate or mirror a shape that represents a natural boundary or perimeter of the mining machine 302. Accordingly, the first operating region 525, the second operating region 530, or a combination thereof may have an irregular shape.

Der erste Betriebsbereich 525 definiert einen Bereich oder eine Region um die Abbaumaschine 302 herum, der/die die Geofence-Grenze 505 nicht in den Sperrbereich 515 überschreiten sollte. Wie in 5A-5C gezeigt ist, wird der erste Betriebsbereich 525 durch einen Satz von Umfangspunkten definiert, die eine erste Grenze 526 des ersten Betriebsbereichs 525 bilden. Demgemäß hat der erste Betriebsbereich 525 die Funktion, sicherzustellen, dass ein natürlicher Umfang der Abbaumaschine 302 die Geofence-Grenze 505 nicht in den Sperrbereich 515 überschreitet. Da die physikalische Position des natürlichen Umfangs der Abbaumaschine 302 nicht mit 100-prozentiger Sicherheit bekannt ist, wird eine Pufferzone verwendet. Demgemäß ist bei einigen Ausführungsformen die Tiefe oder Größe des ersten Betriebsbereichs 525 (bezüglich des natürlichen Umfangs der Abbaumaschine 302) direkt proportional zu einer Unsicherheit über eine aktuelle Position der Abbaumaschine 302. Außerdem ändert sich bei einigen Ausführungsformen die Tiefe des ersten Betriebsbereichs 525 dynamisch mit der Änderung der Unsicherheit. Wenn die Unsicherheit zum Beispiel anders berechnet wird, ändert sich die Tiefe des ersten Betriebsbereichs 525. Bei einigen Ausführungsformen wird die Unsicherheit durch ein Positionsüberwachungssystem der Abbaumaschine 302, wie zum Beispiel ein globales Positionierungssystem, eine GNSS-Einheit, oder dergleichen bestimmt. Ein Fehlerwert oder ein Konfidenzgrad kann zum Beispiel unter Verwendung des Positionsüberwachungssystems der Abbaumaschine 302 bestimmt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann der Fehlerwert oder der Konfidenzgrad als Unsicherheit verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können andere Quellen von Unsicherheit als Basis verwendet werden, zum Beispiel, wie viel Rauschen durch Vibrationen eingeführt wird, die Fehler bei Beschleunigungsberechnungen verursachen, die wiederum zu einem potenziellen Fehler oder Unsicherheitsgrad bei der Schätzung der aktuellen Position der Abbaumaschine 302 führen können. Solche Werte können zum Beispiel unter Verwendung von Filteralgorithmen oder Informationen berechnet werden, die von einem oder mehreren Sensoren erfasst werden, wie zum Beispiel GNSS-Einheiten, Trägheitsmessungseinheiten, Lidar, oder dergleichen (zum Beispiel Sensoren 310).The first operating area 525 defines an area or region around the mining machine 302 that should not exceed the geofence boundary 505 into the restricted area 515. As in 5A-5C As shown, the first operating region 525 is defined by a set of circumferential points that form a first boundary 526 of the first operating region 525. Accordingly, the first operating area 525 has the function of ensuring that a natural extent of the mining machine 302 does not exceed the geofence boundary 505 into the restricted area 515. Since the physical location of the natural perimeter of the mining machine 302 is not known with 100% certainty, a buffer zone is used. Accordingly, in some embodiments, the depth or size of the first operating region 525 (with respect to the natural extent of the mining machine 302) is directly proportional to an uncertainty about a current position of the mining machine 302. Additionally, in some embodiments, the depth of the first operating region 525 changes dynamically with the Change in uncertainty. For example, if the uncertainty is calculated differently, the depth of the first operating region 525 changes. In some embodiments, the uncertainty is determined by a position monitoring system of the mining machine 302, such as a global positioning system, a GNSS unit, or the like. An error value or a confidence level may be determined using the mining machine position monitoring system 302, for example. In some embodiments, the error value or confidence level may be used as uncertainty. Alternatively or additionally, other sources of uncertainty may be used as a basis, for example, how much noise is introduced by vibrations that cause errors in acceleration calculations, which in turn may lead to a potential error or level of uncertainty in estimating the current position of the mining machine 302. Such values may be calculated, for example, using filtering algorithms or information collected from one or more sensors, such as GNSS units, inertial measurement units, lidar, or the like (e.g., sensors 310).

Alternativ oder zusätzlich wird bei einigen Ausführungsformen die Tiefe oder Größe des ersten Betriebsbereichs 525 basierend auf einer oder mehreren Komponenten der Abbaumaschine, wie zum Beispiel einer Position oder einem Winkel einer Komponente der Abbaumaschine 302, dynamisch verändert. Als ein Beispiel kann, unter Bezug auf 6, ein Mast der Abbaumaschine 302 während des Betriebs der Abbaumaschine 302 die Position oder den Winkel verändern. Wenn sich die Position oder der Winkel des Masten verändert, dann kann sich auch der natürliche Umfang der Abbaumaschine 302 verändern. Demgemäß kann der erste Betriebsbereich 525 bei einigen Ausführungsformen auf einer Position oder einem Winkel einer Komponente der Abbaumaschine 302 basieren (oder basierend darauf dynamisch verändert werden).Alternatively or additionally, in some embodiments, the depth or size of the first operating region 525 is dynamically changed based on one or more components of the mining machine, such as a position or angle of a component of the mining machine 302. As an example, with reference to 6 , a mast of the mining machine 302 change the position or angle during operation of the mining machine 302. If the position or angle of the mast changes, the natural circumference of the mining machine 302 may also change. Accordingly, in some embodiments, the first operating range 525 may be based on (or dynamically changed based on) a position or angle of a component of the mining machine 302.

Der zweite Betriebsbereich 530 definiert einen Bereich und eine Region um die Abbaumaschine 302 herum außerhalb des ersten Betriebsbereichs 525. Wie in 5A-5C gezeigt ist, wird der zweite Betriebsbereich 530 durch einen Satz von Umfangspunkten definiert, die eine zweite Grenze 531 des zweiten Betriebsbereichs 530 bilden. Der zweite Betriebsbereich 530 veranlasst, dass die Abbaumaschine 302 Antriebsreferenzen reduziert, sobald der zweite Betriebsbereich 530 die Geofence-Grenze 505 in den Sperrbereich 515 überschreitet. Demgemäß wird, wenn der zweite Betriebsbereich 530 in den Sperrbereich 515 eintritt, die Geschwindigkeit der Abbaumaschine 302 gesteuert, die Abbaumaschine 302 zu verlangsamen, bevor der erste Betriebsbereich 525 die Geofence-Grenze 505 überschreitet.The second operating area 530 defines an area and a region around the mining machine 302 outside the first operating area 525. As in 5A-5C As shown, the second operating region 530 is defined by a set of circumferential points that form a second boundary 531 of the second operating region 530. The second operating area 530 causes the mining machine 302 to reduce drive references once the second operating area 530 crosses the geofence boundary 505 into the restricted area 515. Accordingly, when the second operating area 530 enters the restricted area 515, the speed of the mining machine 302 is controlled to slow down the mining machine 302 before the first operating area 525 crosses the geofence boundary 505.

Bei einigen Ausführungsformen ist eine Distanz oder Tiefe zwischen der ersten Grenze 526 des ersten Betriebsbereichs 525 und der zweiten Grenze 531 des zweiten Betriebsbereichs 530 statisch (in 5A-5B durch den Doppelpfeil, der mit „D_1-2“ gekennzeichnet ist, dargestellt). Die Distanz oder Tiefe zwischen der ersten Grenze 526 des ersten Betriebsbereichs 525 und der zweiten Grenze 531 des zweiten Betriebsbereichs 530 (zum Beispiel „D_1-2“) kann von einem Hersteller, einem Maschinenverwalter oder anderem Maschinenpersonal eingestellt werden. Jedoch kann eine Distanz oder Tiefe zwischen dem natürlichen Umfang der Abbaumaschine 302 und der zweiten Grenze 513 des zweiten Betriebsbereichs 530 (in 5A-5C durch den Doppelpfeil, der mit „D_M-2“ gekennzeichnet ist, dargestellt) variieren (zum Beispiel basierend auf der Tiefe oder Größe des ersten Betriebsbereichs 525). Als ein Beispiel kann sich zum Beispiel im Ansprechen darauf, dass sich die Größe oder Tiefe des ersten Betriebsbereichs 525 (in 5A-5B durch den Doppelpfeil, der mit „D_M-1“ gekennzeichnet ist, dargestellt) ändert (zum Beispiel basierend auf einer Unsicherheit über die aktuelle Position der Abbaumaschine 302, einer Komponente der Abbaumaschine 302 oder einer Kombination davon), eine Distanz oder Tiefe zwischen dem natürlichen Umfang der Abbaumaschine 302 und der zweiten Grenze 513 proportional zu der Änderung der Größe oder Tiefe des ersten Betriebsbereichs 530 ändern. Jedoch kann die Distanz oder Tiefe zwischen der ersten Grenze 526 des ersten Betriebsbereichs 525 und der zweiten Grenze 531 des zweiten Betriebsbereichs 530 gleich bleiben.In some embodiments, a distance or depth between the first boundary 526 of the first operating region 525 and the second boundary 531 of the second operating region 530 is static (in 5A-5B shown by the double arrow marked “D _1-2 ”). The distance or depth between the first boundary 526 of the first operating region 525 and the second boundary 531 of the second operating region 530 (e.g., “D _1-2 ”) may be set by a manufacturer, a machine manager, or other machine personnel. However, a distance or depth between the natural perimeter of the mining machine 302 and the second boundary 513 of the second operating area 530 (in 5A-5C (represented by the double arrow labeled “D _M-2 ”) vary (for example, based on the depth or size of the first operating region 525). As an example, for example, in response to the size or depth of the first operating region 525 (in 5A-5B represented by the double arrow labeled “D _M-1 ”) changes (for example, based on uncertainty about the current position of the mining machine 302, a component of the mining machine 302, or a combination thereof), a distance or depth between the Natural extent of the mining machine 302 and the second boundary 513 change in proportion to the change in size or depth of the first operating area 530. However, the distance or depth between the first boundary 526 of the first operating range 525 and the second boundary 531 of the second operating range 530 may remain the same.

Bei einigen Ausführungsformen kann sich die erste Grenze 526 des ersten Betriebsbereichs 525 und/oder die zweite Grenze 531 des zweiten Betriebsbereichs 530 basierend auf Betriebsbedingungen der Abbaumaschine 302 dynamisch verändern. Zum Beispiel kann die erste Grenze 526 des ersten Betriebsbereichs 525 größer werden (zum Beispiel kann der Wert von D_M-1 größer werden), wenn die Abbaumaschine 302 die Geschwindigkeit erhöht. Als ein anderes Beispiel kann die erste Grenze 526 des ersten Betriebsbereichs 525 größer werden (zum Beispiel kann der Wert von D_M-1 größer werden), wenn sich die Abbaumaschine in einer bestimmten Richtung bewegt. Basierend auf der Position der Abbaumaschine 302 können diese Betriebsbedingungen in Betracht gezogen werden, wenn der erste Betriebsbereich 525 eingestellt wird. Bei einigen Ausführungsformen kann sich, wenn sich der erste Betriebsbereich 526 basierend auf den Betriebsbedingungen der Abbaumaschine 302 dynamisch verändert, auch die zweite Grenze 531 proportional zu der Änderung der ersten Grenze 526 dynamisch verändern.In some embodiments, the first boundary 526 of the first operating range 525 and/or the second boundary 531 of the second operating range 530 may dynamically change based on operating conditions of the mining machine 302. For example, the first boundary 526 of the first operating range 525 may become larger (e.g., the value of D _M-1 may become larger) as the mining machine 302 increases speed. As another example, the first boundary 526 of the first operating range 525 may become larger (for example, the value of D _M-1 may become larger) as the mining machine moves in a particular direction. Based on the position of the mining machine 302, these operating conditions may be taken into account when setting the first operating range 525. In some embodiments, as the first operating range 526 dynamically changes based on the operating conditions of the mining machine 302, the second limit 531 may also dynamically change in proportion to the change in the first limit 526.

Bei einigen Ausführungsformen kann der Sperrbereich 515 eine Warnzone aufweisen, die eine Distanz von der Geofence-Grenze 505 ist. Die Warnzone kann zum Beispiel von einem Sensor 310 der Abbaumaschine 302 abgefühlt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann es sein, dass die Warnzone der Geofence-Grenze 505 nicht vollständig folgt, sondern nur für einen Abschnitt der Geofence-Grenze 505 implementiert wird. Bei einigen Ausführungsformen kann die Warnzone ein einzelner Pfosten in einem Bereich sein, der ein Signal ausgibt, das angibt, dass die Abbaumaschine 302 den Bereich in einem bestimmten Abstand um den Pfosten herum vermeiden sollte. Der Pfosten kann zum Beispiel ein großes Loch kennzeichnen, das den Betrieb der Abbaumaschine 302 stören würde. Bei einigen Ausführungsformen kann die Warnzone verschiedene Prioritätsniveaus aufweisen. Zum Beispiel kann ein hohes Prioritätsniveau, wenn die Abbaumaschine 302 in die Warnzone eintritt, angeben, dass sich der kommende Geofence 505 an einer Klippe befindet. Als anderes Beispiel kann ein mittleres Prioritätsniveau angeben, dass sich der kommende Geofence 505 an einer Wand befindet.In some embodiments, the restricted area 515 may include a warning zone that is a distance from the geofence boundary 505. The warning zone can be sensed, for example, by a sensor 310 of the mining machine 302. In some embodiments, the warning zone may not completely follow the geofence boundary 505 but may be implemented for only a portion of the geofence boundary 505. In some embodiments, the warning zone may be a single post in an area that emits a signal indicating that the mining machine 302 should avoid the area within a certain distance around the post. For example, the post may identify a large hole that would disrupt the operation of the mining machine 302. In some embodiments, the warning zone may have different priority levels. For example, a high priority level when the mining machine 302 enters the warning zone may indicate that the upcoming geofence 505 is on a cliff. As another example, a medium priority level may indicate that the upcoming geofence 505 is on a wall.

Wie aus 4 ersichtlich ist, speichert bei einigen Ausführungsformen der Speicher 405 auch einen Satz von Geofence-Grenzen 600 (zum Beispiel die Geofence-Grenze 505 als Satz von Umfangspunkten, die den Sperrbereich 515 definieren), einen Satz von Betriebsbereichen 605, die zu der Abbaumaschine 302 zugehörig sind (zum Beispiel den ersten Betriebsbereich 525 und den zweiten Betriebsbereich 530 als Sätze von Umfangspunkten, die die erste Grenze 526 bzw. die zweite Grenze 531 definieren). Alternativ oder zusätzlich kann der Satz von Geofence-Grenzen 600, der Satz von Betriebsbereichen 605 oder eine Kombination davon in einer fernen Vorrichtung, wie zum Beispiel einem fernen Server oder einer fernen Rechnervorrichtung, gespeichert werden. Bei solchen Ausführungsformen können der Satz von Geofence-Grenzen 600, der Satz von Betriebsbereichen 605 oder eine Kombination davon von der fernen Vorrichtung an die Abbaumaschine 302 (zum Beispiel den Controller 305) übertragen werden.How out 4 As can be seen, in some embodiments, the memory 405 also stores a set of geofence boundaries 600 (e.g., the geofence boundary 505 as a set of perimeter points that define the restricted area 515), a set of operating areas 605 associated with the mining machine 302 (for example, the first operating region 525 and the second operating region 530 as sets of perimeter points that define the first boundary 526 and the second boundary 531, respectively). Alternatively or additionally, the set of geofence boundaries 600, the set of operating areas 605, or a combination thereof may be stored in a remote device, such as a remote server or a remote computing device. In such embodiments, the set of geofence boundaries 600, the set of operating areas 605, or a combination thereof may be transmitted from the remote device to the mining engine 302 (e.g., the controller 305).

Unter nochmaligem Bezug auf 3 erfassen und verfolgen die Sensoren 310 einen aktuellen Standort oder eine aktuelle Position der Abbaumaschine 302 (oder einer Komponente davon). Die Sensoren 310 können an verschiedenen Positionen oder Stellen um die Abbaumaschine 302 herum an der Abbaumaschine 302 positioniert (oder angebracht) sein. Alternativ oder zusätzlich können die Sensoren 310 an verschiedenen Positionen oder Stellen um die Abbaumaschine 302 herum außerhalb der Abbaumaschine 302 positioniert sein. Die Sensoren 310 können zum Beispiel Radarsensoren, Lidar-Sensoren, Infrarotsensoren (zum Beispiel einen passiven Infrarot („PIR“) -Sensor), einen Bildsensor und dergleichen aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen können die Sensoren 310 Teil eines Positionsüberwachungssystems der Abbaumaschine 302 sein, wie zum Beispiel ein globales Positionierungssystem, ein GNSS, oder dergleichen.With reference again to 3 The sensors 310 detect and track a current location or a current position of the mining machine 302 (or a component thereof). The sensors 310 may be positioned (or attached) to the mining machine 302 at various positions or locations around the mining machine 302. Alternatively or additionally, the sensors 310 may be positioned at various positions or locations around the mining machine 302 outside of the mining machine 302. Sensors 310 may include, for example, radar sensors, lidar sensors, infrared sensors (e.g., a passive infrared (“PIR”) sensor), an image sensor, and the like. In some embodiments, the sensors 310 may be part of a position monitoring system of the mining machine 302, such as a global positioning system, a GNSS, or the like.

Wie aus 3 ersichtlich ist, weist das System 300 auch die HMI 320 auf. Die HMI 320 kann eine oder mehrere Eingabevorrichtungen, eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen oder eine Kombination davon aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen ermöglicht es die HMI 320 einem Benutzer oder Bediener, mit der Abbaumaschine 302 zu interagieren (zum Beispiel ihr Eingabe zu liefern und Ausgabe von ihr zu empfangen). Als ein Beispiel kann ein Bediener mit der Abbaumaschine 302 interagieren, um die Abbaumaschine 302 (über einen oder mehrere Steuermechanismen der HMI 320) zu steuern oder zu überwachen. Die HMI 320 kann zum Beispiel eine Tastatur, eine Cursorsteuervorrichtung (zum Beispiel eine Maus), einen Berührungsbildschirm, einen Joystick, eine Scroll-Kugel, einen Steuermechanismus (zum Beispiel einen oder mehrere mechanische Knöpfe, Wählscheiben, Schalter oder Tasten), eine Anzeigevorrichtung, einen Drucker, einen Lautsprecher, ein Mikrofon oder eine Kombination davon aufweisen. Wie in 3 gezeigt ist, weist bei einigen Ausführungsformen die HMI 320 eine Anzeigevorrichtung 350 auf. Die Anzeigevorrichtung 350 kann zum Beispiel eines oder mehrere sein von einem Flüssigkristalldisplay bzw. Liquid Crystal Display („LCD“), einem Leuchtdioden- bzw. Light Emitting Diode („LED“) Display, einem organischen LED („OLED“) Display, einem Elektrolumineszenz Display („ELD“), einem Surface-Conduction Electron-Emitter Display („SED“), einem Feldemissionsdisplay („FED“), einem Dünnfilmtransistor bzw. Thin-Film Transistor („TFT“) LCD oder dergleichen. Die Anzeigevorrichtung 350 kann sich zum Beispiel in der Bedienerkabine der Abbaumaschine 302 (zum Beispiel der Bedienerkabine 25 des Bohrers 10 (1) oder der Bedienerkabine 120 des Seilbaggers 100 (2)) befinden. Die HMI 320 kann dazu konfiguriert sein, (zum Beispiel über die Anzeigevorrichtung 350) Gegebenheiten oder Daten, die zu der Abbaumaschine 302 zugehörig sind, in Echtzeit oder im Wesentlichen in Echtzeit anzuzeigen. Die HMI 320 ist zum Beispiel dazu konfiguriert, einem Bediener der Abbaumaschine 302 eine grafische Benutzerschnittstelle anzuzeigen, die einen Standortstatus der Abbaumaschine 302 bezüglich einer Geofence-Grenze oder -Region angibt. Bei einigen Ausführungsformen weist die grafische Benutzerschnittstelle eine oder mehrere grafische Darstellungen der Abbaumaschine 302, des erlaubten Bereichs 510, des Sperrbereichs 515, der Geofence-Grenze 505, des ersten Betriebsbereichs 525, der ersten Grenze 526, des zweiten Betriebsbereichs 530, der zweiten Grenze 531 oder einer Kombination davon auf.How out 3 As can be seen, the system 300 also has the HMI 320. The HMI 320 may include one or more input devices, one or more output devices, or a combination thereof. In some embodiments, the HMI 320 enables a user or operator to interact with (e.g., provide input to and receive output from) the mining machine 302. As an example, an operator may interact with the mining machine 302 to control or monitor the mining machine 302 (via one or more control mechanisms of the HMI 320). The HMI 320 may, for example, include a keyboard, a cursor control device (e.g., a mouse), a touch screen, a joystick, a scroll ball, a control mechanism (e.g., one or more mechanical knobs, dials, switches, or buttons), a display device, a printer, a speaker, a microphone, or a combination thereof. As in 3 As shown, in some embodiments the HMI 320 includes a display device 350. The display device 350 may, for example, be one or more of a liquid crystal display (“LCD”), a light emitting diode (“LED”) display, an organic LED (“OLED”) display, a Electroluminescent display (“ELD”), a surface conduction Electron-Emitter Display (“SED”), a field emission display (“FED”), a thin-film transistor or thin-film transistor (“TFT”) LCD or the like. The display device 350 can be located, for example, in the operator's cab of the mining machine 302 (for example, the operator's cab 25 of the drill 10 ( 1 ) or the operator cabin 120 of the duty cycle crane 100 ( 2 )) condition. The HMI 320 may be configured to display (e.g., via the display device 350) conditions or data associated with the mining machine 302 in real time or substantially in real time. For example, the HMI 320 is configured to display to an operator of the mining machine 302 a graphical user interface that indicates a location status of the mining machine 302 with respect to a geofence boundary or region. In some embodiments, the graphical user interface includes one or more graphical representations of the mining machine 302, the permitted area 510, the restricted area 515, the geofence boundary 505, the first operating area 525, the first boundary 526, the second operating area 530, the second boundary 531 or a combination thereof.

Die Aktivierungsvorrichtungen 340 sind dazu konfiguriert, Steuersignale oder Befehle (zum Beispiel von dem Controller 305, von einem Bediener über einen oder mehrere Steuermechanismen der HMI 320 oder dergleichen) zu empfangen, um zum Beispiel Anhebe-, Vorschiebe-, Antriebs- und Schwenkvorgänge der Abbaumaschine 302 zu steuern. Demgemäß können die Aktivierungsvorrichtungen 340 zum Beispiel einen Motor, einen Hydraulikzylinder, eine Pumpe und dergleichen aufweisen.The activation devices 340 are configured to receive control signals or commands (e.g., from the controller 305, from an operator via one or more control mechanisms of the HMI 320, or the like) to, for example, raise, advance, drive, and pivot operations of the mining machine 302 to control. Accordingly, the activation devices 340 may include, for example, a motor, a hydraulic cylinder, a pump, and the like.

Die Maschinenkommunikationsschnittstelle 335 ermöglicht es einer oder mehreren Komponenten des Systems 300, mit Vorrichtungen außerhalb des Systems 300 und/oder der Abbaumaschine 302 zu kommunizieren. Eine oder mehrere Komponenten des Systems 300, wie zum Beispiel der Controller 305, können durch die Maschinenkommunikationsschnittstelle 335 mit einer oder mehreren fernen Vorrichtungen kommunizieren, die außerhalb der Abbaumaschine 302 angeordnet oder positioniert sind. Die Maschinenkommunikationsschnittstelle 335 kann einen Port zum Empfangen einer drahtgebundenen Verbindung mit einer externen Vorrichtung (zum Beispiel ein USB-Kabel und dergleichen), einen Transceiver zum Herstellen einer drahtlosen Verbindung mit einer externen Vorrichtung (zum Beispiel über ein oder mehrere Kommunikationsnetzwerke, wie zum Beispiel das Internet, LAN, ein WAN und dergleichen) oder eine Kombination davon aufweisen. Als ein Beispiel kann der Controller 305 mit einer fernen Vorrichtung oder einem fernen System (über die Maschinenkommunikationsschnittstelle 335) als Teil eines Fernsteuersystems oder Überwachungssystems der Abbaumaschine 302 kommunizieren, so dass ein ferner Bediener die Abbaumaschine 302 von einem fernen Standort aus steuern oder überwachen kann.The machine communication interface 335 allows one or more components of the system 300 to communicate with devices external to the system 300 and/or the mining machine 302. One or more components of the system 300, such as the controller 305, may communicate through the machine communication interface 335 with one or more remote devices located or positioned external to the mining machine 302. The machine communication interface 335 may include a port for receiving a wired connection to an external device (e.g., a USB cable, and the like), a transceiver for establishing a wireless connection to an external device (e.g., via one or more communication networks, such as the Internet, LAN, a WAN and the like) or a combination thereof. As an example, the controller 305 may communicate with a remote device or system (via the machine communications interface 335) as part of a remote control system or monitoring system of the mining machine 302 so that a remote operator can control or monitor the mining machine 302 from a remote location.

7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 700 zum Betreiben der Abbaumaschine 302 bezüglich eines Geofence zeigt, das von dem System 300 durchgeführt wird, gemäß einigen Ausführungsformen. Das Verfahren 700 wird als von dem Controller 305 durchgeführt beschrieben, und insbesondere die Geofence-Anwendung 420 als von dem elektronischen Prozessor 400 ausgeführt. Jedoch kann, wie oben angemerkt, die in Bezug auf das Verfahren 700 beschriebene Funktionalität auch von einer anderen Vorrichtung oder von anderen Vorrichtungen durchgeführt werden, wie zum Beispiel einer oder mehreren fernen Vorrichtungen, die sich außerhalb der Abbaumaschine 302 befinden. 7 is a flowchart depicting a method 700 for operating the mining engine 302 with respect to a geofence performed by the system 300, according to some embodiments. The method 700 is described as being carried out by the controller 305, and in particular the geofence application 420 as being carried out by the electronic processor 400. However, as noted above, the functionality described with respect to method 700 may also be performed by another device or devices, such as one or more remote devices external to mining machine 302.

Wie in 7 ersichtlich ist, weist das Verfahren 700 das Empfangen, mit dem elektronischen Prozessor 400, eines Befehls zum Steuern der Abbaumaschine 302 auf (bei Block 705). Ein Befehl kann zum Beispiel einen Antriebsbefehl, einen Vorschiebebefehl, einen Schwenkbefehl oder einen anderen Befehl zum Steuern des Betriebs der Abbaumaschine 302 aufweisen (d.h. autonome oder automatische Befehle oder Befehle von einem Bordbediener oder einem fernen Bediener, die veranlassen, dass sich die Abbaumaschine über die Bodenoberfläche bewegt). Wie oben angemerkt, ermöglicht es die HMI 320 einem Benutzer oder Bediener, mit der Abbaumaschine 302 zu interagieren (zum Beispiel Eingabe an sie zu liefern und Ausgabe von ihr zu empfangen). Als ein Beispiel kann ein Bediener mit der Abbaumaschine 302 interagieren, um die Abbaumaschine 302 zu steuern oder zu überwachen (über einen oder mehrere Steuermechanismen der HMI 320). Demgemäß empfängt bei einigen Ausführungsformen der elektronische Prozessor 400 einen oder mehrere Befehle von einem oder mehreren Steuermechanismen der HMI 320 (über die Kommunikationsschnittstelle 410 des Controllers 305). Alternativ oder zusätzlich kann der Befehl ein autonomer oder automatischer Befehl sein, der von einem autonomen oder automatischen Steuersystem der Abbaumaschine 302 erzeugt wird. Demgemäß kann bei solchen Ausführungsformen der elektronische Prozessor 400 den Befehl von dem autonomen oder automatischen Steuersystem der Abbaumaschine 302 empfangen.As in 7 As can be seen, method 700 includes receiving, with electronic processor 400, a command to control mining machine 302 (at block 705). A command may include, for example, a drive command, a feed command, a pivot command, or other command for controlling the operation of the mining machine 302 (ie, autonomous or automatic commands or commands from an onboard operator or a remote operator that cause the mining machine to move over the ground surface moves). As noted above, the HMI 320 allows a user or operator to interact with the mining engine 302 (e.g., provide input to and receive output from it). As an example, an operator may interact with the mining machine 302 to control or monitor the mining machine 302 (via one or more control mechanisms of the HMI 320). Accordingly, in some embodiments, the electronic processor 400 receives one or more commands from one or more control mechanisms of the HMI 320 (via the communications interface 410 of the controller 305). Alternatively or additionally, the command may be an autonomous or automatic command generated by an autonomous or automatic control system of the mining machine 302. Accordingly, in such embodiments, the electronic processor 400 may receive the command from the mining machine's autonomous or automatic control system 302.

Im Ansprechen auf das Empfangen des Befehls (bei Block 705) ermittelt der elektronische Prozessor 400, ob ein Umfangspunkt des ersten Betriebsbereichs 525 innerhalb des Sperrbereichs 515 ist (bei Block 710). Wie oben angemerkt, wird der erste Betriebsbereich 525 durch einen Satz von Umfangspunkten definiert, die eine erste Grenze 526 des ersten Betriebsbereichs 525 bilden. Demgemäß ermittelt bei Block 710 der elektronische Prozessor, ob ein Umfangspunkt des ersten Betriebsbereichs 525 (zum Beispiel der ersten Grenze 526) innerhalb des Sperrbereichs 515 ist (d.h., die Geofence-Grenze 505 überschritten hat).In response to receiving the command (at block 705), the electronic processor 400 determines whether a perimeter point of the first operating region 525 is within the exclusion region 515 (at block 710). As noted above, the first operating region 525 is defined by a set of circumferential points that define a first boundary 526 of the first operating area 525 form. Accordingly, at block 710, the electronic processor determines whether a perimeter point of the first operating region 525 (e.g., the first boundary 526) is within the exclusion region 515 (ie, has exceeded the geofence boundary 505).

Wie oben angemerkt, definiert der erste Betriebsbereich 525 einen Bereich oder eine Region um die Abbaumaschine 302 herum, der/die die Geofence-Grenze 505 nicht in den Sperrbereich 515 überschreiten sollte (wie in 5A-5C ersichtlich ist). Außerdem verändert sich, wie oben angemerkt, bei einigen Ausführungsformen der erste Betriebsbereich 525 dynamisch zum Beispiel auf der Grundlage einer Unsicherheit über eine aktuelle Position der Abbaumaschine 302, einer Komponente der Abbaumaschine 302 oder einer Kombination davon. Demgemäß bestimmt der elektronische Prozessor 400 bei einigen Ausführungsformen den ersten Betriebsbereich 525 (zum Beispiel einen Satz von Umfangspunkten, die die erste Grenze 526 definieren) vor dem Ermitteln, ob ein Umfangspunkt des ersten Betriebsbereichs 525 innerhalb des Sperrbereichs 515 ist (d.h., die Geofence-Grenze 505 überschritten hat). Bei einigen Ausführungsformen bestimmt der elektronische Prozessor 400 den ersten Betriebsbereich 252 basierend auf einer Komponente der Abbaumaschine 302, wie zum Beispiel einer Position oder einem Winkel einer Komponente. Der elektronische Prozessor 400 kann die Position oder den Winkel der Komponente basierend auf Daten oder Signalen bestimmen, die von einem oder mehreren der Sensoren 310 empfangen werden, Steuerbefehlen, die an eine oder mehrere der Aktivierungsvorrichtungen 340 gesendet werden, oder dergleichen. Alternativ oder zusätzlich bestimmt bei einigen Ausführungsformen der elektronische Prozessor 400 den ersten Betriebsbereich 525 basierend auf einer Unsicherheit über eine aktuelle Position der Abbaumaschine 302. Der elektronische Prozessor 400 kann die Unsicherheit über eine aktuelle Position der Abbaumaschine 302 basierend auf Signalen bestimmen, die von einem oder mehreren der Sensoren 310 empfangen werden, Steuerbefehlen, die an eine oder mehrere der Aktivierungsvorrichtungen 340 gesendet werden, oder dergleichen.As noted above, the first operating area 525 defines an area or region around the mining machine 302 that should not cross the geofence boundary 505 into the restricted area 515 (as in 5A-5C can be seen). Additionally, as noted above, in some embodiments, the first operating range 525 changes dynamically, for example, based on uncertainty about a current position of the mining machine 302, a component of the mining machine 302, or a combination thereof. Accordingly, in some embodiments, the electronic processor 400 determines the first operating area 525 (e.g., a set of perimeter points that define the first boundary 526) before determining whether a perimeter point of the first operating area 525 is within the exclusion area 515 (ie, the geofence limit 505 has been exceeded). In some embodiments, the electronic processor 400 determines the first operating range 252 based on a component of the mining machine 302, such as a position or angle of a component. The electronic processor 400 may determine the position or angle of the component based on data or signals received from one or more of the sensors 310, control commands sent to one or more of the activation devices 340, or the like. Alternatively or additionally, in some embodiments, the electronic processor 400 determines the first operating range 525 based on an uncertainty about a current position of the mining machine 302. The electronic processor 400 may determine the uncertainty about a current position of the mining machine 302 based on signals received from or several of the sensors 310 are received, control commands that are sent to one or more of the activation devices 340, or the like.

Wenn ein Umfangspunkt des ersten Betriebsbereichs 525 innerhalb des Sperrbereichs 515 ist (JA bei Block 710), dann ermittelt der elektronische Prozessor 400, ob die Durchführung des Befehls das Eindringen des ersten Betriebsbereichs 525 in den Sperrbereich 515 verstärkt (bei Block 715). Der elektronische Prozessor 400 kann basierend auf einer aktuellen Position (oder Ausrichtung) der Abbaumaschine 302 und dem Befehl ermitteln, ob die Durchführung des Befehls das Eindringen verstärkt oder verringert. Bei einigen Ausführungsformen empfängt der elektronische Prozessor 400 Signale von einem oder mehreren der Sensoren 310. Die von einem oder mehreren der Sensoren 310 empfangenen Signale können Daten aufweisen, die eine aktuelle Position, aktuelle Ausrichtung oder dergleichen der Abbaumaschine 302 beschreiben. Demgemäß kann, basierend auf den Signalen, die von einem oder mehreren der Sensoren 310 empfangen werden, der elektronische Prozessor 400 eine aktuelle Position, einschließlich einer aktuellen Ausrichtung, der Abbaumaschine 302 ermitteln. Nach dem Ermitteln einer aktuellen Position (und der aktuellen Ausrichtung) kann der elektronische Prozessor 400 vorhersagen oder bestimmen, ob der Befehl das Eindringen des ersten Betriebsbereichs 525 in den Sperrbereich 515 verstärken oder verringern wird. Ein Beispiel: Wenn der elektronische Prozessor 400 ermittelt, dass die Abbaumaschine 302 dem Sperrbereich 515 direkt zugewandt ist (basierend auf den empfangenen Signalen) und der Befehl ein Vorwärts-Antriebsbefehl ist, kann der elektronische Prozessor 400 bestimmen, dass die Durchführung des Befehls das Eindringen des ersten Betriebsbereichs 525 in den Sperrbereich 515 verstärken wird. Anderes Beispiel: Wenn der elektronische Prozessor 400 ermittelt, dass die Abbaumaschine 302 direkt dem Sperrbereich 515 zugewandt ist (basierend auf den empfangenen Signalen) und der Befehl ein Rückwärts-Antriebsbefehl ist, kann der elektronische Prozessor 400 bestimmen, dass die Durchführung des Befehls das Eindringen des ersten Betriebsbereichs 525 in den Sperrbereich 515 verringern wird.If a perimeter point of the first operating region 525 is within the restricted region 515 (YES at block 710), then the electronic processor 400 determines whether execution of the command increases the penetration of the first operating region 525 into the restricted region 515 (at block 715). The electronic processor 400 may determine whether execution of the command increases or decreases intrusion based on a current position (or orientation) of the mining machine 302 and the command. In some embodiments, the electronic processor 400 receives signals from one or more of the sensors 310. The signals received from one or more of the sensors 310 may include data describing a current position, current orientation, or the like of the mining machine 302. Accordingly, based on the signals received from one or more of the sensors 310, the electronic processor 400 may determine a current position, including a current orientation, of the mining machine 302. After determining a current position (and current orientation), the electronic processor 400 can predict or determine whether the command will increase or decrease the penetration of the first operating region 525 into the blocking region 515. For example, if the electronic processor 400 determines that the mining machine 302 is directly facing the restricted area 515 (based on the received signals) and the command is a forward drive command, the electronic processor 400 may determine that execution of the command will result in the intrusion of the first operating area 525 into the blocking area 515. Another example: If the electronic processor 400 determines that the mining machine 302 is directly facing the restricted area 515 (based on the received signals) and the command is a reverse drive command, the electronic processor 400 may determine that execution of the command will result in the intrusion of the first operating area 525 into the blocking area 515.

Wenn der elektronische Prozessor 400 bestimmt, dass die Durchführung des Befehls das Eindringen des ersten Betriebsbereichs 525 in den Sperrbereich 515 verstärkt (JA bei Block 715), verhindert der elektronische Prozessor 400 den Befehl (bei Block 720). Demgemäß steuert der elektronische Prozessor 400, wenn der Befehl den ersten Betriebsbereich 525 weiter in den Sperrbereich 515 bewegen würde, die Abbaumaschine 302 (über eine oder mehrere der Aktivierungsvorrichtungen 340) derart, dass die Abbaumaschine 302 einen Stopp-Befehl durchführt, der verhindert, dass sich der erste Betriebsbereich 525 weiter in den Sperrbereich 515 bewegt.If the electronic processor 400 determines that execution of the command increases the penetration of the first operating region 525 into the blocking region 515 (YES at block 715), the electronic processor 400 inhibits the command (at block 720). Accordingly, if the command would move the first operating region 525 further into the restricted region 515, the electronic processor 400 controls the mining machine 302 (via one or more of the activation devices 340) such that the mining machine 302 executes a stop command that prevents the first operating area 525 moves further into the blocking area 515.

Wenn jedoch der elektronische Prozessor 400 bestimmt, dass die Durchführung des Befehls das Eindringen des ersten Betriebsbereichs 525 in den Sperrbereich 515 nicht verstärkt (d.h., verringert) (NEIN bei Block 715), erlaubt der elektronische Prozessor 400 den Befehl (bei Block 725). Demgemäß steuert der elektronische Prozessor 400, wenn der Befehl den ersten Betriebsbereich 525 nicht weiter in den Sperrbereich 515 bewegt, die Abbaumaschine 302 (über eine oder mehrere der Aktivierungsvorrichtungen 340) derart, dass die Abbaumaschine 302 den Befehl durchführt, der den ersten Betriebsbereich 525 von dem Sperrbereich 515 weg oder nach außen bewegt.However, if the electronic processor 400 determines that execution of the command does not increase (ie, decrease) the penetration of the first operating region 525 into the blocking region 515 (NO at block 715), the electronic processor 400 allows the command (at block 725). Accordingly, if the command does not move the first operating region 525 further into the restricted region 515, the electronic processor 400 controls the mining machine 302 (via one or more of the activating devices 340) such that the mining machine 302 executes the command that sets the first operating region Rich 525 moves away or outwards from the restricted area 515.

In Block 710 von 7 ermittelt der elektronische Prozessor 400, wenn ein Umfangspunkt des ersten Betriebsbereichs 525 nicht innerhalb des Sperrbereichs 515 ist (NEIN bei Block 710), ob ein Umfangspunkt des zweiten Betriebsbereichs 530 innerhalb des Sperrbereichs 515 ist (bei Block 730). Wie oben angemerkt, wird der zweite Betriebsbereich 530 durch einen Satz von Umfangspunkten definiert, die die zweite Grenze 531 des zweiten Betriebsbereichs 530 bilden. Demgemäß ermittelt bei Block 710 der elektronische Prozessor 400, ob ein Umfangspunkt des zweiten Betriebsbereichs 530 (zum Beispiel der zweiten Grenze 531) innerhalb des Sperrbereichs 515 ist (d.h., die Geofence-Grenze 505 überschritten hat).In block 710 of 7 If a peripheral point of the first operating region 525 is not within the restricted region 515 (NO at block 710), the electronic processor 400 determines whether a peripheral point of the second operating region 530 is within the restricted region 515 (at block 730). As noted above, the second operating region 530 is defined by a set of circumferential points that form the second boundary 531 of the second operating region 530. Accordingly, at block 710, the electronic processor 400 determines whether a perimeter point of the second operating region 530 (e.g., the second boundary 531) is within the exclusion region 515 (ie, has exceeded the geofence boundary 505).

Wenn der elektronische Prozessor 400 ermittelt, dass ein Umfangspunkt des zweiten Betriebsbereichs 530 innerhalb des Sperrbereichs 515 ist (JA bei Block 730), modifiziert der elektronische Prozessor 400 den Befehl (bei Block 735). Bei einigen Ausführungsformen modifiziert der elektronische Prozessor 400 den Befehl durch Beschränken des Befehls. Als ein Beispiel modifiziert der elektronische Prozessor 400 den Befehl durch Begrenzen oder Reduzieren der Geschwindigkeit der Abbaumaschine 302. Demgemäß, wenn bei einigen Ausführungsformen ein Umfangspunkt des zweiten Betriebsbereichs 530 innerhalb des Sperrbereichs 515 ist, modifiziert oder beschränkt der elektronische Prozessor 400 den Befehl durch Begrenzen oder Reduzieren der Geschwindigkeit der Abbaumaschine 302 derart, dass die Abbaumaschine 302 allmählich langsamer wird (zum Beispiel, bevor der erste Betriebsbereich 525 die Geofence-Grenze 505 überschreitet).If the electronic processor 400 determines that a perimeter point of the second operating region 530 is within the exclusion region 515 (YES at block 730), the electronic processor 400 modifies the command (at block 735). In some embodiments, the electronic processor 400 modifies the command by limiting the command. As an example, the electronic processor 400 modifies the command by limiting or reducing the speed of the mining machine 302. Accordingly, in some embodiments, when a perimeter point of the second operating region 530 is within the restricted region 515, the electronic processor 400 modifies or restricts the command by limiting or Reducing the speed of the mining engine 302 such that the mining engine 302 gradually slows down (for example, before the first operating area 525 exceeds the geofence boundary 505).

Wenn der elektronische Prozessor 400 ermittelt, dass ein Umfangspunkt des zweiten Betriebsbereichs 530 nicht innerhalb des Sperrbereichs 515 ist (NEIN bei Block 730), erlaubt der elektronische Prozessor 400 den Befehl (bei Block 725). Demgemäß, wenn ein Umfangspunkt des zweiten Betriebsbereichs 530 nicht innerhalb des Sperrbereichs 515 ist, steuert der elektronische Prozessor 400 die Abbaumaschine 302 (über eine oder mehrere der Aktivierungsvorrichtungen 340) derart, dass die Abbaumaschine 302 den Befehl durchführt.If the electronic processor 400 determines that a perimeter point of the second operating region 530 is not within the prohibition region 515 (NO at block 730), the electronic processor 400 allows the command (at block 725). Accordingly, if a peripheral point of the second operating region 530 is not within the restricted region 515, the electronic processor 400 controls the mining machine 302 (via one or more of the activation devices 340) such that the mining machine 302 executes the command.

Bei einigen Ausführungsformen erzeugt und überträgt der elektronische Prozessor 400 eine grafische Benutzerschnittstelle zur Anzeige an einen Bediener der Abbaumaschine 302. Der elektronische Prozessor 400 kann die grafische Benutzerschnittstelle an die Anzeigevorrichtung 350 der HMI 320 zur Anzeige übermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann der elektronische Prozessor 400 die grafische Benutzerschnittstelle über eine Anzeigevorrichtung, die sich fern von der Abbaumaschine 302 befindet, zur Anzeige an einem fernen Ort übermitteln. Die grafische Benutzerschnittstelle kann Feedback bezüglich eines Standortstatus der Abbaumaschine 302 bezüglich der Geofence-Grenze 505 angeben oder liefern. Die grafische Benutzerschnittstelle kann bei einigen Ausführungsformen eine oder mehrere grafische Darstellungen aufweisen, die einen Standortstatus der Abbaumaschine 302 bezüglich der Geofence-Grenze 505 zeigen. Die grafische Benutzerschnittstelle kann zum Beispiel eine grafische Darstellung der Abbaumaschine 302, des ersten Betriebsbereichs 525 (zum Beispiel der ersten Grenze 526) um die Abbaumaschine 302 herum, des zweiten Betriebsbereichs 530 (zum Beispiel der zweiten Grenze 531) um die Abbaumaschine 302 herum, des Sperrbereichs 515 (zum Beispiel der Geofence-Grenze 505) und dergleichen aufweisen.In some embodiments, the electronic processor 400 generates and transmits a graphical user interface for display to an operator of the mining machine 302. The electronic processor 400 may transmit the graphical user interface to the display device 350 of the HMI 320 for display. Alternatively or additionally, the electronic processor 400 may communicate the graphical user interface via a display device remote from the mining machine 302 for display at a remote location. The graphical user interface may indicate or provide feedback regarding a location status of the mining machine 302 relative to the geofence boundary 505. The graphical user interface may, in some embodiments, include one or more graphical representations showing a location status of the mining machine 302 relative to the geofence boundary 505. For example, the graphical user interface may be a graphical representation of the mining machine 302, the first operating area 525 (e.g., the first boundary 526) around the mining machine 302, the second operating area 530 (e.g., the second boundary 531) around the mining machine 302, the Restricted area 515 (for example the geofence boundary 505) and the like.

Bei einigen Ausführungsformen modifiziert der elektronische Prozessor 400 eine Eigenschaft (zum Beispiel eine Farbe) der grafischen Darstellungen basierend auf dem Standortstatus. Ein Beispiel: Wenn der erste Betriebsbereich 525 nicht innerhalb des Sperrbereichs 515 ist, kann der elektronische Prozessor 400 die grafische Darstellung der Abbaumaschine 302 in einer ersten Farbe (zum Beispiel grün) erzeugen. Wenn der erste Betriebsbereich 525 innerhalb des Sperrbereichs 515 ist, kann der elektronische Prozessor 400 eine grafische Darstellung der Abbaumaschine 302 in einer zweiten Farbe (zum Beispiel gelb) erzeugen. Wen der zweite Betriebsbereich 530 innerhalb des Sperrbereichs 515 ist, kann der elektronische Prozessor 400 eine grafische Darstellung der Abbaumaschine 302 in einer dritten Farbe (zum Beispiel rot) erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann der elektronische Prozessor 400 bei einigen Ausführungsformen eine andere Art von Warnung oder Alarm, wie zum Beispiel eine tastbare Warnung, eine hörbare Warnung oder dergleichen, die den Standortstatus der Abbaumaschine 302 bezüglich des Sperrbereichs 515 (zum Beispiel der Geofence-Grenze 505) angibt, erzeugen und übertragen (zum Beispiel an die HMI 320).In some embodiments, the electronic processor 400 modifies a characteristic (e.g., a color) of the graphical representations based on the location status. For example, if the first operating region 525 is not within the restricted region 515, the electronic processor 400 may generate the graphical representation of the mining machine 302 in a first color (e.g., green). If the first operating area 525 is within the restricted area 515, the electronic processor 400 may generate a graphical representation of the mining machine 302 in a second color (e.g., yellow). When the second operating area 530 is within the exclusion area 515, the electronic processor 400 may generate a graphical representation of the mining machine 302 in a third color (e.g., red). Alternatively or additionally, in some embodiments, the electronic processor 400 may provide another type of warning or alarm, such as a tactile warning, an audible warning, or the like, indicating the location status of the mining machine 302 with respect to the restricted area 515 (e.g., the geofence boundary 505 ) indicates, generates and transmits (for example to the HMI 320).

Demgemäß stellen vorliegend beschriebene Ausführungsformen Systeme und Verfahren zum Betreiben einer Abbaumaschine bezüglich eines Geofence bereit.Accordingly, embodiments described herein provide systems and methods for operating a mining engine relative to a geofence.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 17/179757 [0001]
US 17/179765 [0001]

Claims

System for operating a mobile industrial machine with respect to a geographical fence or geofence, the system comprising: an electronic processor configured to Receiving a command to control the mobile industrial machine, Determining a first operating range positioned around the mobile industrial machine, the first operating range being a dynamic range around the mobile industrial machine, Determining whether a circumferential point of a first operating area positioned around the mobile industrial machine is within a restricted area, in response to determining that the circumferential point of the first operating region is within the exclusion region, Determine whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the exclusion region, and Controlling the mobile industrial machine to execute the command or a stop command based on whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the restricted region.

System after Claim 1 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically determine the first operating range based on uncertainty about a current position of the mobile industrial machine.

System after Claim 2 , where the first operating range is proportional to the uncertainty about the current position of the mobile industrial machine.

System after Claim 1 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically determine the first operating range based on a position associated with a component of the mobile industrial machine.

System after Claim 4 , where the component of the mobile industrial machine is a mast.

System after Claim 1 , wherein the electronic processor is further configured to: determine a first virtual operating range positioned around the mobile industrial machine, the first virtual operating range being a dynamic range around the mobile industrial machine, and modifying a parameter of the first virtual operating range.

System after Claim 6 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically modify the first virtual operating range based on uncertainty about a current position of the mobile industrial machine.

System after Claim 7 , where the first virtual operating range is proportional to the uncertainty about the current position of the mobile industrial machine.

System after Claim 6 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically modify the first virtual operating range based on a position associated with a component of the mobile industrial machine.

System after Claim 6 , wherein the electronic processor is further configured to: receive a command to control the mobile industrial machine; determining whether a perimeter point of the first virtual operating area is within a restricted area, and controlling the mobile industrial machine based on whether the peripheral point of the first virtual operating area is within the restricted area.

System after Claim 10 , wherein the electronic processor is further configured to: in response to determining that the perimeter point of the first virtual operating region is within the restricted region, determining whether execution of the command increases the penetration of the first virtual operating region into the restricted region, and controlling the mobile industrial machine to execute the command or a stop command based on whether the execution of the command increases the penetration of the first virtual operating area into the restricted area.

System after Claim 11 , wherein the electronic processor is further configured to: control the mobile industrial machine to execute the command when the execution of the command reduces the penetration of the first virtual operating region into the prohibition region, and control the mobile industrial machine to execute the stop command when the Execution of the command increases the penetration of the first virtual operating area into the restricted area.

System after Claim 10 , wherein the electronic processor is further configured to: in response to determining that the perimeter point of the first virtual operating area is not within the restricted area, determining whether a peripheral point of a second virtual operating area is within the restricted area, the second virtual operating area being positioned around the mobile industrial machine and within the first virtual one Operating area is arranged, and controlling the mobile industrial machine to execute the command or a modified command based on whether the circumferential point of the second virtual operating area is within the restricted area.

System after Claim 13 , where the modified command is a reduced speed command.

System after Claim 13 , wherein the electronic processor is further configured to: control the mobile industrial machine to execute the command when the circumferential point of the second virtual operating region is not within the restricted region, and control the mobile industrial machine to execute the modified command when the circumferential point of the second virtual operating region Operating area is within the restricted area.

System after Claim 13 , wherein the electronic processor is further configured to: determine the modified command based on an amount of penetration of the second virtual operating region into the blocking region.

System after Claim 6 , wherein the electronic processor is further configured to: generate and transmit a graphical user interface for display to an operator of the mobile industrial machine, the graphical user interface indicating a location status of the mobile industrial machine relative to a restricted area.

Method for operating a mobile industrial machine with respect to a geographical fence or geofence, the method comprising: Receiving a command to control the mobile industrial machine, Determining a first operating range positioned around the mobile industrial machine, the first operating range being a dynamic range around the mobile industrial machine, Determining whether a circumferential point of a first operating area positioned around the mobile industrial machine is within a restricted area, in response to determining that the circumferential point of the first operating region is within the exclusion region, Determine whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the exclusion region, and Controlling the mobile industrial machine to execute the command or a stop command based on whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the restricted region.

Procedure according to Claim 18 , which further comprises: dynamically determining the first operating range based on an uncertainty about a current position of the mobile industrial machine.

Procedure according to Claim 19 , where the first operating range is proportional to the uncertainty about the current position of the mobile industrial machine.

Procedure according to Claim 18 , further comprising: dynamically determining the first operating range based on a position associated with a component of the mobile industrial machine.

Procedure according to Claim 21 , where the component of the mobile industrial machine is a mast.

A system for operating a mobile industrial machine with respect to a geographic fence, the system comprising: an electronic processor configured to: receive a command to control the mobile industrial machine, determine whether a perimeter point of a first operating area surrounding the mobile industrial machine is positioned around is within a restricted area, in response to determining that the circumferential point of the first operating area is within the restricted area, determining whether execution of the command increases the penetration of the first operating area into the restricted area, and controlling the mobile industrial machine, to execute the command or a stop command based on whether the execution of the command increases the penetration of the first operating region into the restricted region, and in response to determining that the circumferential point of the first operating region is not within the restricted region, determining whether a perimeter point of a second operating area positioned around the mobile industrial machine is within the restricted area, and controlling the mobile industrial machine to execute the command or a modified command based on whether the peripheral point of the second operating area is within the restricted area .

System after Claim 23 , wherein the first operating area has a smaller area than the second operating area.

System after Claim 23 , wherein the first operating range is positioned within the second operating range.

System after Claim 23 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically determine the first operating range based on uncertainty about a current position of the mobile industrial machine.

System after Claim 23 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically determine the first operating range based on a position associated with a component of the mobile industrial machine.

System after Claim 23 , where the modified command is a reduced speed command.

System after Claim 23 , wherein the electronic processor is further configured to: control the mobile industrial machine to execute the command when the execution of the command reduces the penetration of the first virtual operating region into the prohibition region, and control the mobile industrial machine to execute the stop command when the Execution of the command increases the penetration of the first operating area into the restricted area.

System after Claim 23 , wherein the electronic processor is further configured to: control the mobile industrial machine to execute the command when the circumferential point of the second operating region is not within the restricted region, and control the mobile industrial machine to execute the modified command when the circumferential point of the second operating region is within of the restricted area.

System after Claim 30 , wherein the electronic processor is configured to: determine the modified command based on an amount of penetration of the second operating region into the blocking region.

System after Claim 23 , wherein the electronic processor is further configured to: generate and transmit a graphical user interface for display to an operator of the mobile industrial machine, the graphical user interface indicating a location status of the mobile industrial machine relative to a restricted area.

System after Claim 23 , wherein the electronic processor is further configured to: establish a first virtual operating region positioned around the mobile industrial machine; and establishing a second virtual operating area positioned around the mobile industrial machine and located within the first virtual operating area.

System after Claim 33 , where the first virtual operating area is a dynamic area around the mobile industrial machine.

System after Claim 33 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically determine the first virtual operating range based on an uncertainty about a current position of the mobile industrial machine, wherein the first virtual operating range is proportional to the uncertainty about the current position of the mobile industrial machine.

System after Claim 33 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically determine the first virtual operating range based on a position associated with a component of the mobile industrial machine.

System after Claim 33 , wherein the electronic processor is further configured to: receive a command to control the mobile industrial machine, determine whether a perimeter point of the first virtual operating area is within a restricted area, and control the mobile industrial machine based on whether the perimeter point of the first virtual operating area is within of the restricted area.

System after Claim 37 , wherein the electronic processor is further configured to: in response to determining that the perimeter point of the first virtual operating region is within the restricted region, determining whether execution of the command increases the penetration of the first virtual operating region into the restricted region, and controlling the mobile industrial machine to execute the command or a stop command based on whether the execution of the command increases the penetration of the first virtual operating region into the restricted region, and in response to determining that the perimeter point of the first virtual operating region is not within the restricted region , determining whether a perimeter point of the second virtual operating area is within the restricted area, and controlling the mobile industrial machine to execute the command or a modified command based on whether the peripheral point of the second virtual operating area is within the restricted area.

Method for operating a mobile industrial machine with respect to a geographical fence or geofence, the method comprising: Receiving, with an electronic processor, a command to control the mobile industrial machine, Determining with the electronic processor whether a circumferential point of a first operating area positioned around the mobile industrial machine is within a restricted area, in response to determining that the circumferential point of the first operating region is within the exclusion region, Determine, with the electronic processor, whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the blocking region, and Controlling, with the electronic processor, the mobile industrial machine, the command or a stop command based on whether the execution of the command increases the penetration of the first operating region into the blocking region, and in response to determining that the circumferential point of the first operating region is not within the exclusion region, Determining, with the electronic processor, whether a circumferential point of a second operating region positioned around the mobile industrial machine is within the restricted region, the first operating region having a smaller area than the second operating region, and the first operating region positioned within the second operating region is and Control, with the electronic processor, the mobile industrial machine to execute the command or a modified command based on whether the circumferential point of the second operating region is within the prohibited region.

Procedure according to Claim 39 , further comprising: generating and transmitting a graphical user interface for display to an operator of the mobile industrial machine, the graphical user interface indicating a location status of the mobile industrial machine in relation to a restricted area.

Procedure according to Claim 40 , wherein generating and transmitting the graphical user interface comprises generating and transmitting a graphical user interface having a graphical representation of at least one selected from a group consisting of the mobile industrial machine, the first operating area around the mobile industrial machine, the second Operating area around the mobile industrial machine, and the restricted area.

Procedure according to Claim 39 , further comprising: dynamically determining the first operating range based on at least one selected from a group consisting of an uncertainty about a current position of the mobile industrial machine and an angle associated with a component of the mobile industrial machine.

A system for operating a mobile industrial machine with respect to a geographic fence, the system comprising: an electronic processor configured to receive a command to control the mobile industrial machine, determining a first operating area positioned around the mobile industrial machine, wherein the first operating range is a dynamic range around the mobile industrial machine, determining whether a circumferential point of a first operating range positioned around the mobile industrial machine is within a restricted range in response to determining that the circumferential point of the first operating range is within of the restricted area, determining whether execution of the command increases the penetration of the first operating area into the restricted area, and controlling the mobile industrial machine to do so to execute a command or a stop command based on whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the restricted region, and in response to the circumferential point of the first operating region not being within the restricted region, determining whether a peripheral point of a second Operating area positioned around the mobile industrial machine is within the restricted area, and controlling the mobile industrial machine to execute the command or a modified command based on whether the circumferential point of the second operating area is within the restricted area.

System after Claim 43 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically determine the first operating range based on uncertainty about a current position of the mobile industrial machine.

System after Claim 43 , where the first operating range is proportional to the uncertainty about the current position of the mobile industrial machine.

System after Claim 43 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically determine the first operating range based on a position associated with a component of the mobile industrial machine.

System after Claim 46 , where the component of the mobile industrial machine is a mast.

System after Claim 43 , wherein the first operating area has a smaller area than the second operating area.

System after Claim 43 , wherein the first operating range is positioned within the second operating range.

System after Claim 43 , where the modified command is a reduced speed command.

System after Claim 43 , wherein the electronic processor is further configured to: control the mobile industrial machine to execute the command when the execution of the command reduces the penetration of the first operating region into the prohibition region, and control the mobile industrial machine to execute the stop command when the execution of the command increases the penetration of the first operating area into the blocking area.

System after Claim 43 , wherein the electronic processor is further configured to: control the mobile industrial machine to execute the command when the circumferential point of the second operating region is not within the restricted region, and control the mobile industrial machine to execute the modified command when the circumferential point of the second operating region is within of the restricted area.

System after Claim 52 , wherein the electronic processor is further configured to: determine the modified command based on an amount of penetration of the second operating region into the blocking region.

System after Claim 43 , wherein the electronic processor is further configured to: generate and transmit a graphical user interface for display to an operator of the mobile industrial machine, the graphical user interface indicating a location status of the mobile industrial machine relative to the restricted area.

System after Claim 43 , wherein the electronic processor is further configured to: establish a first virtual operating area positioned around the mobile industrial machine, the first virtual operating area being an area around the mobile industrial machine, and establishing a second virtual operating area positioned around the mobile industrial machine is positioned around and arranged within the first virtual operating area.

System according Claim 55 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically determine the first virtual operating range based on an uncertainty about a current position of the mobile industrial machine, wherein the first virtual operating range is proportional to the uncertainty about the current position of the mobile industrial machine.

System after Claim 55 , wherein the electronic processor is further configured to: dynamically determine the first virtual operating range based on a position, the belongs to a component of the mobile industrial machine.

System after Claim 55 , wherein the electronic processor is further configured to: receive a command to control the mobile industrial machine; determining whether a perimeter point of the first operating area is within a restricted area, and controlling the mobile industrial machine based on whether the peripheral point of the first virtual operating area is within the restricted area.

System after Claim 58 , wherein the electronic processor is further configured to: in response to determining that the perimeter point of the first virtual operating region is within the restricted region, determining whether execution of the command increases the penetration of the first virtual operating region into the restricted region, and controlling the mobile industrial machine to execute the command or a stop command based on whether the execution of the command increases the penetration of the first virtual operating region into the restricted region, and in response to determining that the perimeter point of the first virtual operating region is not within the restricted region , determining whether a perimeter point of the second virtual operating area is within the restricted area, and controlling the mobile industrial machine to execute the command or a modified command based on whether the peripheral point of the second virtual operating area is within the restricted area.

Method for operating a mobile industrial machine with respect to a geographical fence or geofence, the method comprising: Receiving a command to control the mobile industrial machine, Determining a first operating range positioned around the mobile industrial machine, the first operating range being a dynamic range around the mobile industrial machine, Determining whether a circumferential point of a first operating area positioned around the mobile industrial machine is within a restricted area, in response to determining that the circumferential point of the first operating region is within the exclusion region, Determine whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the exclusion region, and Controlling the mobile industrial machine to execute the command or a stop command based on whether execution of the command increases the penetration of the first operating region into the restricted region, and in response to the circumferential point of the first operating region not being within the restricted region, Determine whether a perimeter point of a second operating area positioned around the mobile industrial machine is within the restricted area, and Controlling the mobile industrial machine to execute the command or a modified command based on whether the circumferential point of the second operating region is within the restricted region.

Procedure according to Claim 60 , which further comprises: dynamically determining the first operating range based on an uncertainty about a current position of the mobile industrial machine.

Procedure according to Claim 60 , where the first operating range is proportional to the uncertainty about the current position of the mobile industrial machine.

System after Claim 60 , further comprising: dynamically determining the first operating range based on a position associated with a component of the mobile industrial machine.

Procedure according to Claim 60 , where the component of the mobile industrial machine is a mast.

Procedure according to Claim 60 , wherein the first operating area has a smaller area than the second operating area.

Procedure according to Claim 60 , wherein the first operating range is positioned within the second operating range.

Procedure according to Claim 60 , where the modified command is a reduced speed command.

Procedure according to Claim 60 , further comprising: controlling the mobile industrial machine to execute the command when the execution of the command reduces the penetration of the first operating area into the exclusion area, and controlling the mobile industrial machine to execute the stop command when the execution of the Command reinforces the penetration of the first operating area into the restricted area.

Procedure according to Claim 60 , further comprising: controlling the mobile industrial machine to execute the command when the circumferential point of the second operating region is not within the restricted region, and controlling the mobile industrial machine to execute the modified command when the peripheral point of the second operating region is within the restricted region.

Procedure according to Claim 69 , further comprising: determining the modified command based on an intrusion amount of the second operating region into the blocking region.

Procedure according to Claim 60 , further comprising: generating and transmitting a graphical user interface for display to an operator of the mobile industrial machine, the graphical user interface indicating a location status of the mobile industrial machine in relation to a restricted area.