EP1319751B1 - Arbeitsfahrzeug und Verfahren zum führerlosen Betrieb - Google Patents

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EP1319751B1
EP1319751B1 EP02450254A EP02450254A EP1319751B1 EP 1319751 B1 EP1319751 B1 EP 1319751B1 EP 02450254 A EP02450254 A EP 02450254A EP 02450254 A EP02450254 A EP 02450254A EP 1319751 B1 EP1319751 B1 EP 1319751B1
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EP
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track
working vehicle
scanning
distance measuring
measuring apparatus
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Josef Theurer
Leopold Gruber
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Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
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Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/041—Obstacle detection

Definitions

  • the invention relates to a work vehicle with a supported by rail undercarriages on a track, a height-adjustable platform with a control device for commissioning a traction drive having vehicle frame, and a method for driverless operation of a track-traveling work vehicle.
  • the problem is that the workers located on the platform can not see a track section located directly in front of the vehicle. Apart from that, the workers are distracted by their activities and also exposed to a change in position of the platform a different view of the track. For these reasons, controlling the vehicle from the work platform is very dangerous and is also prohibited on different tracks.
  • the object of the present invention is now to provide a work vehicle of the generic type, with a problem-free control of the work vehicle from the working platform is possible.
  • this object is achieved with a work vehicle of the type mentioned above in that on a front side of the vehicle a non-contact distance measuring device with a - with respect to a track formed by the track - an inclination angle enclosing button plane to produce a track and button level formed across is arranged to the track longitudinal direction extending scanning line.
  • a working vehicle 1 shown in FIGS. 1 and 2 can be moved by rail carriages 2 on a track 3 in a working direction 4.
  • a height adjustable by drives 7 working platform 8 is attached on a cabs 5 having vehicle frame 6 .
  • a drive 9 can be acted upon by an energy unit 10.
  • a non-contact distance measuring device 12 is arranged at both end faces 11 of the vehicle frame 6, a non-contact distance measuring device 12 is arranged. This emits a pulsed laser beam 13, which in turn is registered in the Distanzmeß réelle 12 after reflection. The time between emission and reception of the laser beam 13 is directly proportional to the distance between the distance measuring device 12 and the object causing the reflection.
  • the laser beam 13 is deflected and fanned out to form a key plane 14. This includes an angle of inclination ⁇ with a track plane 15 formed by the track 3, with a common scanning line 16 running normal to the machine or track longitudinal direction being formed.
  • each with a different inclination angle ⁇ is provided.
  • the front button plane 14 with a front touch line 16 having a smaller inclination angle ⁇ is designed to activate an acoustic signal device 17 by a control device 19 as soon as an obstacle 18 located on the track 3 is registered by the distance measuring device 12. This is the case when, by reflection of the laser beam 13 at the obstacle 18, a minimum distance x between the distance measuring device 12 and the touch line 16 is exceeded. It is expedient to include a certain tolerance limit y for the undershoot, so that an obstacle is not already detected falsely at every smallest unevenness of the track plane 15.
  • each scanning line 16 running normal to the machine longitudinal direction corresponds to at least one width b of the working vehicle 1.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug mit einem durch Schienenfahrwerke auf einem Gleis abstützbaren, eine höhenverstellbare Arbeitsbühne mit einer Steuereinrichtung zur Inbetriebnahme eines Fahrantriebes aufweisenden Fahrzeugrahmen, sowie ein Verfahren zum führerlosen Betrieb eines gleisverfahrbaren Arbeitsfahrzeuges.
  • Bei derartigen gleisverfahrbaren Arbeitsfahrzeugen besteht das Problem, daß die auf der Arbeitsbühne befindlichen Arbeitskräfte einen unmittelbar vor dem Fahrzeug befindlichen Gleisabschnitt nicht einsehen können. Abgesehen davon sind die Arbeitskräfte durch ihre Tätigkeit abgelenkt und mit einer Positionsänderung der Arbeitsbühne auch einer unterschiedlichen Sicht auf das Gleis ausgesetzt. Aus diesen Gründen ist eine Steuerung des Fahrzeuges von der Arbeitsbühne aus sehr gefährlich und bei verschiedenen Bahnen auch verboten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun in der Schaffung eines Arbeitsfahrzeuges der gattungsgemäßen Art, mit dem eine problemlose Steuerung des Arbeitsfahrzeuges von der Arbeitsbühne aus möglich ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Arbeitsfahrzeug der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an einer Stirnseite des Fahrzeuges ein berührungslos wirksames Distanzmeßgerät mit einer - bezüglich einer durch das Gleis gebildeten Gleisebene - einen Neigungswinkel einschließenden Tastebene zur Erzeugung einer durch Gleis- und Tastebene gebildeten, quer zur Gleislängsrichtung verlaufenden Tastlinie angeordnet ist.
  • Durch diese Ausbildung eines Arbeitsfahrzeuges ist zuverlässig sichergestellt, daß auch Hindernisse, die von den auf der Arbeitsbühne befindlichen Arbeitskräften uneinsehbar sind, nicht überfahren werden und das Fahrzeug auch rechtzeitig gestoppt wird. Damit besteht für die Arbeitskräfte auch der große Vorteil, sich uneingeschränkt auf ihre Arbeit konzentrieren zu können. Zweckmäßigerweise kann bei Unterschreiten eines dem Mindestabstand vorgeordneten Vorwarnbereiches ein Signalton die Arbeitskräfte auf die drohende Situation aufmerksam machen, so daß diese nicht durch einen plötzlichen Maschinenstopp gefährdet werden.
  • Weitere Vorteile und Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeuges und
    Fig. 2
    eine vereinfachte Draufsicht auf einen Teil des Arbeitsfahrzeuges.
  • Ein in Fig. 1 und 2 dargestelltes Arbeitsfahrzeug 1 ist durch Schienenfahrwerke 2 auf einem Gleis 3 in einer Arbeitsrichtung 4 verfahrbar. Auf einem Fahrkabinen 5 aufweisenden Fahrzeugrahmen 6 ist eine durch Antriebe 7 höhenverstellbare Arbeitsbühne 8 befestigt. Ein Fahrantieb 9 ist durch eine Energieeinheit 10 beaufschlagbar.
  • An beiden Stirnseiten 11 des Fahrzeugrahmens 6 ist ein berührungslos wirksames Distanzmeßgerät 12 angeordnet. Dieses sendet einen gepulsten Laserstrahl 13 aus, der nach Reflexion wiederum im Distanzmeßgerät 12 registriert wird. Die Zeit zwischen Aussenden und Empfang des Laserstrahles 13 ist direkt proportional zur Entfernung zwischen Distanzmeßgerät 12 und die Reflexion verursachendem Objekt. Durch einen nicht näher dargestellten Drehspiegel wird der Laserstrahl 13 abgelenkt und unter Bildung einer Tastebene 14 aufgefächert. Diese schließt mit einer durch das Gleis 3 gebildeten Gleisebene 15 einen Neigungswinkel α ein, wobei eine normal zur Maschinen- bzw. Gleislängsrichtung verlaufende, gemeinsame Tastlinie 16 gebildet wird.
  • Für eine zweifache Absicherung ist eine erste und eine zweite bzw. eine vordere und eine hintere Tastebene 14 mit jeweils unterschiedlichem Neigungswinkel α vorgesehen. Die einen kleineren Neigungswinkel α aufweisende vordere Tastebene 14 mit einer vorderen Tastlinie 16 ist zur Aktivierung einer akustischen Signaleinrichtung 17 durch eine Steuereinrichtung 19 ausgebildet, sobald durch das Distanzmeßgerät 12 ein auf dem Gleis 3 befindliches Hindernis 18 registriert wird. Dies ist dann der Fall, wenn durch Reflexion des Laserstrahles 13 am Hindernis 18 ein Mindestabstand x zwischen Distanzmeßgerät 12 und Tastlinie 16 unterschritten wird. Zweckmäßigerweise ist eine gewisse Toleranzgrenze y für die Unterschreitung einzubeziehen, so daß nicht bereits bei jeder kleinsten Unebenheit der Gleisebene 15 fälschlicherweise ein Hindernis detektiert wird.
  • Sobald das Hindernis 18 in die nachfolgende Tastebene 14 gerät und ein Mindestabstand x zum Distanzmeßgerät 12 unterschritten wird, erfolgt über die mit dem Distanzmeßgerät 12 verbundene Steuereinrichtung 19 eine automatische Aktivierung einer Bremseinrichtung 20 in Verbindung mit einer Unterbrechnung der Beaufschlagung des Fahrantriebes 9. Damit kommt es zu einem sofortigen sicherheitsbedingten Stillstand des Fahrzeuges 1.
  • Wie in Fig. 2 ersichtlich, entspricht die normal zur Maschinenlängsrichtung verlaufende Länge jeder Tastlinie 16 wenigstens einer Breite b des Arbeitsfahrzeuges 1.

Claims (8)

  1. Arbeitsfahrzeug (1) mit einem durch Schienenfahrwerke (2) auf einem Gleis (3) abstützbaren, eine höhenverstellbare Arbeitsbühne (8) mit einer Steuereinrichtung (19) zur Inbetriebnahme eines Fahrantriebes (9) aufweisenden Fahrzugrahmen (6), dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnseite (11) des Fahrzeuges (1) ein berührungslos wirksames Distanzmeßgerät (12) mit einer - bezüglich einer durch das Gleis (3) gebildeten Gleisebene (15) - einen Neigungswinkel (α) einschließenden Tastebene (14) zur Erzeugung einer durch Gleis- und Tastebene (15,14) gebildeten, quer zur Gleislängsrichtung verlaufenden Tastlinie (16) angeordnet ist.
  2. Arbeitsfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastebene (14) durch einen aufgefächerten Laserstrahl (13) gebildet ist, wobei die Länge der Tastlinie (16) wenigstens einer Breite (b) des Arbeitsfahrzeuges (1) entsprechend ausgebildet ist.
  3. Arbeitsfahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Distanzmeßgerät (12) verbundene Steuereinrichtung (19) für eine Aktivierung einer Signaleinrichtung (17) im Falle einer Unterschreitung eines Mindestabstandes (x) zwischen Distanzmeßgerät (12) und Tastlinie (16) vorgesehen ist.
  4. Arbeitsfahrzeug (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Distanzmeßgerät (12) verbundene Steuereinrichtung (19) für eine Aktivierung einer Bremseinrichtung (20) im Falle einer Unterschreitung eines Mindestabstandes (x) zwischen Distanzmeßgerät (12) und Tastlinie (16) vorgesehen ist.
  5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste und eine zweiteTastebene (14) mit jeweils unterschiedlichem Neigungswinkel (α) vorgesehen ist.
  6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einen kleineren Neigungswinkel (α) aufweisende erste Tastebene (14) zur Aktivierung der akustischen Signaleinrichtung (17) und die zweite Tastebene (14) zur Aktivierung der Bremseinrichtung (20) ausgebildet ist.
  7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Stirnseite (11) ein Distanzmeßgerät (12) angeordnet ist.
  8. Verfahren zum führerlosen Betrieb eines gleisverfahrbaren Arbeitsfahrzeuges (1), das von einer höhenverstellbaren Arbeitsbühne (8) aus gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß unter permanenter berührungsloser Abtastung eines in Arbeitsrichtung (4) vor dem Arbeitsfahrzeug (1) befindlichen Bereiches eines Gleises (3) ein automatischer Stillstand des Arbeitsfahrzeuges (1) durchgeführt wird, sobald durch die Abtastung ein auf dem Gleis (3) befindliches Hindernis (18) registriert und ein Mindestabstand (x) zum Arbeitsfahrzeug (1) unterschritten wird.
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