DE19951297C1

DE19951297C1 - Control device for road laying machine has beam of road laying machine displaced transverse to travel direction for compensating offset from required path of road surface

Info

Publication number: DE19951297C1
Application number: DE19951297A
Authority: DE
Inventors: Alfons Horn
Original assignee: MOBA Mobile Automation GmbH
Current assignee: MOBA Mobile Automation AG
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 1999-10-25
Publication date: 2001-04-12
Anticipated expiration: 2019-10-26

Abstract

The control device has the beam (90) of the road laying machine displaced transverse to the travel direction of the road surfacing machine, with detection of the actual position of a reference point positioned above the beam and the position error between the reference point and the required road path, for corresponding correction of the transverse position of the beam of the road laying machine. An Independent claim for a road surface laying method is also included.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Straßenfertiger und das Einbauen einer Straßenschicht mittels derselben, und insbe sondere auf eine automatische Längssteuerung eines Straßenfer tigers während des Einbauens einer Straßenschicht.The present invention relates to pavers and the installation of a road layer by means of the same, and esp special to an automatic longitudinal control of a street remote tigers while paving a layer of road.

Es werden im Stand der Technik eine Vielzahl von Systemen ver wendet, um einen Straßenfertiger bei einem Bauvorhaben, wie beispielsweise dem Einbauen einer Straße, zu steuern. Es kann beispielsweise ein GPS-System an dem Straßenfertiger angebracht sein, um die räumliche Lage mittels des GPS-Empfängers zu er fassen, der fest an dem Straßenfertiger angebracht ist. Da je doch die Anforderungen an den Höhenmeßwert bzw. die Arbeitshöhe der Bohle des Straßenfertigers hoch sind, wird herkömmlicher weise ein laserbasiertes System verwendet, um zumindest den Höhenwert der Bohle des Straßenfertigers zu messen. Zu diesem Zweck sind im Stand der Technik beispielsweise Rotationslaser systeme bekannt, die für das Bauvorhaben eine Bezugsebene defi nieren.A large number of systems are used in the prior art turns to a paver at a construction project, such as for example, installing a road. It can for example, a GPS system attached to the paver be to the spatial position by means of the GPS receiver that is firmly attached to the paver. Since ever but the requirements for the height measurement or the working height the screed of the paver is becoming more conventional as a laser based system used to at least the Measure the height value of the paver of the paver. To this Purpose in the prior art are, for example, rotating lasers known systems that defi a reference level for the construction project kidneys.

Ein weiteres System (JP 07-180107) zur Bestimmung der räuml ichen Lage eines Punktes an einem Straßenfertiger bildet eine Totalstation. Diese arbeitet mit einem an dem Straßenfertiger angebrachten Prisma zusammen. Die Totalstation wird entfernt von dem Straßenfertiger an einem bekannten Ort positioniert und verfolgt mittels einer in alle Richtungen ausrichtbaren Optik das Prisma ununterbrochen. Aus den Raumwinkeln der Optik und der Wegdifferenz zwischen dem Prisma und der Totalstation kann daraufhin die Position des Prismas relativ zu dem bekannten Ort der Totalstation berechnet werden. Es hat sich jedoch heraus gestellt, daß eine automatische Lenksteuerung des Straßenfer tigers aufgrund des beschriebenen Lagebestimmungssystems zu einer unzureichenden Anpassung des Verlaufs der gefertigten Straßenschicht an einen Sollverlauf der Straßenschicht führt.Another system (JP 07-180107) for determining the spatial The position of a point on a paver forms one Total station. This works with you on the paver attached prism together. The total station is removed positioned by the paver at a known location and tracked using optics that can be aligned in all directions the prism continuously. From the solid angles of the optics and the path difference between the prism and the total station can then the position of the prism relative to the known location the total station. However, it has turned out put that an automatic steering control of the road remote tigers due to the described positioning system inadequate adjustment of the course of the manufactured Road layer leads to a target course of the road layer.

Bei einer automatischen Lenksteuerung am Straßenfertiger mit einer Totalstation bei gleichzeitiger Höhenregelung besteht ei ne Schwierigkeit darin, eine geeignete Position für das Prisma zu finden. Denn für eine korrekte Lenkfunktion des Straßenfer tigers muß die Prismenposition vor dem Maschinenschwerpunkt liegen, während sich für die Höhenregulierung der Bohle die Prismenposition möglichst in der Nähe der Bohlenhinterkante be finden soll. Wird das Prisma an der Bohlenhinterkante ange bracht und erhält man ausgehend von diesem Prisma 3D-Informa tionen über die Lage vom Straßenfertiger, ergeben sich Lenkun genauigkeiten, die den einzuhaltenden bzw. einzubauenden Straßenverlauf negativ beeinflussen, wenn für die Lenksteuerung die ermittelten 3D-Informationen verwendet werden.With automatic steering control on the paver there is a total station with simultaneous height control ne difficulty in finding a suitable position for the prism to find. Because for a correct steering function of the street remote tigers must the prism position before the center of gravity lie while the height adjustment of the screed Prism position as close to the rear edge of the screed as possible should find. The prism is attached to the rear edge of the screed is brought and obtained from this prism 3D informa information about the location of the paver, steering results accuracies that must be observed or installed Adversely affect the course of the road when used for steering control the determined 3D information is used.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vor richtung zum Steuern eines Straßenfertigers zu schaffen, so daß die Lenkgenauigkeiten vergrößert sind.The object of the present invention is to provide a direction to control a paver so that the steering accuracies are increased.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Steuern eines Straßenfertigers gemäß Anspruch 1 gelöst.This task is accomplished by a device for controlling a Road paver solved according to claim 1.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Einbauen einer Straßenschicht zu schaffen, durch das eine Straße mit geringeren Abweichungen von einem Soll straßenverlauf eingebaut werden kann.An object of the present invention is to provide a To create procedures for paving a road layer the one road with less deviations from a target road can be installed.

Diese Aufgabe wird durch eine Verfahren zum Einbauen einer Straßenschicht gemäß Anspruch 11 gelöst.This task is accomplished through a method of installing a Road layer solved according to claim 11.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern eines Straßenfer tigers, der eine Bohle aufweist, entlang einer Sollstrecke weist eine Einrichtung zum Verschieben zumindest eines Teils der Bohle quer zur Fahrtrichtung, eine Vorrichtung zum Bestim men der räumlichen Lage eines Bezugspunktes, der gegenüber der Bohle in einer vorgegebenen Lagebeziehung im wesentlichen in Fahrtrichtung des Straßenfertigers oberhalb der Bohle angeord net ist, und zum Bestimmen der Lageabweichung des Bezugspunktes von der Sollstrecke und eine Verarbeitungseinrichtung zum An steuern der Einrichtung zum Verschieben auf.The device according to the invention for controlling a street remote tigers, which has a screed, along a target route has a device for moving at least a part the screed transverse to the direction of travel, a device for determining men of the spatial position of a reference point, which is compared to the Screed in a given positional relationship essentially in Direction of travel of the paver above the screed is net, and for determining the positional deviation of the reference point from the target route and a processing device to the control the facility to move on.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einbauen einer Straßen schicht entlang einer Sollstrecke mittels eines Straßenfer tigers, der eine Bohle und die erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist, weist das Bestimmen der räumlichen Lage eines Bezugs punktes, der gegenüber der Bohle in einer vorgegebenen Lage beziehung im wesentlichen in Fahrtrichtung des Straßenfertigers oberhalb der Bohle angeordnet ist, das Bestimmen der Lageab weichung des Bezugspunktes von der Sollstrecke, das Verschieben zumindest eines Teils der Bohle quer zur Fahrtrichtung abhängig von der Lageabweichung und das Einbauen der Straßenschicht mit tels der Bohle auf.The method according to the invention for installing a road layer along a target route by means of a street remote tigers, a screed and the device according to the invention has, determines the spatial position of a reference point opposite the screed in a given position relationship essentially in the direction of travel of the paver is located above the screed, determining the position deviation of the reference point from the target distance, moving depending on at least part of the screed transverse to the direction of travel of the positional deviation and the incorporation of the road layer with screed.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß die Lenk ungenauigkeiten, die sich aus der Verwendung der Lageinforma tionen des im hinteren Teil des Straßenfertigers angeordneten Bezugspunktes ergeben, sich nicht negativ auf den letztend lichen Straßenverlauf auswirken, da die quer zur Fahrtrichtung verschiebbaren Teile der Bohle am Straßenfertiger als zusätz liche Lenkhilfe bzw. Lenkkorrektureinrichtung verwendet werden, um eine optimale räumliche Positionierung der Bohle zu gewähr leisten. Da eine Abweichung der Bohle von ihrer Solllage durch Verschieben der Bohle quer zur Fahrtrichtung schneller ausge glichen werden kann als durch Lenken des Straßenfertigers, und da ferner die räumliche Lage der Bohle mittels des Bezugspunk tes genau bestimmt werden kann, kann somit eine Straßenschicht eingebaut werden, die geringere Abweichungen von einem Soll straßenverlauf aufweist.According to the present invention it is provided that the steering inaccuracies resulting from the use of the position information the rear of the paver Point of reference, do not negatively affect the latter lichen course of the road, as they are transverse to the direction of travel sliding parts of the screed on the paver as additional steering aid or steering correction device are used, to ensure optimal spatial positioning of the screed Afford. Because of a deviation of the screed from its target position Moving the screed out faster to the direction of travel can be compared to driving the paver, and because furthermore the spatial position of the screed by means of the reference point tes can be determined exactly, a street layer can thus be installed, the smaller deviations from a target shows the course of the road.

Da sich der Bezugspunkt oberhalb der Bohle und in einer vorge gebenen Lagebeziehung zu derselben befindet, wird für die Hö henregelung der Bohle eine optimale Signalausnutzung beibehal ten, da zwischen dem Höhenwert des Bezugspunktes und der Bohle eine vorgegebene Verbindung besteht. Dies vereinfacht das An steuern zur Höhenverstellung der Bohle. Since the reference point is above the screed and in a pre given positional relationship to the same, is for the Hö Height control of the screed maintains optimal signal utilization between the height of the reference point and the screed a given connection exists. This simplifies the process control the screed height adjustment.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der ver schiebbare Teil der Bohle eine erste ausfahrbare Seite der Bohle. Die zweite ausfahrbare Seite der Bohle wird derart ge steuert, daß die Gesamtbreite der Bohle konstant bleibt. Eine Vorrichtung zum Bestimmen der räumlichen Lage des Bezugspunktes kann durch eine Totalstation realisiert werden, die ein Prisma, das an dem Bezugspunkt angeordnet ist, optisch nachverfolgt.According to a preferred embodiment, the ver sliding part of the screed a first extendable side of the Screed. The second extendable side of the screed is ge controls that the overall width of the screed remains constant. A Device for determining the spatial position of the reference point can be realized by a total station that has a prism, which is located at the reference point, optically tracked.

Prinzipiell soll also der ausfahrbare Teil der Bohle in der Lage sein, schnelle Auslenkungskorrekturen der Bohle durchzu führen, die die Lenkeinrichtung am Traktorteil des Straßen fertigers nicht leisten kann.In principle, the extendable part of the screed in the Be able to carry out quick deflection corrections of the screed guide the steering device on the tractor part of the road not able to afford.

Die Lenkeinrichtung wird mittels eines Vorhaltepunktes gesteu ert, der aus der Fahrtrichtung des Straßenfertigers und den La gedaten des Bezugspunktes der Sollstrecke berechnet wird. Die Fahrtrichtung wird dynamisch bestimmt, indem die Differenz zweier aufeinanderfolgender räumlicher Lagen des Bezugspunktes gebildet wird.The steering device is controlled by means of a lead point ert from the direction of travel of the paver and the La data of the reference point of the target distance is calculated. The Direction of travel is determined dynamically by the difference two successive spatial positions of the reference point is formed.

Durch Verwendung der ausfahrbaren Teile ergibt sich folglich eine Verringerung der Abweichung des Ist-Straßenverlaufs von dem Soll-Straßenverlauf.The use of the extendable parts therefore results a reduction in the deviation of the actual road course from the target road course.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgende bezugnehmend auf die begleitenden Zeich nungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention the following are referring to the accompanying drawing nations explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei spiels der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a schematic representation of an exemplary embodiment of the present invention;

Fig. 2 eine schematische Darstellung, die das Ausführungsbei spiel von Fig. 1 detaillierter veranschaulicht; FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the embodiment of FIG. 1 in more detail;

Fig. 3 eine schematische Darstellung, die die Bestimmung des Vorhaltepunktes veranschaulicht; Fig. 3 is a schematic diagram illustrating the determination of the lead point;

Fig. 4a einen Straßensollverlauf zur Veranschaulichung der Steuerung der Bohle; FIG. 4a is a road target course for illustrating the control of the screed;

Fig. 4b eine Bohle mit den ausfahrbaren Teilen, um zu veran schaulichen, wie sich die Bohlengesamtbreite aus einem jeweils ausgefahrenen Teil der ausfahrbaren Bohlenteile und einem Hauptbohlenteil zusammensetzt; Figure 4b is a pile with the extendable parts, illustrate veran to how the piles total width composed of the extendable screed components and a main screed part of a respective extended portion.

Fig. 4c ein Blockdiagramm, das einen Regelkreis zur Quersteue rung der Bohle zeigt; Fig. 4c is a block diagram showing a control circuit for transverse control of the screed;

Fig. 4d ein Blockdiagramm, das einen Regelkreis zur Steuerung der Bohlengesamtbreite zeigt; Fig. 4d is a block diagram showing a control circuit for controlling the overall width planks;

Fig. 4e ein Blockdiagramm, das die Ermittlung der Abweichung von einer Neutralstellung der Bohle veranschaulicht; Fig. 4e is a block diagram illustrating the determination of the deviation from a neutral position of the screed;

Fig. 4f ein Blockdiagramm, das einen Regelkreis zur Lenksteue rung des Traktorteils des Straßenfertigers zeigt; Fig. 4f is a block diagram showing a control circuit for steering control of the tractor part of the paver;

Fig. 4g ein Blockdiagramm, das die Gesamtsteuerung der Bohle und des Traktorteils des Straßenfertigers mit den drei Regelkreisen zeigt; Fig 4g is a block diagram showing the overall control of the screed and the tractor portion of the paver with the three control loops.

Fig. 4h einen Straßensollverlauf wie bei Fig. 4a, um die Be rechnung des Vorhaltepunktes zu veranschaulichen; Figure 4h a road set curve as in Fig 4a, the calculation of the lead point Be illustrate..;

Fig. 41 eine Schematische Draufsicht einer Bohle zur Veran schaulichung der Arbeitshöhe der Bohle sowie ihrer Abweichung von einer Sollhöhe; FIG. 41 is a schematic plan view of a screed for Veran schaulichung the working height of the screed and its deviation from a desired height;

Fig. 4j ein Blockdiagramm, das die Höhenregelung der Bohle des Straßenfertigers zeigt; Fig. 4j is a block diagram showing the height control of the paver of the paver;

Fig. 4k ein Blockdiagramm, das die Neigungsregelung des Zugar mes der Bohle des Straßenfertigers zeigt; Fig. 4k is a block diagram showing the inclination control of the Zugar mes the screed of the paver;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; Fig. 5 is a schematic representation of another exemplary embodiment of the present invention;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung mit zwei Prismen; Fig. 6 is a schematic representation of another embodiment of the present invention with two prisms;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausfüh rungsbeispiels mit einem Prisma an der Bohle und einem Prisma an dem Straßenfertiger; und Fig. 7 is a schematic representation of a further embodiment with a prism on the screed and a prism on the paver; and

Fig. 8 Skizze, die das automatische Positionieren des Straßen fertigers bei Einbaubeginn veranschaulicht. Fig. 8 sketch illustrating the automatic positioning of the paver at the start of paving.

Es wird darauf hingewiesen, daß in der folgenden Beschreibung gleiche Bestandteile oder Bestandteile mit gleichen Funktionen in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.It should be noted that in the following description same components or components with the same functions are provided with the same reference numerals in the figures.

Wie es in Fig. 1 zu sehen ist, weist die erfindungsgemäße Vor richtung zum Steuern eines Straßenfertigers ein Prisma 10, eine Totalstation 20, einen 3D-Rechner 30 mit einem Empfänger 40, eine Verarbeitungseinrichtung 50, eine Lenkeinrichtung 60, zwei Ein/Ausfahreinrichtungen 70, 80, eine Bohle 90, eine Bohlen breiteneingabevorrichtung 100 und eine Bohlenbreitenmeßeinrich tung 110 auf. Die Totalstation 20 ist über eine Sendeeinrich tung (nicht gezeigt), die ein Sendesignal 120 ausgibt, mit dem Empfänger 40 des 3D-Rechners 30 gekoppelt. Sowohl der 3D-Rech ner 30, die Bohlenbreiteneingabevorrichtung 100 als auch die Bohlenbreitenmeßeinrichtung 110 sind mit der Verarbeitungsein richtung 50 verbunden, um Informationen an dieselbe zu senden. Die Verarbeitungseinrichtung 50 ist ferner mit der Lenkeinrich tung 60 und den beiden Ein/Ausfahreinrichtungen 70 und 80 ver bunden, um Steuerungssignale an dieselben zu senden. Das Prisma 10 ist an einer Hinterkante 140 der Bohle 90 außen an dem aus fahrbaren Teil 84 über einen Mast 150 angebracht. Die Bohle 90 weist aufgrund der ausfahrbaren Teile 82 und 84 eine einstell bare Gesamtbohlenbreite 160 und einen Verstellbereich bzw. Aus lenkungsbereich 170 quer zur Fahrtrichtung auf. As can be seen in FIG. 1, the device according to the invention for controlling a road paver has a prism 10 , a total station 20 , a 3D computer 30 with a receiver 40 , a processing device 50 , a steering device 60 , two entry / exit devices 70 , 80 , a screed 90 , a screed width input device 100 and a screed width measuring device 110 . The total station 20 is coupled to the receiver 40 of the 3D computer 30 via a transmission device (not shown) which outputs a transmission signal 120 . Both the 3D calculator 30 , the screed width input device 100 and the screed width measuring device 110 are connected to the processing device 50 in order to send information to the same. The processing device 50 is also connected to the steering device 60 and the two retraction devices 70 and 80 , in order to send control signals to the same. The prism 10 is attached to a rear edge 140 of the screed 90 on the outside of the movable part 84 via a mast 150 . Due to the extendable parts 82 and 84, the screed 90 has an adjustable total screed width 160 and an adjustment area or deflection area 170 transverse to the direction of travel.

Die Totalstation 20 weist, wie es im Stand der Technik bekannt ist, Neigeeinrichtungen (nicht gezeigt) auf, um eine in der To talstation enthaltene Optik stets in Richtung 130 des Prismas 10 zu richten. Die Totalstation kann somit, wie es im Stand der Technik bekannt ist, die Raumwinkel und den Abstand des Prismas 10 bezüglich der Totalstation 20 bestimmen, und sendet diese Informationen über das Sendesignal 120 an den Empfänger 40.The total station 20 , as is known in the prior art, has tilting devices (not shown) in order to always direct an optic contained in the to tal station in the direction 130 of the prism 10 . The total station can thus, as is known in the prior art, determine the solid angle and the distance of the prism 10 with respect to the total station 20 , and sends this information to the receiver 40 via the transmission signal 120 .

Im folgenden wird nun bezugnehmend auf Fig. 1 die Funktionswei se der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert. Der 3D-Rechner 30 erhält, wie es im vorhergehenden erwähnt wurde, die Raumko ordinaten der räumlichen Lage des Prismas 10 von der Totalsta tion 20 mittels des Sendesignals 120 bzw. des Empfängers 40. Der 3D-Rechner 30 weist ferner einen Speicher (nicht gezeigt) auf, der die Raumlagedaten des Verlaufs der zu bauenden Straße enthält. Der 3D-Rechner berechnet die dreidimensionale Lageab weichung der Bohlenhinterkante 140 von dem gespeicherten Straßensollverlauf und überträgt diese an die Verarbeitungsein richtung 50. Die Verarbeitungseinrichtung 50 steuert die aus fahrbaren Teile 82, 84 der Bohle 90 und die Arbeitshöhe der Bohle 90 derart, daß eine eventuell vorhandene augenblickliche Lageabweichung der Bohle 90 von dem Straßensollverlauf ausge glichen wird. Hierzu steht der Verarbeitungseinrichtung 50 ein maschinentypischer Verstellbereich 170 der ausfahrbaren Bohle 90 zur Verfügung, der durch den Doppelpfeil 170 angezeigt ist. Da dieser Verstellbereich 170 der Bohle 90 endliche Abmessungen besitzt, muß die Verarbeitungseinrichtung 50 die Lenkeinrich tung 60 des Straßenfertigers derart steuern, daß die Lageabwei chung der Bohle 90 quer zur Fahrtrichtung den maschinenty pischen Verstellbereich 170 der ausfahrbaren Bohle 90 nicht überschreitet. Anders ausgedrückt, steuert die Verarbeitungs einrichtung 50 die Lenkeinrichtung 60 derart, daß sich der aus gefahrene Teil der ausfahrbaren Teile 82 und 84 der Bohle 90 hauptsächlich in der Nähe einer Neutralstellung befindet. Hier für sendet die Verarbeitungseinrichtung 50 ein geeignetes Lenk signal 180 an die Lenkeinrichtung 60.The function of the device according to the invention will now be explained with reference to FIG. 1. The 3D computer 30 , as mentioned above, receives the spatial coordinates of the spatial position of the prism 10 from the total station 20 by means of the transmission signal 120 or the receiver 40 . The 3D computer 30 also has a memory (not shown) which contains the spatial position data of the course of the road to be built. The 3D computer calculates the three-dimensional position deviation of the screed trailing edge 140 from the stored desired road course and transmits it to the processing device 50 . The processing device 50 controls the movable parts 82 , 84 of the screed 90 and the working height of the screed 90 in such a way that any instantaneous positional deviation of the screed 90 from the desired road course is compensated for. For this purpose, the processing device 50 has a machine-typical adjustment area 170 of the extendable screed 90 , which is indicated by the double arrow 170 . Since this adjustment area 170 of the screed 90 has finite dimensions, the processing device 50 must control the steering device 60 of the paver in such a way that the position deviation of the screed 90 transversely to the direction of travel does not exceed the machine-adjustment range 170 of the extendable screed 90 . In other words, the processing device 50 controls the steering device 60 such that the extended part of the extendable parts 82 and 84 of the screed 90 is mainly in the vicinity of a neutral position. Here, the processing device 50 sends a suitable steering signal 180 to the steering device 60 .

Es wird darauf hingewiesen, daß die ausfahrbaren Teile 82, 84 der Bohle 90 schnellere Ausgleichskorrekturen der räumlichen Lage der Bohlenhinterkante in Richtung quer zu der Fahrtrich tung zulassen, als es über die Lenkeinrichtung 60 des Traktor teils des Straßenfertigers möglich ist.It should be noted that the extendable parts 82 , 84 of the screed 90 allow faster compensation corrections of the spatial position of the screed trailing edge in the direction transverse to the direction of travel than is possible via the steering device 60 of the tractor part of the paver.

Bezugnehmend auf Fig. 1 wird ferner darauf hingewiesen, daß, obwohl das Prisma 10 und den Mast 150 in Fig. 1 an der rechten Außenseite der Bohlenhinterkante 140 an dem ausfahrbaren Teil 84 gezeigt sind, das Prisma 10 ferner an der linken Außenseite der Bohlenhinterkante 140 an dem ausfahrbaren Teil 82 oder an einem beliebigen anderen Ort entlang eines der ausfahrbaren Teile der ausfahrbaren Bohle 90 angebracht sein kann.Referring to Fig. 1 is further noted that although the prism 10 and the mast 150 in Fig. 1 are shown on the right outer side of the pile rear edge 140 on the extendable part 84, the prism 10 also on the left outer side of the pile rear edge 140 may be attached to the extendable portion 82 or any other location along one of the extendable portions of the extendable screed 90 .

Im folgenden wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die die Funktions weise der erfindungsgemäßen Vorrichtung detaillierter veran schaulicht. Wie in Fig. 1 sind in Fig. 2 das Prisma 10 an dem Mast 150, die Totalstation 20 mit der in Richtung 130 des Prismas 10 gerichteten Optik, der 3D-Rechner 30 mit dem Emp fänger 40, der das Sendesignal 120 der Totalstation 20 emp fängt, die Lenkeinrichtung 60, die zwei Ein/Ausfahr-Einrich tungen 70 und 80, die Bohle 90 mit den ausfahrbaren Teilen 82 und 84, der Bohlenhinterkante 140 und der Bohlengesamtbreite 160 und die Bohlenbreitenmesseinrichtung 110 enthalten. Da die Funktionsweise derselben bereits in Fig. 1 erläutert wurde, wird eine Erklärung derselben im folgenden weggelassen. Die Verarbeitungseinrichtung 50 von Fig. 1 ist hier in drei Teile 210, 220 und 230 aufgeteilt, die jeweils verschiedene Lenk steuerungsaufgaben der Verarbeitungseinrichtung 50 (Fig. 1) übernehmen. Die Verarbeitungseinrichtungsteile 210, 230 sind jeweils mit dem 3D-Rechner 30 verbunden. Sowohl der Verar beitungseinrichtungsteil 210 als auch der Verarbeitungseinrich tungsteil 220 sind mit der Bohlenbreitenmeßeinrichtung 110 ver bunden. Als zusätzliche Verbindung sind die Verarbeitungsein richtungsteile 220 und 230 miteinander gekoppelt. Zur jewei ligen Ansteuerung sind der Verarbeitungseinrichtungsteil 210 mit der Ein/Ausfahr-Einrichtung 80 für den ausfahrbaren Teil 84, der das Prisma 10 trägt, der Verarbeitungseinrichtungsteil 220 mit der anderen Ein/Ausfahr-Einrichtung 70 und der Verar beitungseinrichtungsteil 230 mit der Lenksteuerung 60 verbun den. Der Verarbeitungseinrichtungsteil 210 sendet ein Steue rungssignal 240 an die Ein/Ausfahr-Einrichtung 80. Der Verar beitungseinrichtungsteil 220 ist mit einer Schnittstelle 250 verbunden und sendet ein Steuerungssignal 260 an die Ein/Aus fahr-Einrichtung 80. Der Verarbeitungseinrichtungsteil 230 ist mit einer Schnittstelle 265 verbunden und sendet ein Steue rungssignal 270 an die Lenksteuerung 60.In the following, reference is made to FIG. 2, which illustrates the function of the device according to the invention in more detail. As shown in Fig. 1 are shown in Fig. 2, the prism 10 to the mast 150, the total station 20 to the forward-direction 130 of the prism 10 optics, the 3D computer 30 catcher with the Emp 40, the transmission signal 120 of the total station 20 The steering device 60 , the two entry / exit devices 70 and 80 , the screed 90 with the extendable parts 82 and 84 , the screed rear edge 140 and the total screed width 160 and the screed width measuring device 110 are included. Since the operation thereof has already been explained in Fig. 1, an explanation thereof will be omitted in the following. The processing device 50 of FIG. 1 is here divided into three parts 210 , 220 and 230 , each of which takes on different steering control tasks of the processing device 50 ( FIG. 1). The processing device parts 210 , 230 are each connected to the 3D computer 30 . Both the processing device part 210 and the processing device part 220 are connected to the screed width measuring device 110 . As an additional connection, the processing parts 220 and 230 are coupled to one another. For the respective control, the processing device part 210 is connected to the retraction device 80 for the extendable part 84 which carries the prism 10 , the processing device part 220 to the other retraction device 70 and the processing part 230 is connected to the steering control 60 the. The processing device part 210 sends a control signal 240 to the entry / exit device 80 . The processing device part 220 is connected to an interface 250 and sends a control signal 260 to the on / off driving device 80 . The processing device part 230 is connected to an interface 265 and sends a control signal 270 to the steering control 60 .

Der Verarbeitungseinrichtungsteil 210 empfängt, wie es in Fig. 1 erläutert wurde, von dem 3D-Rechner 30 die Lageabweichung der Bohle 90 von dem vorgegebenen, in dem Speicher (nicht gezeigt) des 3D-Rechners 30 enthaltenen Straßensollverlauf und überträgt abhängig von dieser Lageabweichung ein Steuerungssignal 240 an die Ein/Ausfahr-Einrichtung 80, um den ausfahrbaren Teil 84 der Bohle 90 derart aus- oder einzufahren, daß die Lageabweichung bezüglich des Straßensollverlaufs ausgeglichen wird. Der Verar beitungseinrichtungsteil 210, die Ein/Ausfahr-Einrichtung 80 und der 3D-Rechner 30 bilden folglich einen ersten Regelkreis, um eine direkte Positionsabweichung an der Bohlenkante auszu regeln. Bei einer Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrich tung wird die Ausregelung mit Hilfe einer entsprechenden Hy drauliksteuerung des ausfahrbaren Teils 84 der Bohle 90 durch geführt.The processing device part 210 , as was explained in FIG. 1, receives from the 3D computer 30 the position deviation of the screed 90 from the predetermined desired road course contained in the memory (not shown) of the 3D computer 30 and transmits it as a function of this position deviation Control signal 240 to the entry / exit device 80 in order to extend or retract the extendable part 84 of the screed 90 in such a way that the positional deviation with respect to the desired road course is compensated for. The processing part 210 , the retracting / extending device 80 and the 3D computer 30 consequently form a first control loop in order to regulate a direct positional deviation at the screed edge. When realizing the device according to the invention, the adjustment is carried out with the aid of a corresponding hydraulic control of the extendable part 84 of the screed 90 .

Der Verarbeitungseinrichtungsteil 220 erhält von der Bohlen breitenmeßeinrichtung 110 den Wert der Gesamtbreite der Bohle 90 und erhält durch die Schnittstelle 250 ferner einen Sollwert für die Bohlenbreite. Der Verarbeitungseinrichtungsteil 220 vergleicht den Sollwert für die Bohlenbreite aus dem Speicher 250 mit der von der Bohlenbreitenmeßeinrichtung 110 gemessenen und erhaltenen Gesamtbreite 160 der Bohle 90 und sendet ein Steuerungssignal 260 an die Ein/Ausfahr-Einrichtung 70, derart, daß die Gesamtbreite 160 der Bohle 90 bzw. die Gesamtlänge der Bohlenhinterkante 140 dem Sollwert entspricht, und daß diese Gesamtbreite 160 erhalten bleibt. Der Verarbeitungseinrich tungsteil 220, die Ein/Ausfahr-Einrichtung 70 und die Boh lenbreitenmeßeinrichtung 110 bilden folglich einen zweiten Re gelkreis, der den ausfahrbaren Bohlenteil 82 der Bohle 90, der nicht von dem ersten Regelkreis gesteuert wird, derart ansteu ert, daß die Bohlengesamtbreite 160 erhalten bleibt.The processing device part 220 receives the value of the total width of the screed 90 from the screed width measuring device 110 and also receives a setpoint value for the screed width through the interface 250 . The processing device part 220 compares the desired value for the screed width from the memory 250 with the total width 160 of the screed 90 measured and obtained by the screed width measuring device 110 and sends a control signal 260 to the entry / exit device 70 such that the total width 160 of the screed 90 or the total length of the rear edge of the screed 140 corresponds to the desired value and that this overall width 160 is retained. The processing device 220 , the retracting / extending device 70 and the beam width measuring device 110 consequently form a second control circuit which controls the extendable screed part 82 of the screed 90 , which is not controlled by the first control circuit, in such a way that the total screed width 160 preserved.

Der Verarbeitungseinrichtungsteil 230 erhält von dem Verarbei tungseinrichtungsteil 220 die Abweichung der ausfahrbaren Boh lenteile 82, 84 von der Neutralstellung. Der Verarbeitungsein richtungsteil 230 erhält ferner von dem 3D-Rechner 30 Informa tionen darüber, in welche Richtung der Traktorteil des Straßen fertigers gelenkt werden muß, damit die ausfahrbaren Teile 82, 84 der Bohle immer wieder in die Neutralstellung gelangen. Die se Informationen enthalten die Angabe eines Vorhaltepunktes, der von dem 3d-Rechner berechnet wird, wie es im folgenden de taillierter beschreiben wird. Über die Schnittstelle 265 ist der Verarbeitungseinrichtungsteil 230 ferner mit weiteren Meß einrichtungen (nicht gezeigt) des Straßenfertigers verbunden und erhält über dieselben weitere Maschinenparameter und Meß werte. Der Verarbeitungseinrichtungsteil 230 steuert die Lenk einrichtung 60 durch die Steuerungssignal 270 derart an, daß der Straßenfertiger den Vorhaltepunkt anfährt.The processing device part 230 receives from the processing device part 220 the deviation of the extendable screed parts 82 , 84 from the neutral position. The processing device 230 also receives information from the 3D computer 30 about the direction in which the tractor part of the paver must be steered so that the extendable parts 82 , 84 of the screed always return to the neutral position. This information contains the specification of a lead point, which is calculated by the 3d computer, as described in more detail below. Via the interface 265 , the processing device part 230 is also connected to other measuring devices (not shown) of the road finisher and receives further machine parameters and measured values via the same. The processing device part 230 controls the steering device 60 by the control signal 270 so that the paver approaches the lead point.

Als nächstes wird auf Fig. 3 Bezug genommen, die die Bestimmung und die Bedeutung eines Vorhaltepunktes, der von dem 3D-Rechner 30 (Fig. 1 und 2) für die Längssteuerung des Traktorteils des Straßenfertigers veranschaulicht. Der Vorhaltepunkt ist Be standteil der Informationen, die der Verarbeitungseinrichtungs teil 230 von dem 3D-Rechner 30 (siehe Fig. 2) erhält.Reference is next made to Fig. 3 which illustrates the determination and meaning of a lead point used by the 3D computer 30 ( Figs. 1 and 2) for longitudinal control of the tractor part of the paver. The lead point is part of the information that the processing device part 230 receives from the 3D computer 30 (see FIG. 2).

Fig. 3 zeigt einen Traktorteil 100 eines Straßenfertigers sowie dessen augenblickliche Fahr- oder Längs-Achse 310. Der Vorhal tepunkt 320 ist in einem vorbestimmten Abstand 330 vor einem Maschinenschwerpunkt 340 des Traktorteils 300 des Straßenfer tigers angeordnet. Der Vorhaltepunkt 320 ist ferner um einen bestimmten Abstand 350 quer zur Fahrachse 310 versetzt, wobei dieser Abstand von dem 3D-Rechner 30 (Fig. 1 oder 2) berechnet wird, um eine Korrekturrichtung für die Lenkeinrichtung 60 (Fig. 1 oder 2) vorzugeben, wie es im folgenden näher erörtert wird. Fig. 3 shows a tractor portion 100 of a road finisher and its instantaneous driving or longitudinal shaft 310. The Vorhal tepunkt 320 is arranged at a predetermined distance 330 in front of a machine center of gravity 340 of the tractor part 300 of the road tiger. The lead point 320 is also offset transversely to the driving axis 310 by a certain distance 350 , this distance being calculated by the 3D computer 30 ( FIG. 1 or 2) in order to specify a correction direction for the steering device 60 ( FIG. 1 or 2) as will be discussed in more detail below.

Der Zweck des Vorhaltepunktes 320 besteht darin, für den Verar beitungseinrichtungsteil 230 einen Punkt anzugeben, zu dem sich der Straßenfertiger bzw. der Traktorteil 300 des Straßenferti gers für ein unmittelbar folgendes Wegsegment ausrichten soll. Hierzu berechnet der 3D-Rechner 30 (Fig. 1 oder 2) den Vor haltepunkt 320 anhand der in demselben gespeicherten Straßen sollverlaufsdaten. Die eventuell ausgefahrenen ausfahrbaren Teile 82, 84 der Bohle 90 (siehe Fig. 1 oder 2) kehren wieder in die Normalstellung zurück, wenn der Traktorteil 300 auf den Vorhaltepunkt 320 zu gesteuert wird.The purpose of the lead point 320 is to specify a point for the processing device part 230 , to which the paver or the tractor part 300 of the paver should align for an immediately following path segment. For this purpose, the 3D computer 30 ( FIG. 1 or 2) calculates the stop 320 on the basis of the road course data stored in it. The possibly extended extendable parts 82 , 84 of the screed 90 (see FIG. 1 or 2) return to the normal position when the tractor part 300 is steered towards the lead point 320 .

Bezugnehmend auf Fig. 4a wird im folgenden die Steuerung der Bohle des Straßenfertigers in Richtung quer zur Fahrtrichtung näher beschrieben.The control of the screed of the paver in the direction transverse to the direction of travel is described in more detail below with reference to FIG. 4a.

In Fig. 4a stellen die beiden Linien 400 und 402 die linke bzw. rechte Begrenzungslinie des Straßensollverlaufs dar. Die Lage daten dieses Straßensollverlaufs sind in dem 3D-Rechner 30 von Fig. 1 oder 2 gespeichert. Der Abstand 404 der beiden Begren zungslinien 400 und 402 entspricht der Bohlengesamtbreite. In regelmäßigen Abständen entlang des Straßensollverlaufes sind in Fig. 4a gepunktete Linien 406, 408, 410, 412 quer zur Fahrt richtung 414 des Straßenfertigers gezeigt. Wie es durch ein Ko ordinatensystem 416 veranschaulicht ist, gilt für die folgende Beschreibung, daß sich die z-Achse in Fahrtrichtung 414, die y-Achse entlang der Höhe und die x-Achse entlang der Querrich tung erstreckt. Das Bezugszeichen 418 zeigt die momentane Posi tion des Prismas 10 (Fig. 1 oder 2) des Straßenfertigers an, deren x-Koordinate bei diesem Ausführungsbeispiel der bezüglich der Fahrtrichtung 414 des Straßenfertigers rechten Außenseite der Bohlenkante entspricht. Diese momentane Position 418 weicht von ihrer Sollposition um eine x-Abweichung 420 bzw. um Δx ab. Die in regelmäßigen Abständen auftretenden Querrichtungslinien 406, 408, 410, 412 unterteilen den Straßensollverlauf in Straßensegmente 422, 424, 426, wobei die Straßensollbreite 404 für jedes Straßensegment variieren kann. In Fig. 4a the two lines 400 and 402 represent the left and right boundary line of the road target course represents the position data of this target road gradient. Are in the 3D computer 30 of FIG. 1 or 2 is stored. The distance 404 between the two boundary lines 400 and 402 corresponds to the total width of the planks. At regular intervals along the desired course of the road, dotted lines 406 , 408 , 410 , 412 are shown in FIG. 4a transversely to the direction of travel 414 of the road finisher. As illustrated by a coordinate system 416 , the following description applies that the z-axis extends in the direction of travel 414 , the y-axis along the height and the x-axis along the transverse direction. The reference numeral 418 shows the current position of the prism 10 ( FIG. 1 or 2) of the paver, the x coordinate of which corresponds to the right outside of the screed edge with respect to the direction of travel 414 of the paver in this embodiment. This current position 418 deviates from its target position by an x deviation 420 or by Δx. The transverse direction lines 406 , 408 , 410 , 412 , which occur at regular intervals, subdivide the desired road course into road segments 422 , 424 , 426 , wherein the desired road width 404 can vary for each road segment.

Während der Traktorteil des Straßenfertigers durch den dritten Regelkreis gesteuert wird, und folglich der Straßenfertiger den Straßensollverlauf in etwa abfährt, ermittelt der 3D-Rechner 30 von Fig. 1 oder 2 die Abweichung Δx 420 der Prismenposition 418 von dem gegebenen Straßensollverlauf bzw. von der rechten Begrenzungslinie 402. Diese Lageabweichung quer zur Fahrtrich tung 414 entspricht bei diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig der Lageabweichung der rechten Außenseite der Bohle, da das Prisma 10 direkt über der rechten Außenseite der Bohlenkante 140 angeordnet ist. Diese Lageabweichung wird durch den ersten Regelkreis bzw. den Verarbeitungseinrichtungsteil 210 (Fig. 2) korrigiert, indem derselbe ein geeignetes Signal an die Ein/Ausfahr-Einrichtung 80 (siehe Fig. 1 oder 2) sendet, wie es im vorhergehenden beschrieben wurde.While the tractor part of the road finisher is controlled by the third control loop and consequently the road finisher roughly follows the desired road course, the 3D computer 30 of FIG. 1 or 2 determines the deviation Δx 420 of the prism position 418 from the given desired road course or from the right one Perimeter line 402 . This positional deviation transversely to the direction of travel 414 corresponds in this exemplary embodiment to the positional deviation of the right outer side of the screed, since the prism 10 is arranged directly above the right outer side of the screed edge 140 . This positional deviation is corrected by the first control circuit or the processing device part 210 ( FIG. 2) by sending a suitable signal to the entry / exit device 80 (see FIG. 1 or 2), as described above.

Bezugnehmend auf Fig. 4b wird beschrieben, wie sich die Bohlen gesamtbreite aus dem ausgefahrenen Zustand der ausfahrbaren Teile der Bohle ergibt.With reference to FIG. 4b, it is described how the total width of the screed results from the extended state of the extendable parts of the screed.

In Fig. 4b sind die Bohle 90 mit ihren beiden ausfahrbaren Tei len 82, 84 und der Bohlenhinterkante 140 sowie das Prisma 10 an dem Mast 150 gezeigt. Durch Doppelpfeile BF, HB, BP sind in Fig. 4b drei Längen angezeigt, aus denen sich die Bohlengesamt breite B zusammensetzt. BF ist die Länge des ausgefahrenen Teils des ausfahrbaren Teils 82 der Bohle 90, während BP die Länge des ausgefahrenen Teils des ausfahrbaren Teils 84 der Bohle 90 ist. HB entspricht der Länge des nicht ausfahrbaren Teils der Bohle 90. Die Bohlenbreitenmeßeinrichtung 110 von Fig. 1 oder 2 ermittelt die Bohlengesamtbreite B im wesent lichen durch eine Summierung der drei Werte BF, HB und BP. Da bei besteht die Bohlenmeßeinrichtung 110 im wesentlichen aus zwei Sensorelementen (nicht gezeigt), die jeweils die Ausfahr breite bzw. die Länge des ausgefahrenen Teils des bezüglich der Fahrtrichtung linken und rechten ausfahrbaren Bohlenteils 82 bzw. 84 ermitteln. Die Hauptbohlenbreite kann vor Inbetriebnah me der Bohle 90 eingemessen werden und der Bohlenbreitenmeßein richtung 110 über eine digitale Schnittstelle (250 von Fig. 1) mitgeteilt werden. Die Bohlenbreitenmeßeinrichtung 110 stellt folglich die Werte der Bohlengesamtbreite B, die ausgefahrene Länge BS des linken ausfahrbaren Teils 82 und die ausgefahrene Länge BP des ausfahrbaren Teils 84 als Informationen bereit.In FIG. 4b, the screed 90 are with their two extendable Len Tei 82, 84 and the screed trailing edge 140, and the prism 10 on the mast 150 shown. The double arrows BF, HB, BP in FIG. 4b indicate three lengths from which the overall width B is composed. BF is the length of the extended portion of the extendable portion 82 of the screed 90 , while BP is the length of the extended portion of the extendable portion 84 of the screed 90 . HB corresponds to the length of the non-extendable part of the screed 90 . The screed width measuring device 110 of FIG. 1 or 2 determines the total screed width B essentially by summing the three values BF, HB and BP. Since the screed measuring device 110 consists essentially of two sensor elements (not shown), each of which determines the extension width or the length of the extended part of the screed part 82 and 84 which can be extended on the left and right with respect to the direction of travel. The main screed width can be measured before commissioning the screed 90 and the screed width measurement device 110 can be communicated via a digital interface (250 from FIG. 1). The screed width measuring device 110 consequently provides the values of the total screed width B, the extended length BS of the left extendable part 82 and the extended length BP of the extendable part 84 as information.

Anders ausgedrückt ermittelt die Bohlenbreitenmeßeinrichtung 110 die Gesamtbohlenbreite HB sowie die Bohlenbreite BP des ausfahrbaren Bohlenteils 84 auf der Prismenseite und die Boh lenbreite BS des ausfahrbaren Bohlenteils 82 auf der der Pris menseite gegenüberliegenden Seite.In other words, the screed width measuring device 110 determines the total screed width HB and the screed width BP of the extendable screed part 84 on the prism side and the screed width BS of the extendable screed part 82 on the side opposite the prism side.

Bezugnehmend auf Fig. 4b wird darauf hingewiesen, daß es, ob wohl bisher beschrieben wurde, daß das Prisma 10 an einem der ausfahrbaren Teile 84, 82 angebracht ist, möglich ist, daß das Prisma von dem nicht ausfahrbaren Teil der Bohle getragen wird. In diesem Fall kann die Lage der Außenkante der Bohle durch den Abstand zum entsprechenden ausfahrbaren Teil der Bohle und durch die Ausfahrlänge desselben berechnet werden, so daß die Lagebeziehung zwischen dem ausfahrbaren Teil der Bohle und dem Prisma stets vorgegeben ist.Referring to Fig. 4b, it is noted that, although it has been previously described that the prism 10 is attached to one of the extendable parts 84 , 82 , it is possible that the prism will be carried by the non-extendable portion of the screed. In this case, the position of the outer edge of the screed can be calculated by the distance to the corresponding extendable part of the screed and by the extension length of the same, so that the positional relationship between the extendable part of the screed and the prism is always predetermined.

Bezugnehmend auf Fig. 4c wird nun der erste Regelkreis mit dem Verarbeitungseinrichtungsteil 210 (Fig. 2) beschrieben.The first control loop with the processing means is part 4c Referring to FIG. Now 210 (Fig. 2) described below.

Als Eingangswert 430 erhält der Verarbeitungseinrichtungsteil 210 die Lageabweichung Δx der Prismenposition, die von dem 3D-Rechner 30 von Fig. 1 oder 2 ermittelt wird, und gibt als einen Ausgangswert bzw. als ein Steuerungssignal 432 eine Ven tilstellgröße an die Ein/Ausfahr-Einrichtung 80 (siehe Fig. 1 oder 2) aus, um die ausgefahrene Länge BP des ausfahrbaren Teils 84 auf der Prismenseite geeignet einzustellen.The processing device part 210 receives the position deviation Δx of the prism position, which is determined by the 3D computer 30 of FIG. 1 or 2, as input value 430 and, as an output value or as a control signal 432, outputs a valve actuating variable to the entry / exit device 80 (see FIG. 1 or 2) in order to suitably set the extended length BP of the extendable part 84 on the prism side.

Anders ausgedrückt, besteht der erste Regelkreis im wesentli chen aus einem einfachen P-Regler, der über eine digitale Schnittstelle direkt das Abweichungssignal von dem 3D-Rechner 30 erhält. Der D-Rechner weist somit ferner eine Vergleichs stelle zwischen Sollwert und Istwert auf.In other words, the first control loop consists essentially of a simple P controller, which receives the deviation signal from the 3D computer 30 directly via a digital interface. The D computer thus also has a comparison point between the setpoint and the actual value.

Bezugnehmend auf Fig. 4d wird nun der zweite Regelkreis und dessen Funktionsweise erläutert.The second control loop and its mode of operation will now be explained with reference to FIG. 4d.

Als Eingangssignal erhält der Verarbeitungseinrichtungsteil 220 die Differenz 440 aus dem Sollwert 442 für die Bohlengesamt breite bzw. der vorgegebenen Solleinbaubreite 404 (Fig. 4a) für das vorgegebene Straßensegment und dem gemessenen, momentanen Gesamtbohlenbreitenwert bzw. dem Bohlenbreitenistwert B = HB + BP + BS, der von der Bohlenbreitenmeßeinrichtung 110 (Fig. 1 oder 2) erhalten wird. Das Ausgangssignal 444 des Verarbei tungseinrichtungsteils 220 stellt eine Ventilstellgröße für den ausfahrbaren Bohlenteil 82 auf der dem Prisma 10 gegenüberlie genden Seite dar.As an input signal, the processing device part 220 receives the difference 440 from the target value 442 for the total screed width or the specified target installation width 404 ( FIG. 4a) for the specified road segment and the measured, current total screed width value or the actual screed width value B = HB + BP + BS, which is obtained from the screed width measuring device 110 ( FIG. 1 or 2). The output signal 444 of the processing device part 220 represents a valve control variable for the extendable screed part 82 on the opposite side to the prism 10 .

Anders ausgedrückt, besteht der zweite Regelkreis somit aus einem einfachen P-Regler, der die Aufgabe besitzt, die Soll einbaubreite 404 (Fig. 4a) bzw. 442 von dem vorgegebenen Straßensegment mit Hilfe der Ein/Ausfahr-Einrichtung 70 für den ausfahrbaren Bohlenteil 82 entsprechend den Sollwertdaten ein zuhalten.In other words, the second control loop thus consists of a simple P controller, which has the task of setting the desired installation width 404 ( FIG. 4 a) or 442 of the predetermined road segment with the aid of the entry / exit device 70 for the extendable screed part 82 according to the setpoint data.

Bezugnehmend auf Fig. 4e wird im folgenden die Ermittlung der Abweichung der ausfahrbaren Bohlenteile 82, 84 von der Neutral stellung beschrieben. Die Ermittlung findet ebenfalls in dem Verarbeitungseinrichtungsteil 220 von Fig. 4d statt.Referring to Fig. 4e is below the determination of the deviation of the extendable screed members 82, 84 described from the neutral position. The determination also takes place in the processing device part 220 of FIG. 4d.

Wie es in der Figur gezeigt ist, dient der Istwert für die ausgefahrene Länge des ausfahrbaren Bohlenteils 84 BP als Ein gangssignal 450. Über eine Schnittstelle 452 wird ein weiterer Eingangswert eingegeben, der angibt, ob ein Systemabgleich stattfinden soll oder nicht. Falls dieser Eingangswert angibt, daß ein Systemabgleich stattfinden soll, wird bei Block 454 ein Wert für die Neutralstellung SN neu definiert, indem der Wert für die Neutralstellung SN auf den Wert von BP eingestellt wird. Andernfalls wird der Sollwert für die ausgefahrene Länge BP des ausfahrbaren Teils 84 der Bohle 90 bzw. der Sollwert für die Neutralstellung SN auf dem aktuellen Wert belassen. Bei 456 wird die Differenz aus dem Istwert und dem Sollwert der aus fahrbaren Länge BP des ausfahrbaren Teils 84 gebildet. Diese Differenz ΔBP stellt die Abweichung bzw. Auslenkung der Bohle 90 von der Neutralstellung SN dar. Der Wert der Abweichung von der Neutralstellung SN wird dem dritten regelkreis mit dem Ver arbeitungseinrichtungsteil 230 übergeben. Ein Systemabgleich bedeutet hierbei folglich, daß nach Ausrichten und Positionie ren des Straßenfertigers, aber vor Einbaubeginn die Neutral stellung auf die augenblickliche Auslenkstellung der ausfahr baren Teile der Bohle eingestellt wird.As shown in the figure, the actual value for the extended length of the extendable screed part 84 BP serves as an input signal 450 . A further input value is input via an interface 452 , which indicates whether a system comparison should take place or not. If this input value indicates that a system alignment should take place, a value for the neutral position SN is redefined at block 454 by setting the value for the neutral position SN to the value of BP. Otherwise, the setpoint for the extended length BP of the extendable part 84 of the screed 90 or the setpoint for the neutral position SN is left at the current value. At 456 , the difference between the actual value and the target value of the extendable length BP of the extendable part 84 is formed. This difference ΔBP represents the deviation or deflection of the screed 90 from the neutral position SN. The value of the deviation from the neutral position SN is transferred to the third control loop with the processing device part 230 . A system comparison here means that after aligning and positioning the paver, but before starting the paving, the neutral position is set to the instantaneous deflection position of the extendable parts of the screed.

Anders ausgedrückt, muß vor Arbeitsbeginn ein Systemabgleich durchgeführt werden, wobei darauf zu achten ist, daß ein defi nierter Verstellbereich der ausfahrbaren Bohlenteile gewähr leistet ist, der etwa +/- 10 cm beträgt. Sobald ein Systemab gleich durchgeführt worden ist, übernimmt das Steuerungssystem den momentan vorhandenen Istwert der Bohlenbreite vom ausfahr baren Bohlenteil auf der Prismenseite als Sollwert für die Neu tralstellung.In other words, a system comparison must be carried out before starting work be carried out, taking care that a defi guaranteed adjustment range of the extendable screed parts is about +/- 10 cm. As soon as a system The control system takes over immediately the current actual value of the screed width from extending screed part on the prism side as a setpoint for the new position.

Bezugnehmend auf Fig. 4f wird der dritte Regelkreis zur Längs steuerung des Traktorteils der Straßenfertigers beschrieben.Referring to Fig. 4f, the third control loop for longitudinal control of the tractor part of the paver is described.

Als zwei Eingangssignale 460 und 462 dienen für diesen Regel kreis die bezugnehmend auf Fig. 4e beschriebene Abweichung der Bohle von der Neutralstellung ΔBP sowie die bezugnehmend auf Fig. 3 beschriebene Abweichung ΔXF des Vorhaltepunktes zur Fahrachse des Straßenfertigers. Als zwei weitere Eingangssigna le 464 und 466 werden zwei Regelparameter K1 und K2 verwendet, die als Gewichtungen für die beiden Eingangssignale 460 und 462 dienen. Der Wert von K1 × ΔXF + K2 × ΔBP wird bei Block 468 bestimmt. Bei 470 wird das Vorzeichen des Summenwertes be stimmt. Je nachdem, ob die Summe positiv oder negativ ist, wird ein Lenkungsregler 472 für einen Fahrantriebsmotor (nicht ge zeigt) auf der linken Seite oder ein Lenkungsregler 474 für einen Fahrantriebsmotor (nicht gezeigt) auf der rechten Seite angesteuert. Diese Lenkungsregler 472, 474, die beispielsweise durch einfache P-Regler gebildet sind, geben als Ausgangssignal 476 bzw. 478 eine Stellgröße für den jeweiligen Fahrantriebs motor aus. The two input signals 460 and 462 used for this control circuit are the deviation of the screed from the neutral position ΔBP described with reference to FIG. 4e and the deviation ΔXF of the lead point to the driving axis of the road paver described with reference to FIG. 3. Two control parameters K1 and K2 are used as two further input signals 464 and 466 , which serve as weightings for the two input signals 460 and 462 . The value of K1 × ΔXF + K2 × ΔBP is determined at block 468 . At 470 , the sign of the total value is determined. Depending on whether the sum is positive or negative, a steering controller 472 for a travel drive motor (not shown) on the left side or a steering controller 474 for a travel drive motor (not shown) on the right side is driven. These steering controllers 472 , 474 , which are formed, for example, by simple P controllers, output an actuating variable for the respective travel drive motor as output signal 476 or 478 .

Anders ausgedrückt, bewertet der dritte Regelkreis die Informa tionen über die Abweichung von der Neutralstellung des ausfahr baren Teils 84 der Bohle 90 ΔBP und die Informationen über die Abweichung von dem Vorhaltepunkt ΔXF mit jeweils einem Faktor K1 und K2 und addiert die beiden Ergebnisse. Das Vorzeichen des Ergebnisses entscheidet darüber, welcher der beiden Fahran triebsmoteren aktiviert wird. Dabei dienen die Faktoren K1 und K2 zur Feinabstimmung der Lenkreaktion.In other words, the third control loop evaluates the information about the deviation from the neutral position of the extendable part 84 of the screed 90 ΔBP and the information about the deviation from the lead point ΔXF with a factor K1 and K2 and adds the two results. The sign of the result decides which of the two traction motors is activated. The factors K1 and K2 serve to fine-tune the steering response.

Der Vollständigkeit halber ist in Fig. 4g ein Blockdiagramm gezeigt, das die Blockdiagramme von Fig. 4c, 4d, 4e und 4f verbindet. Da eine jeweilige Beschreibung der einzelnen Be standteile dieses Blockdiagramms bei den Beschreibungen der jeweiligen Figuren enthalten ist, wird auf eine Beschreibung indentischer Bestandteile in Fig. 4g verzichtet.For completeness, FIG. 4g shows a block diagram that connects the block diagrams of FIGS. 4c, 4d, 4e and 4f. Since a respective description of the individual components of this block diagram is included in the descriptions of the respective figures, a description of identical components in FIG. 4g is omitted.

Die Blöcke 479a und 479b sind in den Gesamtablaufplan von Fig. 4g eingefügt worden, um den Einfluß des Übertragungsverhaltens des Ventils der Ein/Ausfahr-Einrichtungen der ausfahrbaren Tei le der Bohle auf die jeweiligen Regelkreise zu verdeutlichen. Die Blöcke 479a und 479b sind dabei jeweils hinter den Verar beitungseinrichtungsteil 210 bzw. 220 geschaltet.The blocks 479 a and 479 b have been inserted into the overall flow chart of FIG. 4g in order to illustrate the influence of the transmission behavior of the valve of the retracting / extending devices of the extendable parts of the screed on the respective control loops. The blocks 479 a and 479 b are connected behind the processing device part 210 and 220 , respectively.

Bezugnehmend auf Fig. 4h wird im folgenden die Berechnung der Vorhaltepunkte beschrieben, die durch den 3D-Rechner 30 von Fig. 1 oder 2 durchgeführt wird.The calculation of the lead points, which is carried out by the 3D computer 30 of FIG. 1 or 2, is described below with reference to FIG. 4h.

Wie bei Fig. 4a sind in Fig. 4h die Begrenzungslinien 400 und 402 eines Straßensollverlaufes gezeigt. Die gepunkteten Linien 406a, 406b, 406c in der Richtung quer zum Straßensollverlauf unterteilen den Straßensollverlauf in Straßensegmente 422a, 422b. Ferner zeigen das Bezugszeichen 414 die Fahrtrichtung des Straßenfertigers, das Bezugszeichen 416 das zugrundeliegende Koordinatensystem und 418 die Position des Prismas, das an der Bohle 90 angebracht ist, an. Das Bezugszeichen 320 zeigt den Vorhaltepunkt an, dessen Abstand zur Fahrachse bzw. zur Fahrt richtung 414 des Straßenfertigers ΔXF und dessen Abstand zur Bohle 90 in Fahrtrichtung 414 YF beträgt.As in FIG. 4a, the boundary lines 400 and 402 of a desired road course are shown in FIG. 4h. The dotted lines 406 a, 406 b, 406 c in the direction transverse to the desired road course divide the desired road course into road segments 422 a, 422 b. Furthermore, the reference numeral 414 indicates the direction of travel of the paver, the reference numeral 416 the underlying coordinate system and 418 the position of the prism which is attached to the screed 90 . The reference numeral 320 indicates the lead point, the distance to the driving axis or to the direction of travel 414 of the paver ΔXF and the distance to the screed 90 in the direction of travel 414 is YF.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4h ist es vorgesehen, daß der Vorhaltepunkt 320 von dem 3D-Rechner 30 (Fig. 1 oder 2) derart berechnet wird, daß sich derselbe in einem vorbestimmten festen Abstand YF vor der Vorderachse (nicht gezeigt) des Straßenfertigers auf der Solllinie für die Prismenposition 418 befindet, die in diesem Fall der Begrenzungslinie 402 ent spricht. Folglich bestimmt der 3D-Rechner die Abweichung ΔXF, die die Eingangsgröße für die Lenksteuerung des Straßenferti gers bzw. für den dritten Regelkreis von Fig. 4f darstellt, indem derselbe den Schnittpunkt der Begrenzungslinie 402 mit einer zu der Bohle 90 parallelen Linie im Abstand YF vor der Vorderachse bestimmt. Es kann jedoch vorgesehen sein, daß der 3D-Rechner den Vorhaltepunkt 320 von der Begrenzungslinie 402 versetzt, indem die Abweichung ΔXF um einen vorbestimmten fe sten Prozentsatz reduziert wird, um eine zu starke Lenkbewegung des Traktorteils des Straßenfertigers zu vermeiden.In the embodiment of Fig. 4h, it is provided that the lead point 320 is calculated by the 3D computer 30 ( Fig. 1 or 2) such that it is at a predetermined fixed distance YF in front of the front axle (not shown) of the paver is on the target line for the prism position 418 , which in this case speaks the boundary line 402 ent. Consequently, the 3D computer determines the deviation .DELTA.XF, which represents the input variable for the steering control of the road paver or for the third control circuit of FIG. 4f, by predefining the intersection of the boundary line 402 with a line parallel to the screed 90 at a distance YF the front axle. However, it can be provided that the 3D computer displaces the lead point 320 from the boundary line 402 by reducing the deviation ΔXF by a predetermined fixed percentage in order to avoid excessive steering movement of the tractor part of the road finisher.

Anders ausgedrückt, verwendet der 3D-Rechner die Fertigerlängs achse als Bezugslinie zur Berechnung von ΔXF. Dabei wird da rauf hingewiesen, daß der 3D-Rechner die Fahrtrichtung bzw. die Ausrichtung der Fertigerlängsachse aus zwei aufeinanderfolgen den Prismenpositionen berechnen kann. Es kann jedoch ferner vorgesehen sein, daß ein zusätzliches Gerät, beispielsweise ein Kompass, verwendet wird, das mit dem 3d-Rechner gekoppelt ist. Beispiele, in denen ein zweites Prisma zur Richtungsbestimmung verwendet wird, werden bezugnehmend auf Fig. 6 und 7 beschrie ben.In other words, the 3D computer uses the paver's longitudinal axis as a reference line for calculating ΔXF. It is pointed out that the 3D computer can calculate the direction of travel or the orientation of the paver's longitudinal axis from two successive prism positions. However, it can also be provided that an additional device, for example a compass, is used which is coupled to the 3d computer. Examples in which a second prism is used for determining the direction are described with reference to FIGS. 6 and 7.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Abstand YF ein konstanter Wert ist, und normalerweise in einem Größenbereich von ca. Im liegt. Es kann vorgesehen sein, daß der Abstand YF von einem anderen Merkmal des Straßenfertigers aus gemessen wird, beis pielsweise von der Bohle oder dem Antriebsschwerpunkt aus, wobei lediglich wesentlich ist, daß sich der Vorhaltepunkt vor der Vorderachse des Straßenfertigers befindet. It should be noted that the distance YF is constant Value, and usually in a size range of approx. Im lies. It can be provided that the distance YF from one other characteristic of the paver is measured from, ex for example from the screed or the drive center of gravity, it is only essential that the lead point is in front the paver's front axle.

Nachdem bezugnehmend auf Fig. 4a-4h die Steuerung des Trak torteils des Straßenfertigers bzw. der Bohle des Straßenfer tigers in Richtung quer zur Fahrtrichtung beschrieben wurden, wird bezugnehmend auf Fig. 4i-4k die Höhenregelung der Ar beitshöhe der Bohle beschrieben.After referring to FIGS. 4a-4h the control of the tractor part of the paver or screed of the road tiger were described in the direction transverse to the direction of travel, the height regulation of the working height of the screed is described with reference to FIGS . 4i-4k.

Fig. 41 zeigt den Schnitt einer einzubauenden Straßenschicht und einer Bohle des Straßenfertigers in Fahrtrichtung des Straßenfertigers. Fig. 41 shows the section of a road to be incorporated layer and a screed of the road finisher in the direction of travel of the road finisher.

Von oben nach unten sind die Bohle 90, die einzubauende Straßenschicht 480a und der Untergrund 480b zu sehen. Der Teil 480c, der sich zwischen der Bohle 90 und der einzubauenden Straßenschicht 480a befindet, definiert die Höhenabweichung Δz der Isthöhe der Bohle 90 von der Sollhöhe des Straßensollver laufes. Bezugnehmend auf Fig. 4j und 4k wird nun beschrieben, wie die Höhenabweichung Δz ausgeglichen wird.The screed 90 , the road layer 480 a to be installed and the subsurface 480 b can be seen from top to bottom. The part 480 c, which is located between the screed 90 and the road layer 480 a to be installed, defines the height deviation Δz of the actual height of the screed 90 from the target height of the road target course. Referring to Fig. 4j and 4k is now described how the height deviation Az is compensated.

In Fig. 4j sind die Totalstation 20 und der über ein Sende signal 120 gekoppelte 3D-Rechner 30 mit dem Empfänger 40 als Block 480 zusammengefaßt. Die Bohle 90 ist schematisch als ein Rechteck von der Seite gezeigt, wobei das Prisma 10 über den Mast 150 an derselben befestigt ist. Die Bohle 90 ist über einen Zugarm 482 gelenkig mit einem Zugpunktzylinder 484 ver bunden. An dem Zugarm 482 ist eine Zugarmneigungsmeßeinrichtung 486 angebracht, die die Neigung des Zugarmes 482 mißt. Wie es gezeigt ist, erhält ein Höhenregler 488 die Abweichung 490 des von dem Block 480 erhaltenen Höhenistwerts der Bohle 90 von dem Höhensollwert, der über eine Schnittstelle 492 eingegeben wird. Der Höhenregler 488 und die Zugarmneigungsmeßeinrichtung 486 sind über eine Differenzerzeugungseinrichtung 494 mit einem Zugarmneigungsregler 496 verbunden, der wiederum ein Ausgangs signal 498 an den Zugpunktzylinder 484 ausgibt.In Fig. 4j the total station 20 and the signal 120 coupled via a transmitting 3D computer are combined 30 with the receiver 40 as the block 480. The screed 90 is shown schematically as a rectangle from the side with the prism 10 attached to the mast 150 thereon. The screed 90 is articulated via a pull arm 482 to a pull point cylinder 484 . Attached to the pull arm 482 is a pull arm inclination measuring device 486 , which measures the inclination of the pull arm 482 . As shown, a height controller 488 receives the deviation 490 of the actual height value of the screed 90 obtained from block 480 from the desired height value, which is entered via an interface 492 . The height controller 488 and the Zugarmneigungsmeßeinrichtung 486 are connected via a difference generating device 494 with a Zugarmneigung controller 496 , which in turn outputs an output signal 498 to the Zugpunktzylinder 484 .

Wie es in Fig. 4j zu sehen ist, existieren zwei Regelkreise zum Einstellen der Arbeitshöhe der Bohle 90. Zum einen erhält der Höhenregler 488 die Differenz aus dem Höhenistwert und dem Höhensollwert der Bohle 90 und bildet daraus einen Neigungs sollwert für den Zugarm 482 als Ausgangssignal. Dieser Nei gungssollwert wird über die Differenzerzeugungseinrichtung 494 mit dem Zugarmneigungsistwert verglichen, der von der Zugarm neigungsmeßeinrichtung 486 erhalten wird. Diese Abweichung wird als Eingangssignal in den Zugarmneigungsregler 496 eingegeben, der als Ausgangssignal 498 abhängig von der Abweichung eine Stellgröße für den Zugpunktzylinder ausgibt.As can be seen in FIG. 4j, there are two control loops for adjusting the working height of the screed 90 . On the one hand, the height controller 488 receives the difference between the actual height value and the desired height value of the screed 90 and uses this to form a desired inclination value for the pull arm 482 as an output signal. This inclination setpoint value is compared via the difference generating device 494 with the pull arm inclination actual value which is obtained from the pull arm inclination measuring device 486 . This deviation is input as an input signal into the tension arm controller 496 , which outputs an actuating variable for the tension point cylinder as an output signal 498 depending on the deviation.

Anders ausgedrückt, besteht aufgrund des Anbringungsortes (Boh lenhinterkante) des Bohlenprismas 10 für die Höheneinstellung der Bohle 90 eine exakte Bestimmungsmöglichkeit der Höhe der Bohle 90, die aus den 3D-Istdaten in dem 3D-Rechner erhalten werden kann. Damit es jedoch nicht zu einem oszillierenden Ver halten der Bohle 90 kommt, muß ein weiterer Regelkreis hinzuge fügt werden, der aus dem Zugarmneigungsregler 496 besteht. Die ser Regelkreis hat die Aufgabe, den Neigungswinkel des Zugarms 482 konstant zu halten. Durch die Einführung des Zugarmnei gungsreglers 496 kann die Abtastzeit des Höhen-Istwertes durch den Block 480 im Bereich der Bohlenhinterkante reduziert wer den. Eine Reduzierung der verlangten Abtastzeit ermöglicht der 3D-Höhenmessung entweder über Aus-Integration vom Meßwert die Genauigkeit zu steigern, oder die 3D-Punktinformationen von einem zweiten Prisma am Straßenfertiger zu ermitteln, wie es im folgenden erörtert wird. Ein zweites Prisma könnte ebenfalls an der Bohle oder am Traktorteil vom Straßenfertiger angebracht sein, wie es bezugnehmend auf Fig. 6 und 7 erörtert wird. Mit Hilfe dieses zweiten Prismas ist die Lage des Straßenfertigers exakter zu ermitteln und damit auch eine stabilere Lenkung durchzuführen.In other words, due to the location (Boh trailing edge) of the screed prism 10 for the height adjustment of the screed 90 there is an exact possibility of determining the height of the screed 90 , which can be obtained from the actual 3D data in the 3D computer. So that there is no oscillating Ver hold the screed 90 , another control loop must be added, which consists of the draft arm controller 496 . This control loop has the task of keeping the angle of inclination of the tension arm 482 constant. By introducing the Zugarmnei supply controller 496 , the sampling time of the actual height value can be reduced by block 480 in the area of the rear edge of the screed. A reduction in the required scanning time enables the 3D height measurement either to increase the accuracy by integrating the measured value off, or to determine the 3D point information from a second prism on the paver, as will be discussed below. A second prism could also be attached to the screed or tractor part of the paver, as discussed with reference to FIGS. 6 and 7. With the help of this second prism, the position of the paver can be determined more precisely and thus also a more stable steering.

Bezugnehmend auf Fig. 4k wird die Steuerung des Neigungswinkels des Zugarmes näher erläutert. Wie es bezugnehmend auf Fig. 4j beschrieben wurde, wird in den Höhenregler 488 die Höhendiffe renz Δz als Eingangswert 499a eingegeben. Wie es schematisch dargestellt ist, weist der Höhenregler 488 eine Nachschlagta belle 499b auf, in der jedem Höhendifferenzwert Δz ein Zugarm neigungsdifferenzwert Δα zugewiesen wird. Der Höhenregler 488 führt ferner eine Berechnung 499c durch, in der der Zugarm neigungssollwert α_soll zu α_sollalt + Δα neu berechnet wird, wobei α_sollalt der letzte Wert von α_soll ist. Bei 499d wird die Abweichung des Zugarmneigungsistwerts von dem Zugarmneigungs sollwertes bestimmt, wobei der Zugarmneigungsistwert α_ist von der Zugarmneigungsmeßeinrichtung 486 erhalten wird. Diese Ab weichung Δα_z wird in den Zugarmneigungsregler 496 eingegeben, der hieraus als Ausgangssignal 499e eine Ventilstellgröße für den Zugarmzylinder 484 (siehe Fig. 4j) liefert.The control of the angle of inclination of the pull arm is explained in more detail with reference to FIG. 4k. As was described with reference to FIG. 4j, the height difference Δz is input into the height controller 488 as the input value 499 a. As shown schematically, the height controller 488 has a look-up table 499 b in which a pull arm inclination difference value Δα is assigned to each height difference value Δz. The height controller 488 further performs a calculation through 499 c, in which the pulling arm inclination setpoint α _should be recalculated _sollalt to α + Δα, wherein α _sollalt the last value of α is _intended. At 499 d, the deviation of the tension arm actual value from the tension arm target value is determined, the tension arm actual value α _{ist being obtained} from the tension arm measuring device 486 . This deviation Δα _z is input into the pull arm inclination controller 496 , which supplies a valve manipulated variable for the pull arm cylinder 484 as an output signal 499 e (see FIG. 4j).

Anders ausgedrückt, rechnet der Höhenregler 488 die Höhenabwei chung Δz, die von dem 3D-Rechner 30 (Fig. 1 oder 2) geliefert wird, in einen Neigungssollwert α_soll für den Zugarm um. Die Umrechnung erfolgt dabei anhand einer Nachschlagtabelle, aus der zu jedem Abweichungswert Δz ein Abweichungsneigungswert Δα ermittelt wird. Der Zugarmneigungssollwert wird nach einer vorgegebenen Zeit, die bevorzugterweise 10 sek bis 20 sek beträgt, nach folgender Gleichung erneut berechnet: α_soll = Δα + α_sollalt. Anschließend ermittelt der Zugarmneigungsregler die Ventilstellgröße für den Zugarmzylinder.In other words, the height controller 488 converts the height deviation Δz, which is supplied by the 3D computer 30 ( FIG. 1 or 2), into an inclination setpoint value α _soll for the tension arm. The conversion is carried out using a look-up table, from which a deviation inclination value Δα is determined for each deviation value Δz. The Zugarmneigungssollwert is calculated again after a predetermined time, preferably 10 sec to 20 sec is the following equation: Δα = α _to + α _sollalt. The pull arm inclination controller then determines the valve manipulated variable for the pull arm cylinder.

Bezugnehmend auf Fig. 5, 6 und 7 werden nachfolgend weitere Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Vorrichtung be schrieben, mittels denen die räumliche Lage der Bohle mit zu sätzlichen Einrichtungen bestimmt wird.Referring to Fig. 5, 6 and 7 below further embodiments of the inventive device will be registered by means of which the spatial position of the screed is determined to sätzlichen facilities.

Es wird darauf hingewiesen, daß in allen Fig. 5, 6 und 7 das Prisma 10 an dem Mast 150, die in Richtung 130 des Prismas 10 ausgerichtete Totalstation 20, die über das Sendesignal 120 mit dem Empfänger 40 des 3D-Rechners 30 gekoppelt ist, die zwei Ein/Ausfahr-Einrichtungen 70 und 80 und die Bohle 90 mit den ausfahrbaren Teilen 82, 84 und der Bohlenhinterkante 140 sowie die Verarbeitungseinrichtung 50 enthalten sind, wobei eine Be schreibung dieser Bestandteile weggelassen wird, da diese be reits in Fig. 1 eingehend beschrieben wurden.It is pointed out that in all of FIGS. 5, 6 and 7 the prism 10 on the mast 150 , the total station 20 oriented in the direction 130 of the prism 10 , which is coupled to the receiver 40 of the 3D computer 30 via the transmission signal 120 , the two entry / exit devices 70 and 80 and the screed 90 with the extendable parts 82 , 84 and the screed rear edge 140 and the processing device 50 are included, a description of these components being omitted since these are already shown in FIG. 1 have been described in detail.

Die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele von Fig. 5, 6 und 7 bestimmen die räumliche Lage der Bohle auf dynamische und statische Weise, indem die räumliche Lage des Prismas, der Richtungsvektor bzw. die Fahrtrichtung des Straßenfertigers sowie Querneigungsinformationen über die Bohle verwendet wer den. Später wird darauf eingegangen werden, wie im statischen Fall oder beim Anfahren des Straßenfertigers der Richtungs vektor des Straßenfertigers vorbestimmt wird.The embodiments described in the following, Fig. 5, 6 and 7, the spatial position determine the screed on dynamic and static way by the spatial position of the prism, the direction vector and the direction of travel of the road finisher, and bank information on the screed used who the. Later, it will be discussed how the directional vector of the paver is predetermined in the static case or when the paver starts up.

Über die im vorhergehenden bereist erwähnten Bestandteile weist das Ausführungsbeispiel von Fig. 5 eine Bohlenbreitenmeßein richtung 110 wie diejenige von Fig. 1, zwei Zugpunktzylinder 500, 510, eine Bohlenquerneigungsmeßeinrichtung 520, die an der Bohle 90 befestigt ist und deren Querneigung bestimmt, und eine Zugarmneigungsmeßeinrichtung 530 auf. Die Zugarmneigungsmeßein richtung 530 ist an einem 540 von zwei Zugarmen 540, 550 ange bracht, um dessen Neigung zu messen. Die beiden Zugarme 540, 550 sind, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, an einem ihrer beiden Enden mit den beiden Zugpunktzylindern 500, 510 und an dem an deren Ende mit der Bohle 90 gelenkig verbunden, um die Arbeits höhe der Bohle 90 zu steuern. Die beiden Zugpunktzylinder 500, 510 sind mit der Verarbeitungseinrichtung 50 gekoppelt, um von der Verarbeitungseinrichtung 50 Steuerungssignale zur Höhen steuerung der Bohle 90 zu erhalten.About the traveled in the previous mentioned components 1, the embodiment of FIG. 5 is a Bohlenbreitenmeßein direction 110 as that of FIG., Two Zugpunktzylinder 500, 510, a Bohlenquerneigungsmeßeinrichtung 520, which is attached to the screed 90, and determines which bank, and a Zugarmneigungsmeßeinrichtung 530 on. The Zugarmneigungsmeßein direction 530 is attached to a 540 of two tension arms 540 , 550 to measure its inclination. The two tension arms 540 , 550 are, as shown in FIG. 5, articulated at one of their two ends with the two tension point cylinders 500 , 510 and at the end with the screed 90 in order to increase the working height of the screed 90 Taxes. The two Zugpunktzylinder 500, 510 are coupled to the processing means 50 to 50 control signals to the heights of the control processing means to receive 90 the screed.

Wie es in der Figur zu sehen ist, greifen die Zugarme 540, 550 an der Bohle 90 an in Richtung quer zur Fahrtrichtung versetz ten Punkten an, so daß unter Verwendung der Zylinder 500, 510 die Bohle 90 quer zur Fahrtrichtung geneigt werden kann. Diese Neigung wird von der Bohlenquerneigungsmesseinrichtung 520 erfaßt, die an einem geeigneten Ort an der Bohle 90 angebracht ist und mit der Verarbeitungseinrichtung 50 gekoppelt ist. Die Verarbeitungseinrichtung 50 erhält den Querneigungswert der Bohle 90 sowie von dem 3D-Rechner 30 die räumliche Lage des Prismas 10. Aus diesen beiden Werten kann die Verarbeitungsein richtung 50 die räumliche Lage bzw. Neigung der Bohle 90 exakt erfassen und kann die Bohle nunmehr unter Verwendung der beiden ausfahrbaren Teile 82, 84, der Bohle 90, wie bereits beschrie ben, und der Zugpunktzylinder 500, 510 in Bezug auf die Neigung und die räumliche Lage in Richtung quer zur Fahrtrichtung exakt einstellen. Zu diesem Zweck sendet der 3D-Rechner zusätzlich Informationen über die Straßensollquerneigung. Über die Bohlen breitenmeßeinrichtung 110 kann zusätzlich die Bohlenbreite kon stant gehalten werden, wie es im vorhergehenden bereits be schrieben wurde.As can be seen in the figure, the tension arms 540 , 550 engage the screed 90 at points offset in the direction transverse to the direction of travel, so that the screed 90 can be inclined transversely to the direction of travel using the cylinders 500 , 510 . This inclination is detected by the screed cross slope measuring device 520 , which is attached to the screed 90 at a suitable location and is coupled to the processing device 50 . The processing device 50 receives the bank value of the screed 90 and the spatial position of the prism 10 from the 3D computer 30 . From these two values, the processing device 50 can precisely detect the spatial position or inclination of the screed 90 and can now use the two extendable parts 82 , 84 , the screed 90 , as already described, and the traction point cylinder 500 , 510 with regard to the inclination and the spatial position in the direction transverse to the direction of travel. For this purpose, the 3D computer also sends information about the target road bank. Via the screed width measuring device 110 , the screed width can additionally be kept constant, as has already been described above.

Anders ausgedrückt, erfolgt die Berechnung der räumlichen Lage der Bohle 90 bei diesem Ausführungsbeispiel mit den Punktinfor mationen des Prismas 10, der Querneigungsinformationen der Boh le 90 und dem Richtungsvektor, der während dem Einbauprozeß er mittelt wird, wie es im folgenden beschrieben wird.In other words, the spatial position of the screed 90 is calculated in this exemplary embodiment using the point information of the prism 10 , the bank information of the screed 90 and the direction vector which is averaged during the paving process, as will be described below.

Während in Fig. 6 lediglich eine zusätzliche Bohlenquernei gungsmeßeinrichtung 520 verwendet wird, um die räumliche Lage und Neigung der Bohle 90 zu bestimmen, wird bei den Ausfüh rungsbeispielen von Fig. 6 und 7 ein zusätzliches Prisma ver wendet.While only an additional screed cross-measurement device 520 is used in FIG. 6 to determine the spatial position and inclination of the screed 90 , an additional prism is used in the exemplary embodiments of FIGS . 6 and 7.

Der Ausführungsbeispiel von Fig. 6 weist die im vorhergehenden beschriebenen Bestandteile von Fig. 1 und die Bestandteile zur Höheneinstellung der Bohle 90 von Fig. 5, d. h. die beiden Zug punktzylinder 500, 510, die dazugehörenden Zugarme 540, 550 und die Zugarmneigungsmeßeinrichtung 530, auf. Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung von Fig. 6 eine Bohlenzugarmnei gungsmeßeinrichtung 600 auf, die an dem anderen Zugarm 550 an gebracht und mit der Verarbeitungseinrichtung 50 gekoppelt ist. Ein Prisma 610 ist über einen Mast 620 an einer dem Mast 150 des Prismas 10 gegenüberliegenden Außenseite angebracht. Folg lich kann die Verarbeitungseinrichtung 50 die Bohle 90 an der einen Außenseite der Bohlenhinterkante 140 mittels des Zug punktzylinders 500, der Zugarmneigungseinrichtung 600, der Ein/Ausfahr-Einrichtung 70, des ausfahrbaren Teils 82 und des Prismas 610 und an der anderen mittels des Zugpunktzylinders 510, der Zugarmneigungsmeßeinrichtung 530, der Ein/Ausfahr- Einrichtung 80, des ausfahrbaren Teils 84 und des Prismas 10 im wesentlichen getrennt steuern. Wie es im vorhergehenden erwähnt wurde, kann die Verarbeitungseinrichtung 50 folglich den aus fahrbaren Teil 84 der Bohle 90 in Bezug auf Breite, räumliche Lage quer zur Fahrtrichtung, Querneigung und Höhe steuern. The embodiment of Fig. 6 has the previously described components of Fig. 1 and the components for height adjustment of the screed 90 of Fig. 5, ie the two train point cylinders 500 , 510 , the associated draw arms 540 , 550 and the draw arm inclination measuring device 530 . In addition, the device according to the invention from FIG. 6 has a Bohlenzugarmnei supply measuring device 600 , which is attached to the other pull arm 550 and is coupled to the processing device 50 . A prism 610 is attached via a mast 620 to an outer side opposite the mast 150 of the prism 10 . Consequently, the processing device 50 can the screed 90 on one outside of the screed rear edge 140 by means of the pull point cylinder 500 , the pull arm inclination device 600 , the retracting / extending device 70 , the extendable part 82 and the prism 610 and on the other by means of the pull point cylinder 510 , the pull arm inclination measuring device 530 , the retracting / extending device 80 , the extendable part 84 and the prism 10 are controlled essentially separately. As mentioned above, the processing device 50 can consequently control the part 84 of the screed 90 that can be moved in terms of width, spatial position transverse to the direction of travel, bank angle and height.

Es wird darauf hingewiesen, daß bei diesem Ausführungsbeispiel keine Bohlenbreitenmeßeinrichtung wie in Fig. 5 oder Fig. 1 notwendig ist, da durch die getrennte Steuerung der beiden ausfahrbaren Teile 82, 84 die Bohlengesamtbreite automatisch konstant gehalten wird. Es ist ebenfalls keine Bohlenquernei gungsmeßeinrichtung wie in Fig. 5 notwendig, da die Bohlen querneigung der Bohle 90 mittels der Höhenwerte der beiden Prismas 10, 610 ermittelt werden kann.It should be noted that no Bohlenbreitenmeßeinrichtung in this embodiment, as shown in Fig. 5 or Fig. 1 is necessary, as is automatically kept constant by the separate control of the two extendable parts 82, 84, the total width planks. There is also no Bohlenquernei gungsmeßeinrichtung as in Fig. 5 necessary as the piles bank of the screed 90 by means of the height values of the two prism 10, 610 can be determined.

Die Grundvoraussetzung für die Nivellierung und Lenkung mit zwei Prismen und einer totalstation am Straßenfertiger ist die verwendete Regelkreisstruktur für die beiden Zugarme der Bohle. Wird jeweils ein Zugarmneigungsregelkreis in die Regelkreis struktur für den Zugarm aufgenommen, so übernimmt die Zugarm neigungsregelung die Kontrolle des Zugpunktes für den Zeitraum in dem keine 3D-Höhenmessung für die entsprechende Bohlenseite stattfindet.The basic requirement for leveling and steering with that is two prisms and a total station on the paver used control loop structure for the two draw arms of the screed. There will be one tension arm control loop each in the control loop structure for the pull arm, so the pull arm takes over inclination control the control of the pull point for the period in which no 3D height measurement for the corresponding screed side takes place.

Anders ausgedrückt, erfolgt die Berechnung der räumlichen Lage der Bohle 90 bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 6 mit den beiden Punktinformationen der Prismen auf der linken und rech ten Bohlenseite (siehe Figur), sowie der Querneigungsinforma tionen der Bohle 90 und dem Richtungsvektor, der während dem Einbauprozeß ermittelt wird, wie es im folgenden beschrieben wird.In other words, the calculation of the prisms is performed to the spatial position of the pile 90 in the embodiment of Fig. 6 with the two point information on the left and computationally th Bohlen side (see Figure), as well as the bank Informa tion of the screed 90 and the direction vector while the paving process is determined as described below.

Das Ausführungsbeispiel von Fig. 7 enthält über die im vorher gehenden erwähnten Bestandteile von Fig. 1 hinaus ferner die Bestandteile von Fig. 5, d. h. die beiden Zugpunktzylinder 500, 510, die Zugarmneigungsmeßeinrichtung 530, die beiden Zugarme 540, 550 und die Bohlenbreitenmeßeinrichtung 110. Darüber hi naus verfügt das Ausführungsbeispiel von Fig. 7 über ein zwei tes Prisma 700, das an dem Traktorteil 300 des Straßenfertigers befestigt ist.The exemplary embodiment of FIG. 7 also contains, in addition to the components of FIG. 1 mentioned above, the components of FIG. 5, ie the two tension point cylinders 500 , 510 , the tension arm inclination measuring device 530 , the two tension arms 540 , 550 and the screed width measuring device 110 . In addition, the embodiment of FIG. 7 has a two-th prism 700 , which is attached to the tractor part 300 of the paver.

Neben der Steuerung der räumlichen Lage und Neigung der Bohle 90 kann die Verarbeitungseinrichtung 50 bei diesem Ausführungs beispiel ferner eine verbesserte Steuerung der Längssteuerung 60 (Fig. 1) erzielen. Zudem kann die Berechnung der räumlichen Lage der Bohle über die Punktinformation von dem Prisma 10, die Querneigungsinformationen der Bohle 90 mittels der Bohlenquer neigungsmeßeinrichtung 520 und des zweiten Prismas 700 an dem Traktorteil 300 des Straßenfertigers bestimmt werden.In addition to controlling the spatial position and inclination of the screed 90 , the processing device 50 in this embodiment can also achieve, for example, improved control of the longitudinal control 60 ( FIG. 1). In addition, the calculation of the spatial position of the screed can be determined via the point information from the prism 10 , the bank information of the screed 90 by means of the screed cross inclination measuring device 520 and the second prism 700 on the tractor part 300 of the paver.

Als nächstes wird auf Fig. 8 Bezug genommen. In Fig. 8 sind vier aufeinanderfolgende Positionen des Prismas, z. B. des Prismas 10 von Fig. 1, gezeigt, wobei die gezeigten Standorte 800, 820, 830 und 840 den Endpunkten einer Hin- und Herbewegung des Straßenfertigers entsprechen. Ein Programm zur Steuerung dieser Hin- und Her-Bewegung ist in dem Verarbeitungseinr ichtungsteil 230 (Fig. 2) der Verarbeitungseinrichtung gespei chert, und ist vorgesehen, um vor dem Anfahren des Straßen fertigers bei einem Bauvorhaben die Sollposition des Straßen fertigers zu erreichen und dabei gleichzeitig den Richtungs vektor zu bestimmen. Folglich kann die Bestimmung des Rich tungsvektors beim Einbaubeginn mit einer automatischen Posi tionierung des Straßenfertigers verbunden werden. Während der Richtungsvektor allein über entweder eine Vorwärts- oder eine Rückwärtsfahrt ermittelt werden kann, ermöglichen es mehrere aufeinanderfolgende Zyklen von Vorwärts- und Rückwärtsbewe gungen, daß eine automatische Positionierung des Straßenferti gers erfolgen kann. Ein gleichzeitiger Nebeneffekt besteht darin, daß die Richtungsvektorbestimmung durch jede Vorwärts- oder Rückwärts-Bewegung exakter wird.Next, reference is made to Fig 8.. In Fig. 8 four consecutive positions of the prism, e.g. B. the prism 10 of FIG. 1, the locations 800 , 820 , 830 and 840 shown correspond to the end points of a back and forth movement of the paver. A program for controlling this back-and-forth movement is stored in the processing device part 230 ( FIG. 2) of the processing device, and is provided in order to reach the desired position of the street paver before starting the paver in a construction project and thereby to determine the directional vector at the same time. Consequently, the determination of the direction vector at the start of paving can be combined with an automatic positioning of the paver. While the direction vector can be determined solely through either a forward or a reverse drive, several successive cycles of forward and backward movements enable the paver to be automatically positioned. A simultaneous side effect is that the directional vector determination becomes more precise with each forward or backward movement.

Es wird darauf hingewiesen, daß, obwohl die Bohle des Stra ßenfertigers in den vorhergehenden Figuren so dargestellt wurde, als ob dieselbe zwei ausfahrbare Teile an jeder Quer seite der Bohle aufweist, die Bohle anders gestaltet sein kann, beispielsweise als eine einstöckige Bohle, die als Ganzes in eine Richtung quer zur Fahrtrichtung bewegt werden kann. In diesem Fall wäre keine Bohlenbreitenmeßeinrichtung bzw. ein Regelkreis durch Steuerung der Bohlengesamtbreite notwendig.It should be noted that although the plank of the Stra shown in the previous figures was like having the same two extendable parts on each cross side of the screed, the screed can be designed differently, for example, as a one-story screed, which as a whole in a direction can be moved transverse to the direction of travel. In In this case, no screed width measuring device would be a Control loop necessary by controlling the total screed width.

Es wird ferner darauf hingewiesen, daß, obwohl bei den vor hergehenden Figuren die räumliche Lage des Prismas mittels einer Totalstation bestimmt wurde, ferner andere Netzsysteme anwendbar sind, die geeignet sind, um die räumliche Lage des Prismas genau genug zu bestimmen. Zu diesem Zweck kann das Prisma durch jegliches anderes Merkmal ersetzt werden, das zur Positionsbestimmung geeignet ist. Wesentlich ist lediglich, daß die räumliche Lage eines Bezugspunktes bestimmt wird, der ge genüber der Bohle in einer festen Lagebeziehung steht, und im wesentlichen in Fahrtrichtung des Straßenfertigers oberhalb der Bohle angeordnet ist.It is also noted that, although in the previous figures, the spatial position of the prism by means of a total station was determined, as well as other network systems are applicable, which are suitable to the spatial position of the To determine prisms precisely enough. For this purpose, the Prism can be replaced by any other feature that is used for Position determination is suitable. It is only essential that the spatial position of a reference point is determined, the ge is in a fixed position in relation to the screed, and in essentially in the direction of travel of the paver above Screed is arranged.

Claims

1. Device for controlling a road paver, which has a screed ( 90 ), along a desired route ( 402 ), the device having the following features:
means ( 70 , 80 ) for displacing at least part of the screed ( 90 ) transversely to the direction of travel ( 414 );
a device ( 10 , 20 , 30 ) for determining the spatial position of a reference point which is arranged opposite the screed ( 90 ) in a predetermined positional relationship essentially in the direction of travel ( 414 ) of the paver above the screed ( 90 ), and for determining the positional deviation of the reference point from the target distance ( 402 ); and
a processing device ( 50 ; 230 ) for driving the device ( 70 , 80 ) for shifting depending on the position deviation.

2. Device according to claim 1, wherein the device for determining the spatial position of the reference point comprises a prism ( 10 ) which is attached to the displaceable part of the screed ( 90 ).

3. The device according to claim 2, wherein the displaceable part is a first extendable side (84) of the screed ( 90 ).

4. The apparatus of claim 3, further comprising a second extendable side (82) of the screed ( 90 ) opposite the first side, means ( 70 ) for driving the second extendable side (82) and means ( 220 ) for maintaining one Total width of the screed ( 90 ), which is included in the processing device ( 50 ).

5. Device according to one of the preceding claims, where the device ( 10 , 20 , 30 ) for determining the spatial position of the reference point has the following features:
a prism ( 10 ) located at the reference point;
a total station ( 20 ) positioned at a predetermined location remote from the paver for optically tracking the prism ( 10 ); and
means ( 30 ) for determining the relative spatial location relative to the predetermined location.

6. Device according to one of the preceding claims, wherein the processing device ( 50 ) further comprises a device for determining the direction of travel ( 414 ).

7. The device as claimed in claim 6, in which the device for determining the direction of travel is a device for calculating a direction vector corresponding to the direction of travel ( 414 ), which corresponds to the difference between two successive spatial positions of the reference point.

8. The device according to claim 6, wherein the means for Determining the direction of travel has a memory that a control program for automatic positioning of the Road paver using forward and backward travel commands has.

9. Device according to one of the preceding claims, wherein the device ( 30 ) for determining the spatial position further comprises a device for calculating a lead point ( 320 ), wherein the lead point ( 320 ) on the target route ( 402 ) in a defined Distance is in front of the paver.

10. The apparatus of claim 9, further comprising:
a steering device ( 60 ) for steering the paver towards the lead point ( 320 ).

11. A method for paving a road layer ( 480 b) along a target route ( 402 ) by means of a road paver having a screed ( 90 ) and a device according to one of claims 1 to 10, the method comprising the following steps:
Determining the spatial position substantially in the direction of travel (414) of the road finisher is arranged above the pile (90) of a reference point (10), the relationship with respect to the pile (90) in a predetermined position;
Determining the positional deviation of the reference point ( 10 ) from the desired distance ( 402 );
Shifting at least part of the screed ( 90 ) transversely to the direction of travel depending on the positional deviation; and
Paving the road layer ( 480 b) using the screed.

The method of claim 11, wherein the slidable portion of the screed ( 90 ) has a first ( 84 ) and a second ( 82 ) extendable side of the screed ( 90 ), the step of shifting displacing the first extendable side (84) , and wherein the method further comprises the step of:
Activate the second extendable side (82) of the screed ( 90 ) in order to maintain an overall width ( 160 ) of the screed ( 90 ).

13. The method of claim 11 or 12, further comprising the step of determining the direction of travel ( 414 ) of the paver.

14. The method of claim 12, wherein the step of determining the direction of travel ( 414 ) further comprises the step of:
Calculate a direction vector corresponding to the direction of travel ( 414 ), which corresponds to the difference between two successive spatial positions of the reference point ( 10 ).