EP3972916B1 - Sammelbehälter und verfahren zur überwachung eines beschickungsbereichs - Google Patents

Sammelbehälter und verfahren zur überwachung eines beschickungsbereichs

Info

Publication number
EP3972916B1
EP3972916B1 EP20728453.0A EP20728453A EP3972916B1 EP 3972916 B1 EP3972916 B1 EP 3972916B1 EP 20728453 A EP20728453 A EP 20728453A EP 3972916 B1 EP3972916 B1 EP 3972916B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
monitoring
emptying
container
collection container
refuse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP20728453.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3972916A2 (de
Inventor
Jürgen LUITHLE
Ulrich Mocek
Oliver SANDKÜHLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zoeller Kipper GmbH
Original Assignee
Zoeller Kipper GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zoeller Kipper GmbH filed Critical Zoeller Kipper GmbH
Publication of EP3972916A2 publication Critical patent/EP3972916A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3972916B1 publication Critical patent/EP3972916B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
    • B65F3/00—Vehicles particularly adapted for collecting refuse
    • B65F3/02—Vehicles particularly adapted for collecting refuse with means for discharging refuse receptacles thereinto
    • B65F3/04—Linkages, pivoted arms, or pivoted carriers for raising and subsequently tipping receptacles

Definitions

  • the present invention relates to a collection container for a refuse vehicle according to the preamble of claim 1, and to a corresponding method for monitoring a loading area located in front of a pouring opening.
  • garbage trucks Municipal services and private companies use garbage trucks to collect waste from consumers and then transport it to landfills or for further processing. Consumers regularly collect their waste in garbage containers, also known as bins.
  • Garbage trucks typically have collection containers with a tipping opening through which the waste enters the container.
  • an emptying device At the rear of the container is an emptying device that automatically or semi-automatically lifts the waste containers, moves them to the tipping opening, and empties the contents into the collection container.
  • the emptying device includes at least one lifting mechanism that grips and moves the waste containers.
  • a suitable garbage truck is, for example, one made of... EP 1 619 143 B1 known.
  • the prior art incorporates various provisions designed to enable automated emptying of waste containers.
  • switches are provided that are activated by a waste container when it is attached to the pallet truck. These include, in particular, flap switches that initiate the emptying process and are activated by a side wall of the waste container when the container is pushed against the pallet truck. Receipt switches that are activated from the edge of the container, provided the waste container has been correctly picked up by the pallet truck.
  • EP 3 118 141 A1 A monitoring device with various sensor arrangements in the area of the emptying device is known, which are intended to detect a corresponding process and interrupt the emptying process.
  • the features of the preamble of claim 1 are known from this application.
  • a sensor arrangement of the EP 3 118 141 A1 The sensor is located on the pallet truck itself, meaning it moves with the truck during the emptying process. However, the main movement of the pallet truck towards the tipping opening, and the associated vibrations, increase the susceptibility to measurement errors and also reduce the sensor's lifespan.
  • Another sensor configuration described in the same publication uses sensors in the upper part of the lifting and tipping device, monitoring an area directly in front of the tipping opening. This sensor configuration detects waste collectors too late or not at all.
  • the monitoring device offers further alternative configurations with stationary sensors.
  • the sensors are either located in the side walls of the collection container, adjacent to the emptying device, or on the rear wall of the collection container above the filling opening. Ultrasonic sensors or infrared light sensors are mentioned as possible options. Cameras are also used.
  • the object of the invention is to provide a collection container for a refuse collection vehicle for collecting refuse, equipped with a monitoring device that achieves a high level of safety to protect the refuse collectors. It is also an object of the invention to provide a corresponding method for monitoring a loading area located in front of a filling opening of a collection container.
  • the collection container for a garbage truck is characterized in that the first and second detection spaces overlap at least partially, and that at least the first and second monitoring devices are independent of each other in order to monitor the loading area redundantly.
  • the overlap of the detection chamber volumes is preferably >20%, particularly preferably >30%, and especially >50%.
  • the maximum overlap is 90%.
  • the percentages preferably refer to the smaller detection chamber.
  • the first monitoring device is independent of the second monitoring device, continuous mutual verification of the monitoring devices' functionality is possible.
  • the monitoring devices are preferably not interconnected. Therefore, they operate independently of each other. This has the advantage that the measurement data from the two overlapping detection areas can be used for mutual functional verification of the two monitoring devices.
  • the feeding area is thus monitored redundantly, which guarantees a high degree of reliability and functional safety of the monitoring device, enabling the monitoring device according to the invention to achieve a so-called performance level c according to DIN EN ISO 13849-1 (June 2016).
  • At least the first and second monitoring devices are based on different measurement methods.
  • Different measurement methods preferably include different radiation sources, such as light or ultrasound, and/or different beam shapes, such as pulsed or continuous beams, and/or different evaluation methods, such as temporal or spatial evaluation.
  • the second measurement method variant remains available, which further improves the safety of the monitoring device.
  • one monitoring device is based on an optical method and another on an ultrasonic method.
  • the collection container has a device for handling waste.
  • the waste handling device is arranged on or in the collection container.
  • This handling device is preferably an emptying device for emptying waste containers, which is arranged on the collection container.
  • the device is preferably an emptying device arranged on the collection container, which has at least one emptying device for emptying waste containers, and/or a press arranged in the collection container for compacting waste located in the collection container.
  • the emptying device is preferably a lifting and tipping device with a pallet truck.
  • the pallet truck of the refuse collection vehicle advantageously has a lifting comb for attaching the refuse container.
  • a lifting comb is, for example, made of... EP 1 619 143 B1 known.
  • the emptying process starting from the receiving position, consists first of a lifting movement and then a tilting movement.
  • the pickup position of the pallet truck is the position in which the waste containers are moved by the waste collectors to the pallet truck to begin the emptying process.
  • Moving the waste containers to the pallet truck, which is in pickup position can, for example, activate a flap switch on the container, thus initiating the emptying process.
  • the waste container is then lifted and, if correctly positioned on the pallet truck, activates a confirmation switch. If the confirmation switch is not activated, the emptying process is aborted. Typically, the waste container is then set down and must be moved back into the correct pickup position by a waste collector.
  • the emptying device preferably includes a control unit that controls the emptying process.
  • the control unit is preferably connected to the flap and confirmation switches of the refuse collection vehicle.
  • the control unit sends a start signal to the drive unit of the emptying device when the emptying process is to begin.
  • the emptying process can also be stopped by a stop signal from the control unit.
  • the loading space refers to the functional space of the emptying device.
  • the functional space of the emptying device is located behind the emptying device in the x-direction, relative to the lowered rest position of the emptying device.
  • the base of the three-dimensional functional space extends over the width B1 of the emptying device. In the x-direction, the base of the functional space extends over a length L, measured from the receiving device of the emptying device in its rest position.
  • the receiving device is, for example, the receiving comb of a pallet truck.
  • the functional space can preferably be divided into a first monitoring space and a second monitoring space, with the first monitoring space located behind the emptying device and the second monitoring space located behind the first monitoring space in the x-direction.
  • the first monitoring device is arranged on a wall of the collection container, in particular on a rear wall of the collection container, above the pouring opening.
  • the first monitoring device includes at least one LIDAR system.
  • a LIDAR system (LIDAR: Light Detection and Ranging) is a system related to radar systems for optical distance measurement, using light beams, especially laser beams.
  • the LIDAR system comprises at least one LED transmitter (light-emitting diode), a receiver, and an evaluation unit.
  • the LED transmitter preferably emits light in the infrared range.
  • the preferred wavelength range is between 800 and 900 nm. This infrared light is invisible to the human eye, so the waste collectors are not blinded during their work.
  • the LIDAR system has the advantage that a large, defined area can be illuminated with emitted light.
  • the detection area of an LED transmitter preferably has a conical shape and is referred to as a detection cone.
  • the size of the cross-sectional area of the detection cone depends on the distance to the LED transmitter, with the cross-sectional area having a diameter of, for example, 50 cm to 60 cm at a distance of approximately 4 m from the LED transmitter.
  • the cone angle ⁇ is preferably between 4° and 20°, and particularly preferably between 5° and 10°.
  • the LED transmitter can be pivoted about a vertical axis (z-direction of an xyz coordinate system) so that a predetermined spatial area can be scanned.
  • several LED transmitters are arranged side by side in the y-direction of the xyz coordinate system, so that several detection cones define the first detection space.
  • This embodiment has the advantage that no moving parts are required. Due to the fixed arrangement of the LED transmitters, the first detection space is stationary. In this way, This results in less severe vibration of the monitoring device during the emptying process, thereby reducing the susceptibility of the monitoring to errors.
  • the LIDAR system comprises 5 to 15, and in particular 10 to 12, LED transmitters arranged side by side in the y-direction such that the detection cones partially overlap and form a wedge-shaped first detection area.
  • Each beam axis preferably has a separation angle ⁇ ' > 0 with respect to the adjacent beam axis.
  • the separation angle ⁇ ' is preferably ⁇ 10°.
  • the LIDAR system is preferably a PRT (Pulse Ranging Technology) device.
  • the PRT method is a precise method for distance measurement, allowing for the correlation of the measured distance to specific incidents within the initial detection area.
  • Such a device does not emit a continuous light beam, but rather short pulses. These pulses can be emitted with higher energy, thereby improving the measurement accuracy.
  • each LED transmitter emits light pulses whose travel time is measured.
  • the time difference between the transmission time and the reception time of the laser pulse reflected by an object is measured, and the distance to the object is determined from this measurement data.
  • the LIDAR system is not only able to detect the presence or absence of objects or people, but it is also possible to distinguish objects from people.
  • the first detection area of the LIDAR system can be adjusted to the dimensions of the emptying device and the associated working area of the emptying device. This is achieved by preferably filtering out measurement signals, such as light rays reflected from an object, from outside a predetermined range R during evaluation in the evaluation unit.
  • the LIDAR system offers a high degree of flexibility and safety for the waste collectors.
  • At least the first detection area of the first monitoring device is limited to a range Rx extending in the x-direction and a range Ry extending in the y-direction.
  • the ranges Rx and Ry are set to the dimensions B1 and L of the loading area.
  • a center line M1 or a center line of the first detection space forms an angle ⁇ with the z-axis, where ⁇ lies between 15° and 70°, in particular between 20° and 50°.
  • the angle ⁇ denotes the inclination angle of the first detection zone.
  • the inclined orientation of the first detection chamber allows for a partially open [device/system] during the initial phase of the emptying process.
  • the lid of an overfilled container being emptied does not protrude into the first detection chamber and therefore does not cause the emptying process to be interrupted.
  • the opening angle ⁇ can preferably be up to 45°.
  • the lid protrudes into the first detection zone. As a precaution, this leads to the emptying process being aborted because, in this case, the area behind the waste container is blocked by the lid, and people behind the waste container can no longer be detected by the first monitoring device, in particular the LIDAR system.
  • the first monitoring device is arranged at a distance from the rear wall of the collection container by means of a bracket.
  • the bracket offers the advantage that the distance of the first monitoring device to the rear wall of the collection container can be adjusted, for example, by changing the size of the bracket.
  • the first monitoring device is adjustable on the bracket in the x-direction and/or the y-direction.
  • the distance to the back wall influences the tilt angle ⁇ of the first detection chamber.
  • the tilt angle ⁇ of the first detection chamber can be made larger or smaller. This allows the irradiation of the work area and the range of the first detection chamber to be adjusted, particularly to accommodate different sizes of waste containers.
  • the second monitoring device is arranged on both sides next to the pouring opening on the wall of the collection container or on side walls arranged next to the pouring opening, preferably on the end faces of these side walls.
  • the second monitoring device preferably has at least two ultrasound devices.
  • the pouring opening has a height H 1 , relative to the lower edge of the pouring opening and the ultrasonic devices are preferably arranged at a height H 2 with 1/3 • H 1 ⁇ H 2 ⁇ 2/3 • H 1 .
  • the ultrasound devices each preferably have an ultrasound sensor with ultrasound transmitter and ultrasound receiver and are preferably arranged significantly lower on the collection container compared to the first monitoring device, so that other areas of the feed room can also be partially detected.
  • the second detection chamber preferably comprises two cone-shaped detection chambers, which monitor, in particular, the edge region of the loading chamber.
  • the cone-shaped detection chambers are preferably inclined at an angle ⁇ to the vertical (z-axis) and pivoted inwards at an angle ⁇ from an xz-plane.
  • the angle ⁇ is preferably between 10° and 70°, particularly between 10° and 50°.
  • the angle ⁇ is preferably between 5° and 70°, particularly between 5° and 50°. This arrangement is particularly advantageous when, for example, the emptying device has two adjacent emptying units that preferably empty waste containers independently of one another.
  • All angles ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ can preferably be adjusted by moving, in particular by pivoting, the two monitoring devices.
  • adjustment devices with drive mechanisms are provided for this purpose, so that the angle settings can also be made automatically, for example. This is particularly advantageous when small waste containers and large containers are to be emptied one after the other.
  • all monitoring devices can also be provided multiple times, arranged at different angles ⁇ , e.g. ⁇ 1 , ⁇ 2 and ⁇ 3 , ⁇ , ⁇ and/or ⁇ , so that when changing waste containers, adjusting the devices can be replaced by switching the relevant monitoring devices on or off.
  • the advantage of an arrangement on the side wall is that the ultrasonic sensors are positioned even closer to the loading area and the waste containers to be emptied, so that the transmission power can be reduced.
  • the first monitoring device has a first evaluation unit and the second monitoring device has a second evaluation unit, both of which are connected to the control unit of the waste handling device.
  • the two evaluation units are integrated into a common evaluation unit.
  • the evaluation unit(s) preferably contain stored data with which the measurement data can be compared. For example, if data from waste containers is stored, a comparison of the measurement data with the stored data can determine whether the correct or incorrect waste container was picked up by the emptying device and whether the waste container is in the correct position on the emptying device.
  • a termination signal is sent from the evaluation unit to the control unit of the emptying device and/or the press, so that the emptying process and/or the pressing process is either aborted or interrupted.
  • emptying process is interrupted, for example, it must be restarted from the beginning. If the emptying process is interrupted, it can be continued, for example, by manual operation.
  • the emptying device preferably has a position sensor for determining the position of a lifting carriage of the emptying device, which is connected to the evaluation devices.
  • the handling device has a position encoder, e.g. a rotary angle encoder, for determining the position of a lifting carriage of the emptying device or the position of the press, which is connected to the evaluation devices.
  • a position encoder e.g. a rotary angle encoder
  • the rotary encoder detects, for example, the rotation angle ⁇ of a lever on a parallelogram linkage used to lift the pallet truck. During the emptying process, the lever pivots around an axis, and the rotary encoder continuously transmits the measured rotation angle ⁇ to the evaluation unit. This allows the position of the pallet truck to be determined.
  • the evaluation unit takes the rotation angle ⁇ into account during the evaluation process. Only if the rotation angle ⁇ is within a predefined angular range WB O and a detection signal is also received, does the evaluation unit send a termination signal to the control unit.
  • the angle range WBo preferably extends from 0.5 • WB max to 0.7 • WB max .
  • the disclosure also relates to a garbage truck with a collection container according to the invention.
  • the evaluation units of the monitoring devices are preferably connected to a control unit of the garbage truck or a control unit in the garbage truck.
  • a monitoring device is used that has at least one first and at least one second monitoring unit with first and second detection chambers.
  • the loading area is monitored using at least two different measuring methods.
  • the loading area is monitored redundantly by means of at least two overlapping detection chambers.
  • the collection container has at least one device for the semi- or fully automatic handling of waste.
  • the loading area is monitored, and if a hazardous situation is detected by at least one monitoring device, the automatic handling process is aborted or interrupted.
  • the handling process is a semi- or fully automatic emptying process, wherein the functional area of the emptying device is monitored during the emptying process of a waste container.
  • the emptying device along with the waste container, traverses a first path and a second path within this functional area.
  • the first path extends from a receiving position A, where the waste container is picked up, to a raised locking position D, where the waste container is locked to the emptying device.
  • the second path extends from the locking position D to an emptying position, where the waste container is emptied.
  • a first monitoring space located above the waste container and a second monitoring space located behind the waste container are monitored. If an object is detected by at least one monitoring device in at least one of the two monitoring spaces, the emptying process is aborted or interrupted.
  • the system checks between (preferably standardized) positions of the pallet truck to determine whether an object or person is in the danger zone. If so, the automatic process is interrupted. Manual continuation of the emptying process is then possible.
  • a corresponding time window is linked to the completion of 65% to 85% of the first leg of the journey.
  • the automatic emptying process is aborted or interrupted if a missing waste container or the presence of a person is detected.
  • the emptying process can be continued by manually operating the emptying device.
  • the monitoring device preferably performs a self-check.
  • a waste container must be detected during the second phase. This ensures that the monitoring system is still functioning correctly at that point. If this is not the case, all movements of the emptying device are aborted, and, for example, the rollover protection device is held in the raised position at the tipping opening, preventing an object or person on the container from being caught by the rollover protection device.
  • the emptying process is carried out at least two different emptying speeds. It is preferred that the emptying process is carried out with a first emptying speed v 1 begins and that after the expiry of a safety time window the emptying process continues with a second emptying speed v 2 , where v 1 ⁇ v 2 .
  • the safety time window preferably begins in recording position A.
  • the safety time window preferably ends at the earliest upon reaching the locking position D. Particularly preferably, the safety time window ends after traversing a maximum of 30%, and especially a maximum of 20%, of the second path.
  • the lower emptying speed v1 compared to the normal emptying speed v2, has the advantage of giving the waste collector slightly more time to step out of the loading area. This further increases the waste collector's safety. Another advantage is that the waste collector has more time for visual inspection of the contents, such as checking that the waste container is correctly seated on the emptying device.
  • the dimensions of waste containers are stored in at least one evaluation unit of the monitoring device.
  • the device verifies whether the waste container to be emptied corresponds to the stored container. While the first monitoring unit preferably detects the rear wall of the waste container, the side wall(s) are primarily detected by the second monitoring unit(s). The waste container to be emptied can then be identified from the combination of these measurement data.
  • Figure 1 shows a perspective rear view of a collection container 1 according to the invention with a rear section 2, on the rear wall 3 of which a handling device is attached.
  • the emptying device 12 is arranged in the 10-forming area.
  • the loading area 8 is the functional space 8' of the emptying device 12 (see also Fig. 2 and 4 ).
  • the exemplary emptying device 12 has two emptying devices 12a and 12b for emptying waste containers 6 (see also Fig. 3 ).
  • a filling opening 4 through which the waste containers 6 are emptied by means of the emptying device 12.
  • Side walls 5a and 5b are provided on the sides of the emptying device 12, which on the one hand support the operating elements 9 and on the other hand, together with barrier elements 9a, laterally secure the functional space 8' of the emptying device 12, thus preventing, for example, passers-by from entering the functional space 8' of the emptying device 12.
  • a monitoring device 20 for monitoring the functional space 8' of the emptying device 12 (see Fig. 2 and 4 A monitoring device 20 is provided, comprising a first monitoring unit 30 and a second monitoring unit 40.
  • the first monitoring unit 30 is arranged centrally above the pouring opening 4 and consists of a LIDAR system 31 attached to a bracket 34.
  • the LIDAR system 31 has a total of eleven LED transmitters 36, arranged side by side and emitting infrared light obliquely downwards. Each LED transmitter 36 generates a cone-shaped detection area 38, which is referred to as the detection cone (see Figure 2 This is schematically shown in the Figure 1 indicated by eleven wedge-shaped surfaces.
  • the LIDAR system 31 also includes a receiver (not shown) that receives the laser pulses reflected by an object or person.
  • the first monitoring unit 30 also includes a first evaluation unit 35 (not shown) in which the received measurement signals are evaluated (see also Fig. 8 ).
  • the emptying device 12 has a width B1 that essentially corresponds to the distance between the two side walls 5a and 5b.
  • the width B2 of the first detection chamber 32 is preferably set to this width B1 .
  • the width of the detection chamber 32 is set by disregarding measurement signals reflected back from objects or persons outside this defined area during evaluation.
  • the second monitoring device 40 comprises two ultrasonic devices 40a,b with ultrasonic sensors 41a,b, which are arranged on the end faces of the side walls 5a and 5b approximately halfway up the side walls 5a and 5b at the height of the pouring opening 4.
  • the ultrasonic devices 40a and 40b have two second detection chambers 42a,b, which are also cone-shaped.
  • the dotted areas of the detection rooms indicate, by way of example, a danger zone in which no persons may be present at the start of the emptying process.
  • the top view of a LiDAR system 31 with its associated beam geometry is shown.
  • the LiDAR system 31 contains eleven LED emitters 36, of which only three are designated with the reference numeral 36.
  • the LED emitters 36 are arranged such that the beam axes S are fanned out, with the beam axes S having a spacing characterized by the spacing angle ⁇ '.
  • Each beam S has a corresponding detection cone 38, which has a cone angle ⁇ .
  • ⁇ > ⁇ '.
  • the functional space 8' extends over the length L, measured from the emptying devices 12a, b in the x-direction, and over the width B1 , where the width B1 corresponds to the width of the emptying device 10.
  • the width B2 The width B 1 of the first detection area 32 corresponds to the width B 1.
  • the range Rx of the LIDAR system 31 is set to the length L of the functional area 8'. Since the LIDAR system is located centrally to the functional area 8', the range Ry is set to B 1/2 in both directions.
  • FIG. 3 is like in Figure 1 A perspective rear view of the collection container 1 is shown, the beam geometry of the LIDAR system 31 being omitted to illustrate the second monitoring device 40.
  • An ultrasonic device 40a,b is arranged on each of the end faces of the side walls 5a and 5b, emitting ultrasonic waves that form a cone-shaped second detection chamber 42a,b.
  • the two detection chambers 42a,b are inclined inwards by an inward angle ⁇ from a plane E lying in the xz-plane, so that the boundary region of the functional chamber 8' can be monitored.
  • Each detection chamber 42a,b has a center line M 2 and a cone angle ⁇ .
  • the cone angle ⁇ is preferably between 5° and 50°, and particularly between 10° and 40°.
  • the pouring opening 4 has a height H1 .
  • the ultrasonic devices 42a, b are arranged at a height H2 , which lies between 1 ⁇ 3 H1 and 2/3 H1 .
  • Figure 1 shows a side view of the rear section 2 of the collection container 1, wherein the waste container 6 has a size of 240 l and is located in position C within the first path 50, as shown in the figure.
  • Figure 5 is shown schematically.
  • the pallet truck 14 In position C, the pallet truck 14 is at the end of the first time window in which both monitoring devices 30, 40 check whether there are persons or objects in the monitoring room 8a above the waste container 6 and/or in the monitoring room 8b behind the waste container 6, which together form the functional room 8'.
  • the lid 7 of the waste container 6 does not protrude into the two detection chambers 32 and 42a, so that the previously described detection of the person in the danger zone is not impaired.
  • the lid 7 protrudes into the detection chambers 32 and 42a and the emptying process is aborted.
  • the waste container 6 is lowered by actuating the control elements 9, some of the contents must be removed and the emptying process is restarted.
  • FIG 4a The side view of the rear section 2 of a collection container 1 with waste container 6' of size 1100I is shown.
  • Figure 4a differs from the Figure 4 This is because the angles ⁇ and ⁇ are somewhat larger due to the greater width of the waste container 6'.
  • the monitoring devices 30, 40 have pivoting and drive mechanisms (not shown) for adjusting the angles ⁇ and ⁇ .
  • several monitoring devices 30, 40 can be provided, arranged at different angles ⁇ and ⁇ , respectively.
  • the first path 50 is schematically represented based on the movement sequence of the pallet truck 14 without the associated waste container 6.
  • the pallet truck 16 has abutment elements 16 at its lower end, which rest against the wall of the waste container (not shown).
  • a receiving device in the form of a receiving comb 15 is shown.
  • the path 50 is drawn based on the movement path of the receiving comb 15.
  • Only in position A is a parallelogram linkage 17 shown on the pallet truck 14, which has a lever 17a that is articulated to another lever 17b.
  • the two levers 17a, b define the angle of rotation ⁇ .
  • a rotary encoder 18 is arranged at the corresponding joint 17c, which measures the angle of rotation ⁇ and is connected to the evaluation units 35, 45 of the two monitoring devices 30 and 40 (see also Figure 7 ).
  • the waste container is picked up and moved along path 50 to locking position D.
  • the first time window begins and monitoring of rooms 8a and 8b is initiated. This continues until position C is reached.
  • the time window is approximately 2 to 3 seconds.
  • the angle range WB corresponds to the first time window, with the maximum angle WB max being approximately 120°, which is equivalent to 100% of path 50.
  • a mutual check of the monitoring devices 30 and 40 is carried out. If both monitoring devices 30 and 40 detect a waste container 6 or 6', the emptying process is not aborted or interrupted, as this confirms that both monitoring devices are functioning correctly. However, if one of the two monitoring devices does not detect a waste container 6 or 6' or a person, this leads to an aborted emptying process. In this case, the reason for the absence of the waste container must be determined and rectified before further emptying can be carried out.
  • FIG. 7 Another embodiment of a collection container 1 is shown, which has a filling opening 4 in the rear wall 3 through which, for example, garbage bags are thrown in by the garbage collectors.
  • a compactor 11 is located in the collection container, which transports the garbage bags from the loading trough below the filling opening and compacts them. If the garbage collector approaches the filling opening 4 too closely, their arms may enter the danger zone of the compactor 11, which is detected by the monitoring device 20.
  • the loading chamber 8 is the garbage collector's working chamber 8".
  • the first detection chamber 32 has not been shown.
  • FIG 10 is an exemplary diagram showing the various components of the emptying device 20 and the monitoring devices 30 and 40.
  • the emptying device 10 comprises two emptying units 12a and 12b, which are connected to a control unit 19.
  • the control unit 19 controls the automatically running emptying process and stops the emptying unit(s) 12a and 12b when the control unit 19 receives a corresponding signal from the monitoring device 30 or 40 or their evaluation units 35 and 45.
  • the monitoring device 20 comprises the two monitoring units 30 and 40, to which associated evaluation units 35 and 45 are connected, which are combined in the illustration shown here to form an evaluation unit 25.
  • the position or rotary encoder 18 (see also Figure 5 ) is also at The evaluation unit 25 is connected. Based on the values of the rotary encoder 18, the time window is controlled and the monitoring of the two monitoring rooms 8a and 8b is carried out during the passage of the first path section 50.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Refuse Collection And Transfer (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sammelbehälter für ein Müllfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie ein entsprechendes Verfahren zur Überwachung eines vor einer Einschüttöffnung befindlichen Beschickungsbereichs.
  • Kommunale Betriebe und Privatfirmen nutzen Müllfahrzeuge, um Müll von Verbrauchern zu sammeln und anschließend zu Mülldeponien zu transportieren oder einer weiteren Verwertung zuzuführen. Die Verbraucher sammeln den Müll regelmäßig in Müllbehältern, auch als Mülltonnen bezeichnet.
  • Müllfahrzeuge weisen zumeist Sammelbehälter mit einer Einschüttöffnung auf, durch die der Müll ins Innere des Sammelbehälters gelangt. An der Rückseite des Sammelbehälters ist eine Entleervorrichtung angeordnet, welche automatisch oder teilautomatisch die Müllbehälter anhebt, zu der Einschüttöffnung bewegt und den Inhalt der Müllbehälter in den Sammelbehälter entleert. Die Entleervorrichtung weist zumindest einen Hubwagen auf, der die Müllbehälter erfasst und bewegt. Ein entsprechendes Müllfahrzeug ist beispielsweise aus der EP 1 619 143 B1 bekannt.
  • Im Stand der Technik sind verschiedene Vorkehrungen getroffen worden, die einen automatisierten Entleervorgang der Müllbehälter ermöglichen sollen. Es sind beispielsweise mehrere Schalter vorgesehen, die von einem Müllbehälter beim Einhängen in den Hubwagen betätigt werden. Hierzu gehören insbesondere Klappenschalter, die den Entleervorgang starten und von einer Seitenwand eines Müllbehälters betätigt werden, wenn der Müllbehälter an den Hubwagen geschoben wird, sowie Quittungsschalter, die von dem Behälterrand betätigt werden, sofern der Müllbehälter korrekt von dem Hubwagen erfasst wurde.
  • Aus der DE 39 10 660 A1 ist zudem eine Sicherheitsschaltanordnung für Hubkipp- oder Kippvorrichtungen bekannt, die eine Manipulation des Klappen- und des Quittungsschalters durch die Müllwerker zu verhindern sucht.
  • Der Entleervorgang ist grundsätzlich mit einem Gesundheitsrisiko für die Müllwerker behaftet. Es besteht insbesondere die Gefahr, dass Müllwerker von dem Hubwagen oder den Müllbehältern erfasst, angehoben und verletzt werden. Um dieses Risiko zu verringern, ist aus der EP 3 118 141 A1 eine Überwachungseinrichtung mit verschiedenen Sensoranordnungen im Bereich der Entleervorrichtung bekannt, die einen entsprechenden Vorgang erkennen und den Entleervorgang unterbrechen sollen. Aus dieser Anmeldung sind die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt.
  • Eine Sensoranordnung der EP 3 118 141 A1 befindet sich an dem Hubwagen selbst, bewegt sich also während des Entleervorgang gemeinsam mit dem Hubwagen. Die Hauptbewegung des Hubwagens in Richtung Einschüttöffnung und damit verbundene Rüttelbewegungen erhöhen jedoch die Fehleranfälligkeit der Messung und verringern zudem die Lebensdauer des Sensors. Bei einer anderen Sensoranordnung der gleichen Druckschrift sind Sensoren im oberen Bereich der Hub-Kipp-Vorrichtung vorgesehen, die einen Bereich unmittelbar vor der Einschüttöffnung überwachen. Diese Sensoranordnung erfasst mitgerissene Müllwerker zu spät oder gar nicht.
  • Die Überwachungseinrichtung sieht außer der beweglichen Sensoranordnung weitere alternative Ausgestaltungen mit stationären Sensoren vor. Die Sensoren sind entweder in den seitlich der Entleervorrichtung am Sammelbehälter angeordneten Seitenwänden oder an der Rückwand des Sammelbehälters über der Einschüttöffnung angeordnet. Als Sensoren werden Ultraschallsensoren oder Lichtsensoren erwähnt, die im Infrarotbereich betrieben werden. Es werden insbesondere auch Kameras eingesetzt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Sammelbehälter für ein Müllfahrzeug zum Sammeln von Müll mit einer Überwachungsvorrichtung anzugeben, mit der ein hohes Sicherheitsniveau zum Schutz der Müllwerker erreicht wird. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zur Überwachung eines vor einer Einschüttöffnung eines Sammelbehälters befindlichen Beschickungsbereichs anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Sammelbehälter mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8 gelöst.
  • Der Sammelbehälter für ein Müllfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Detektionsräume sich mindestens teilweise überlappen, und dass mindestens die erste und die zweite Überwachungseinrichtung unabhängig voneinander sind, um den Beschickungsbereich redundant zu überwachen.
  • Die Überlappung der Volumina der Detektionsräume beträgt vorzugsweise >20%, besonders bevorzugt >30%, insbesondere >50%. Die Überlappung beträgt maximal 90%. Die Prozentangaben beziehen sich vorzugsweise auf den jeweils kleineren Detektionsraum.
  • Da die erste Überwachungseinrichtung unabhängig von der zweiten Überwachungseinrichtung ist, ist eine ständige gegenseitige Überprüfung der Überwachungseinrichtungen auf Funktionsfähigkeit möglich. Die Überwachungseinrichtungen sind vorzugsweise nicht miteinander verknüpft. Die Überwachungseinrichtungen arbeiten daher unabhängig voneinander. Dies hat den Vorteil, dass die Messdaten aus den beiden sich überlappenden Detektionsräumen zur gegenseitigen Funktionsüberprüfung der beiden Überwachungseinrichtungen herangezogen werden können. Der Beschickungsbereich wird dadurch redundant überwacht, was ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Funktionssicherheit der Überwachungsvorrichtung garantiert, so dass mit der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung ein so genannter Performancelevel c nach DIN EN ISO 13849-1 (Juni 2016) erreicht wird.
  • Mindestens die erste und die zweite Überwachungseinrichtung beruhen auf unterschiedlichen Messverfahren.
  • Unterschiedliche Messverfahren beinhalten vorzugsweise unterschiedliche Strahlungsquellen, wie z. B. Licht oder Ultraschall, und/oder unterschiedliche Strahlformen, wie z. B. gepulste oder kontinuierliche Strahlen, und/oder unterschiedliche Auswertungsverfahren, wie z. B. zeitliche oder räumliche Auswertung.
  • Bei Ausfall einer Messverfahrensvariante steht weiterhin die zweite Messverfahrensvariante zur Verfügung, was die Sicherheit der Überwachungsvorrichtung nochmals verbessert.
  • Vorzugsweise basiert eine Überwachungseinrichtung auf einem optischen Verfahren und eine Überwachungseinrichtung auf einem Ultraschallverfahren. Vorzugsweise weist der Sammelbehälter eine Vorrichtung zum Handling von Müll auf. Vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Handling von Müll am oder im Sammelbehälter angeordnet.
  • Diese Handling-Vorrichtung ist vorzugsweise eine Entleervorrichtung zum Entleeren von Müllbehältern, die am Sammelbehälter angeordnet ist.
  • Die Vorrichtung ist vorzugsweise eine am Sammelbehälter angeordnete Entleervorrichtung, die zumindest eine Entleereinrichtung zum Entleeren von Müllbehältern aufweist, und/oder ein im Sammelbehälter angeordnetes Presswerk zum Verdichten von im Sammelbehälter befindlichen Müll aufweist.
  • Die Entleereinrichtung ist bevorzugt eine Hub-Kipp-Vorrichtung mit einem Hubwagen. Der Hubwagen des Müllfahrzeugs weist vorteilhafterweise einen Aufnahmekamm zum Anhängen des Müllbehälters auf. Ein solcher Aufnahmekamm ist beispielsweise aus der EP 1 619 143 B1 bekannt.
  • Bei einer Hub-Kipp-Vorrichtung besteht der Entleervorgang ausgehend von der Aufnahmeposition zunächst in einer Hub-Bewegung und einer daran anschließenden Kipp-Bewegung.
  • Die Aufnahmeposition des Hubwagens ist die Position, in welcher die Müllbehälter von den Müllwerkern an den Hubwagen bewegt werden, um den Entleervorgang zu starten. Durch die Bewegung der Müllbehälter an den Hubwagen, der sich in Aufnahmeposition befindet, kann beispielsweise ein Klappenschalter von dem Müllbehälter betätigt werden, wodurch der Entleervorgang gestartet wird. Anschließend wird der Müllbehälter angehoben und betätigt bei korrekter Anordnung auf dem Hubwagen einen Quittungsschalter. Wird der Quittungsschalter nicht betätigt, wird der Entleervorgang abgebrochen. In der Regel wird der Müllbehälter dann abgesetzt und muss von einem Müllwerker erneut in die korrekte Aufnahmeposition bewegt werden.
  • Nach der Hub-Bewegung befinden sich der Hubwagen und der Müllbehälter in einer Verriegelungsposition. In der Verriegelungsposition wird der Müllbehälter mittels einer Verriegelungseinrichtung an dem Hubwagen fixiert, sodass der Müllbehälter bei der Kipp-Bewegung nicht von dem Hubwagen fällt. Am Ende der Kipp-Bewegung befinden sich Hubwagen und Müllbehälter in einer Entleerposition.
  • Die Entleereinrichtung bzw. die Entleervorrichtung umfasst vorzugsweise eine Steuereinrichtung, die den Entleervorgang steuert. Die Steuereinrichtung ist bevorzugt mit Klappen- und Quittungsschaltern des Müllfahrzeugs verbunden. Hierbei gibt die Steuereinrichtung ein Startsignal an die Antriebseinrichtung der Entleervorrichtung aus, wenn der Entleervorgang beginnen soll. Der Entleervorgang kann zudem durch ein Haltesignal der Steuereinrichtung angehalten werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Handling-Vorrichtung ein Presswerk zum Verdichten von im Sammelbehälter befindlichen Mülls. Das Presswerk ist im Sammelbehälter angeordnet. Mittels des Presswerks wird der in den Sammelbehälter eingebrachte Müll aus dem Bereich der Einschüttöffnung entfernt und innerhalb des Sammelbehälters komprimiert.
  • Presswerk und Entleervorrichtung sind vorzugsweise beide in bzw. am Sammelbehälter vorhanden. Andere Ausführungsformen weisen keine Entleervorrichtung auf, so dass der Müll manuell von den Müllwerkern durch die Einschüttöffnung in den Sammelbehälter eingeworfen wird. Solche Sammelbehälter weisen dann nur das Presswerk auf.
  • Sowohl das Presswerk als auch die Entleervorrichtung arbeiten voll- oder teilautomatisch und stellen somit für die Müllwerker eine potenzielle Gefahr dar, wenn sie sich im Beschickungsbereich befinden.
  • Bei Sammelbehältern ohne Entleervorrichtung bezeichnet der Beschickungsbereich den Arbeitsraum der Müllwerker vor der Einschüttöffnung.
  • Bei Sammelbehältern mit Entleervorrichtung bezeichnet der Beschickungsraum den Funktionsraum der Entleervorrichtung.
  • Der Funktionsraum der Entleervorrichtung befindet sich in x-Richtung hinter der Entleervorrichtung bezogen auf die abgesenkte Ruheposition der Entleervorrichtung. Die Grundfläche des dreidimensionalen Funktionsraums erstreckt sich über die Breite B1 der Entleervorrichtung. In x-Richtung erstreckt sich die Grundfläche des Funktionsraums über eine Länge L, gemessen von der Aufnahmeeinrichtung der Entleervorrichtung in der Ruheposition. Die Aufnahmeeinrichtung ist beispielsweise der Aufnahmekamm eines Hubwagens. Der Funktionsraum kann vorzugsweise in einen ersten Überwachungsraum und einen zweiten Überwachungsraum unterteilt werden, wobei sich der erste Überwachungsraum hinter der Entleervorrichtung und der zweite Überwachungsraum sich in x-Richtung hinter dem ersten Überwachungsraum befindet.
  • Vorzugsweise ist die erste Überwachungseinrichtung an einer Wand des Sammelbehälters, insbesondere an einer Rückwand des Sammelbehälters, über der Einschüttöffnung angeordnet.
  • Vorzugsweise weist die erste Überwachungseinrichtung mindestens ein LIDAR-System auf.
  • Unter einem LIDAR-System (LIDAR: Light Detection and Ranging) wird ein dem Radarsystem verwandtes System zur optischen Abstandsmessung verstanden, wobei Lichtstrahlen, insbesondere auch Laserstrahlen, zum Einsatz kommen.
  • Vorzugsweise weist das LIDAR-System mindestens einen LED-Sender (light emitting diode), eine Empfangseinrichtung und eine Auswerteeinrichtung auf. Der LED-Sender sendet vorzugsweise Licht im Infrarotbereich aus. Der bevorzugte Wellenbereich liegt zwischen 800 und 900 nm. Dieses Infrarotlicht ist für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar, so dass die Müllwerker bei ihrer Arbeit nicht geblendet werden.
  • Das LIDAR-System hat den Vorteil, dass ein großer definierter Raumbereich mit ausgesandtem Licht bestrahlt werden kann.
  • Der Detektionsraum eines LED-Senders hat vorzugsweise eine Kegelform und wird als Detektionskegel bezeichnet. Die Größe der Querschnittsfläche des Detektionskegels hängt vom Abstand zum LED-Sender ab, wobei die Querschnittsfläche z. B. in einem Abstand von ca. 4 m vom LED-Sender einen Durchmesser von 50 cm bis 60 cm aufweist. Der Kegelwinkel α liegt vorzugsweise bei 4° bis 20°, besonders bevorzugt von 5° bis 10°.
  • Der LED-Sender kann gemäß einer Ausführungsform um eine vertikale Achse (z-Richtung eines xyz-Koordinatensystems) schwenkbar sein, so dass ein vorgegebener Raumbereich gescannt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind mehrere LED-Sender in y-Richtung des xyz-Koordinatensystems nebeneinander angeordnet, so dass mehrere Detektionskegel den ersten Detektionsraum aufspannen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass keine bewegten Teile erforderlich sind. Durch die ortsfeste Anordnung der LED-Sender ist der erste Detektionsraum stationär. Auf diese Weise kommt es zu weniger starken Erschütterungen der Überwachungseinrichtung während des Entleervorgangs, wodurch die Fehleranfälligkeit der Überwachung verringert wird.
  • Vorzugsweise weist das LIDAR-System 5 bis 15, insbesondere 10 bis 12 LED-Sender auf, die derart in y-Richtung nebeneinander angeordnet sind, dass sich die Detektionskegel teilweise überlappen und einen keilförmigen ersten Detektionsraum bilden. Jede Strahlenachse weist zur benachbarten Strahlenachse bevorzugt einen Abstandswinkel α' >0 auf. Der Abstandswinkel α' ist bevorzugt <10°. Der keilförmige erste Detektionsraum hat vorzugsweise einen Keilwinkel β mit β = 40° bis 180°, insbesondere 60° bis 100°.
  • Das LIDAR-System ist bevorzugt eine PRT-Vorrichtung (Pulse Ranging Technology). Das PRT-Verfahren ist ein präzises Verfahren zur Entfernungsmessung, so dass innerhalb des ersten Detektionsraums anhand der ermittelten Entfernung eine Zuordnung zu bestimmten Störfällen möglich ist. Eine solche Vorrichtung sendet nicht permanent einen Lichtstrahl aus, sondern kurze Impulse. Impulse können mit höherer Energie ausgesendet werden, wodurch das Messergebnis verbessert wird.
  • Vorzugsweise sendet jeder LED-Sender Lichtpulse aus, deren Laufzeit gemessen wird. Die Zeitdifferenz zwischen dem Sendezeitpunkt und dem Empfangszeitpunkt des von einem Objekt reflektierten Laserpulses wird gemessen und aus den Messdaten wird der Abstand des Objektes ermittelt.
  • Im Gegensatz zu Punktmessungen, wie dies bei herkömmlichen Lasereinrichtungen der Fall ist, bietet die Flächenmessung mittels der Detektionskegel den Vorteil, dass auch unregelmäßige oder inhomogene Oberflächen von Objekten zuverlässig erfasst und erkannt werden. Somit ist das LIDAR-System nicht nur in der Lage das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Objekten oder Personen zu erkennen, sondern es ist auch möglich, Objekte von Personen zu unterscheiden.
  • Der erste Detektionsraum des LIDAR-Systems kann auf die Abmessungen der Entleervorrichtung und den dazugehörigen Arbeitsraum der Entleervorrichtung eingestellt werden, indem Messsignale, wie z. B. die von einem Objekt reflektierten Lichtstrahlen, von außerhalb einer vorgegebenen Reichweite R bei der Auswertung in der Auswerteeinheit vorzugsweise ausgeblendet werden.
  • Das LIDAR-System bietet ein hohes Maß an Flexibilität und Sicherheit für die Müllwerker.
  • Vorzugsweise ist mindestens der erste Detektionsraum der ersten Überwachungseinrichtung, insbesondere des LIDAR-Systems, auf eine sich in x-Richtung erstreckende Reichweite Rx und eine sich in y-Richtung erstreckende Reichweite Ry begrenzt.
  • Vorzugsweise sind die Reichweiten Rx und Ry auf die Abmessungen B1 und L des Beschickungsraums eingestellt.
  • Vorzugsweise bildet eine Mittellinie M1 oder eine Mittellinie des ersten Detektionsraums mit der z-Achse einen Winkel γ, wobei γ zwischen 15° und 70°, insbesondere zwischen 20° und 50°, liegt.
  • Der Winkel γ bezeichnet den Neigungswinkel des ersten Detektionsraums. Durch die Kombination der Anordnung der ersten Detektionseinrichtung über der Einschüttöffnung mit dem Neigungswinkel γ in dem angegebenen Bereich, erstreckt sich der erste Detektionsraum nicht nur in den ersten Überwachungsraum, insbesondere in den Teilraum über dem zu entleerenden Müllbehälter, sondern auch in den zweiten Überwachungsraum hinter dem zu entleerenden Müllbehälter, solange sich z. B. die Entleervorrichtung in der Anfangsphase des Entleervorgangs befindet. Damit ist der Vorteil verbunden, dass bereits in einer frühen Phase des Entleervorgangs eine hinter dem zu entleerenden Müllbehälter befindliche Person erkannt wird und der Entleervorgang daraufhin abgebrochen oder unterbrochen wird.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die geneigte Ausrichtung des ersten Detektionsraums in der Anfangsphase des Entleervorgangs ein teilweise geöffneter Deckel eines überfüllten zu entleerenden Behälters nicht in den ersten Detektionsraum hineinragt und somit nicht zu einem Abbruch des Entleervorgangs führt. Der Öffnungswinkel ω kann vorzugsweise bis 45° betragen.
  • Wenn der Müllbehälter derart überfüllt ist, dass der Öffnungswinkel ω > 45° ist, ragt der Deckel in den ersten Detektionsraum hinein. Dies führt vorsorglich zu einem Abbruch des Entleervorgangs, weil in diesem Fall der Raum hinter dem Müllbehälter durch den Deckel abgeschirmt wird und Personen hinter dem Müllbehälter von der ersten Überwachungseinrichtung, insbesondere von dem LIDAR-System, nicht mehr erfasst werden können.
  • Die Ausführungen zum Winkel γ im Zusammenhang mit dem Behälterdeckel gelten auch für den Neigungswinkel ε der zweiten Überwachungseinrichtung, wie nachstehend noch ausführlich beschrieben wird.
  • Vorzugsweise ist die erste Überwachungseinrichtung mittels einer Halterung beabstandet zur Rückwand des Sammelbehälters angeordnet. Die Halterung bietet den Vorteil, dass der Abstand der ersten Überwachungseinrichtung zur Rückwand des Sammelbehälters z. B. über die Größe der Halterung eingestellt werden kann. Vorzugsweise ist die erste Überwachungseinrichtung in x-Richtung und/oder in y-Richtung an der Halterung verstellbar angeordnet.
  • Der Abstand zur Rückwand hat Einfluss auf den Neigungswinkel γ des ersten Detektionsraumes. Je nach Wahl des Abstandes kann der Neigungswinkel γ des ersten Detektionsraums größer oder kleiner gewählt werden. Die Bestrahlung des Arbeitsraums und die Reichweite des ersten Detektionsraums kann dadurch insbesondere auch zur Anpassung an unterschiedliche Größen von Müllbehältern verändert werden.
  • Vorzugsweise ist die zweite Überwachungseinrichtung beidseitig neben der Einschüttöffnung an der Wand des Sammelbehälters oder an neben der Einschüttöffnung angeordneten Seitenwänden, vorzugweise an den Stirnseiten dieser Seitenwände, angeordnet.
  • Die zweite Überwachungseinrichtung weist vorzugsweise mindestens zwei Ultraschalleinrichtungen auf.
  • Vorzugsweise weist die Einschüttöffnung eine Höhe H1, bezogen auf die Unterkante der Einschüttöffnung, auf und die Ultraschalleinrichtungen sind vorzugsweise in einer Höhe H2 mit 1/3 • H1 ≤ H2 ≤ 2/3 • H1 angeordnet.
  • Die Ultraschalleinrichtungen weisen jeweils vorzugsweise einen Ultraschallsensor mit Ultraschallsender und Ultraschallempfänger auf und sind gegenüber der ersten Überwachungseinrichtung vorzugsweise deutlich niedriger an dem Sammelbehälter angeordnet, wodurch teilweise auch andere Bereiche des Beschickungsraumes erfasst werden können.
  • Der zweite Detektionsraum weist vorzugsweise zwei kegelförmige Detektionsräume auf, die insbesondere den Randbereich des Beschickungsraumes überwachen. Die kegelförmigen Detektionsräume sind vorzugsweise gegenüber der Vertikalen (z-Achse) um einen Neigungswinkel ε geneigt und um einen Winkel θ aus einer xz-Ebene nach innen geschwenkt angeordnet. Der Winkel ε liegt vorzugsweise zwischen 10° und 70°, insbesondere zwischen 10° und 50°. Der Winkel θ liegt vorzugsweise zwischen 5° und 70°, insbesondere zwischen 5° und 50°. Diese Anordnung ist besonders dann von Vorteil, wenn z. B. die Entleervorrichtung zwei nebeneinander angeordnete Entleereinrichtungen aufweist, die vorzugsweise unabhängig voneinander Müllbehälter entleeren.
  • Sämtliche Winkel β, γ, ε, θ können vorzugsweise durch Verstellen, insbesondere durch Verschwenken, der beiden Überwachungseinrichtungen eingestellt werden. Vorzugsweise sind hierfür Verstelleinrichtungen mit Antriebseinrichtungen vorgesehen, so dass die Winkeleinstellungen z. B. auch automatisch erfolgen können. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn kleine Müllbehälter und Großbehälter nacheinander entleert werden sollen.
  • Alternativ können sämtliche Überwachungseinrichtungen auch mehrfach vorgesehen sein, die unter jeweils verschiedenen Winkeln β, z. B. β1, β2 und β3, γ, ε und/oder θ angeordnet sind, so dass bei einem Müllbehälter-Wechsel ein Verstellen der Einrichtungen durch Ein- oder Abschalten der betreffenden Überwachungseinrichtungen ersetzt werden kann.
  • Der Vorteil einer Anordnung an der Seitenwand besteht darin, dass die Ultraschallsensoren noch dichter am Beschickungsraum und an den zu entleerenden Müllbehältern angeordnet sind, so dass die Sendeleistung reduziert werden kann.
  • Vorzugsweise weist die erste Überwachungseinrichtung eine erste Auswerteeinrichtung und die zweite Überwachungseinrichtung eine zweite Auswerteeinrichtung auf, die an die Steuereinrichtung der Vorrichtung zum Handling des Mülls angeschlossen sind. Vorzugsweise sind die beiden Auswerteeinrichtungen in einer gemeinsamen Auswerteeinheit integriert.
  • In der oder den Auswerteeinrichtung/en ist/sind vorzugsweise Daten hinterlegt, mit denen die Messdaten verglichen werden können. Wenn z. B. die Daten von Müllbehältern abgespeichert sind, kann durch einen Abgleich der Messdaten mit den gespeicherten Daten festgestellt werden, ob der richtige oder der falsche Müllbehälter von der Entleereinrichtung aufgenommen worden ist und ob sich der Müllbehälter in der korrekten Position an der Entleervorrichtung befindet.
  • Je nach Ergebnis des Datenabgleichs wird ein Abbruchsignal von der Auswerteeinrichtung an die Steuereinrichtung der Entleervorrichtung und/oder das Presswerk geschickt, so dass der Entleervorgang und/oder der Pressvorgang entweder abgebrochen oder unterbrochen wird.
  • Bei einem Abbruch z. B. des Entleervorgangs muss der Entleervorgang nochmals von Beginn an gestartet werden. Bei einer Unterbrechung des Entleervorgangs kann z. B. durch eine manuelle Bedienung der Entleervorgang fortgesetzt werden.
  • Die Entleervorrichtung weist vorzugsweise einen Positionsgeber zur Ermittlung der Position eines Hubwagens der Entleervorrichtung auf, der mit den Auswerteeinrichtungen verbunden ist.
  • Vorzugsweise weist die Handling-Vorrichtung einen Positionsgeber, z. B. einen Drehwinkelgeber zur Ermittlung der Position eines Hubwagens der Entleervorrichtung oder der Position des Presswerks auf, der mit den Auswerteeinrichtungen verbunden ist.
  • Der Drehwinkelgeber erfasst dabei z. B. den Drehwinkel φ eines Hebels eines Parallelogrammgestänges zum Hochheben des Hubwagens. Beim Entleervorgang wird der Hebel um eine Achse geschwenkt und der Drehwinkelgeber sendet den gemessenen Drehwinkel φ kontinuierlich an die Auswerteeinrichtung. Dadurch lässt sich ermitteln, in welcher Position sich der Hubwagen befindet. Im Rahmen der Auswertung berücksichtigt die Auswerteeinrichtung den Drehwinkel φ. Nur wenn sich der Drehwinkel φ in einem vorgegebenem Winkelbereich WBO befindet und zusätzlich ein Detektionssignal empfangen wird, sendet die Auswerteeinrichtung ein Abbruchsignal an die Steuereinrichtung.
  • Ein Hebel des Hubwagens ist vorteilhafterweise für die Hub-Bewegung des Entleervorgangs von der Aufnahmeposition maximal über einen Winkel WBmax mit z. B. WBmax = 120° bewegbar, wobei er sich nach der Bewegung über den Winkel WBmax in der Verriegelungsposition befindet. Der Winkelbereich WBo erstreckt sich vorzugsweise von 0,5 • WBmax bis 0,7 • WBmax.
  • Die Offenbarung betrifft auch ein Müllfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Sammelbehälter.
  • Die Auswerteeinrichtungen der Überwachungseinrichtungen sind vorzugsweise an einer Steuereinrichtung des Müllfahrzeugs oder einer Steuereinrichtung im Müllfahrzeug angeschlossen.
  • Die Aufgabe wird auch mit einem Verfahren zur Überwachung eines vor einer Einschüttöffnung eines Sammelbehälters befindlichen Beschickungsbereichs gelöst, wobei der Sammelbehälter mit Müll beschickt wird. Es wird eine Überwachungsvorrichtung verwendet, die mindestens eine erste und mindestens eine zweite Überwachungseinrichtung mit ersten und zweiten Detektionsräumen aufweist. Der Beschickungsbereich wird mit mindesten zwei unterschiedlichen Messverfahren überwacht. Der Beschickungsbereich wird mittels mindestens zwei sich überlappenden Detektionsräume redundant überwacht.
  • Vorzugsweise weist der Sammelbehälter mindestens eine Vorrichtung zum teil-oder vollautomatischen Handling von Müll auf. Während des Handlingvorgangs wird der Beschickungsbereich überwacht, wobei bei Detektion einer Gefahrensituation durch mindestens eine Überwachungseinrichtung der automatische Handlingvorgang abgebrochen oder unterbrochen wird.
  • Vorzugsweise ist der Handlingvorgang ein teil-oder vollautomatisch ablaufender Entleervorgang, wobei während des Entleervorgangs eines Müllbehälters der Funktionsraum der Entleervorrichtung überwacht wird, wobei eine Entleereinrichtung der Entleervorrichtung mit dem Müllbehälter in einem Funktionsraum der Entleereinrichtung eine erste Wegstrecke und eine zweite Wegstrecke durchläuft. Die erste Wegstrecke erstreckt sich von einer Aufnahmeposition A, in der der Müllbehälter aufgenommen wird, bis zu einer angehobenen Verriegelungsposition D, in der der Müllbehälter an der Entleereinrichtung verriegelt wird. Die zweite Wegstrecke erstreckt sich von der Verriegelungsposition D bis zu einer Entleerposition, in der der Müllbehälter entleert wird. Während des Durchlaufens der ersten Wegstrecke während eines ersten Zeitfensters wird ein erster über dem Müllbehälter befindlicher Überwachungsraum und ein zweiter hinter dem Müllbehälter befindlicher Überwachungsraum überwacht und bei Detektion eines Objektes durch mindestens eine Überwachungseinrichtung in mindestens einem der beiden Überwachungsräume wird der Entleervorgang abgebrochen oder unterbrochen.
  • Während des Durchlaufens der ersten Wegstrecke wird überprüft, ob sich ein Objekt oder eine Person in einem Gefahrenbereich befindet.
  • Beim Durchlaufen der ersten Wegstrecke wird zwischen, vorzugsweise normierten, Positionen des Hubwagens überprüft, ob sich ein Objekt oder eine Person im Gefahrenbereich befindet. Ist dies der Fall, wird der automatische Ablauf unterbrochen. Ein manuelles Fortführen des Entleerungsvorgangs ist möglich.
  • Vorzugsweise ist ein entsprechendes Zeitfenster an das Durchlaufen von 65% bis 85% der ersten Wegstrecke gekoppelt.
  • Vorzugsweise wird während des Durchlaufens der zweiten Wegstrecke während eines zweiten Zeitfensters bei Detektion eines fehlenden Müllbehälters oder des Vorhandenseins einer Person der automatische Entleervorgang abgebrochen oder unterbrochen.
  • Vorzugsweise kann nach dem Abbrechen des automatischen Entleervorgangs während des Durchlaufens der ersten Wegstrecke der Entleervorgang durch manuelle Betätigung der Entleervorrichtung fortgesetzt werden.
  • Wenn kein Müllbehälter von mindestens einer Überwachungseinrichtung detektiert wird, deutet dies auf eine Fehlfunktion des oder der Überwachungseinrichtungen hin, so dass der Entleervorgang sofort abgebrochen oder unterbrochen wird.
  • Beim Durchlaufen der ersten und/oder zweiten Wegstrecke überprüft sich die Überwachungsvorrichtung vorzugsweise selbst. Während des Durchlaufs der zweiten Wegstrecke muss ein Müllbehälter erkannt werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Überwachungssystem zu diesem Zeitpunkt noch reibungslos funktioniert. Ist dies nicht der Fall, werden alle Bewegungen der Entleereinrichtung abgebrochen und z. B. die Überschlagssicherung im Bereich der Einschüttöffnung oben gehalten, so dass ein auf dem Behälter befindliches Objekt oder eine Person nicht von der Überschlagssicherung erfasst wird.
  • Vorzugsweise wird der Entleervorgang mit mindestens zwei unterschiedlichen Entleergeschwindigkeiten durchgeführt. Es ist bevorzugt, dass der Entleervorgang mit einer ersten Entleergeschwindigkeit v1 beginnt und dass nach Ablauf eines Sicherheitszeitfensters der Entleervorgang mit einer zweiten Entleergeschwindigkeit v2 fortgesetzt wird, wobei v1<v2 gilt.
  • Das Sicherheitszeitfenster beginnt vorzugsweise in der Aufnahmeposition A.
  • Das Sicherheitszeitfenster endet bevorzugt frühestens mit Erreichen der Verriegelungspostion D. Besonders bevorzugt endet das Sicherheitszeitfenster nach dem Durchlaufen von maximal 30%, insbesondere von maximal 20% der zweiten Wegstrecke.
  • Für die Geschwindigkeiten gilt vorzugsweise v1 <= 0,8 * v2.
  • Die gegenüber der normalen Entleergeschwindigkeit v2 geringere Entleergeschwindigkeit v1 hat den Vorteil, dass der Müllwerker etwas mehr Zeit zur Verfügung hat, aus dem Beschickungsraum herauszutreten. Die Sicherheit des Müllwerkers wird dadurch zusätzlich erhöht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Müllwerker für die visuelle Überprüfung der Bestückung mehr Zeit hat, wie z.B. für die Überprüfung des korrekten Sitzes des Müllbehälters an der Entleervorrichtung.
  • Vorzugsweise werden Abmessungen von Müllbehältern in mindestens einer Auswerteeinrichtung oder einer Auswerteeinheit der Überwachungsvorrichtung hinterlegt. Während des Entleervorgangs, insbesondere während des Durchlaufens der ersten und/oder insbesondere der zweiten Wegstrecke, wird überprüft, ob der zu entleerende Müllbehälter dem hinterlegten Müllbehälter entspricht. Während die erste Überwachungseinrichtung vorzugsweise die Rückwand des Müllbehälters erfasst, werden die Seitenwand/Seitenwände des Müllbehälters hauptsächlich von der/den zweiten Überwachungseinrichtungen erfasst. Aus der Kombination der Messdaten kann dann auf den zu entleerenden Müllbehälter geschlossen werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft dargestellt und erläutert. Es zeigt dabei:
    • Figur 1
    eine perspektivische Rückansicht eines erfindungsgemäßen Sammelbehälters,
    Figur 2
    eine Draufsicht auf das LIDAR-System mit dazugehöriger Strahlengeometrie,
    Figur 3
    eine perspektivische Rückansicht des Sammelbehälters mit der zweiten Überwachungseinrichtung gemäß Figur 1,
    Figur 4
    Seitenansicht des Heckteils des Sammelbehälters mit Müllbehälter der Größe 240I,
    Figur 4a
    Seitenansicht des Heckteils des Sammelbehälters mit Müllbehälter der Größe 1100I,
    Figur 5
    eine schematische Seitenansicht einer Entleereinrichtung beim Durchlauf der ersten Wegstrecke,
    Figur 6
    eine perspektivische Rückansicht des Sammelbehälters beim Durchlauf der zweiten Wegstrecke,
    Figur 7
    eine perspektivische Rückansicht eines Sammelbehälters ohne Entleervorrichtung, und
    Figur 8
    ein Diagramm zur Erläuterung des Zusammenwirkens der Komponenten von Entleereinrichtungen und Überwachungseinrichtungen.
  • In der nachfolgenden Beschreibung der Figuren wird auf ein orthogonales xyz-Koordinatensystem Bezug genommen
  • In der Figur 1 ist eine perspektivische Rückansicht eines erfindungsgemäßen Sammelbehälters 1 mit Heckteil 2 dargestellt, an dessen Rückwand 3 eine die Handling-Vorrichtung 10 bildende Entleervorrichtung 12 angeordnet ist. Der Beschickungsbereich 8 ist der Funktionsraum 8' der Entleervorrichtung 12 (s. auch Fig. 2 und 4). In der hier gezeigten Darstellung sowie in den übrigen Figuren 2 bis 6 weist die beispielhafte Entleervorrichtung 12 zwei Entleereinrichtungen 12a und 12b zum Entleeren von Müllbehältern 6 auf (siehe auch Fig. 3).
  • In der Rückwand 3 des Sammelbehälters 1 befindet sich eine Einschüttöffnung 4, in der die Müllbehälter 6 mittels der Entleervorrichtung 12 entleert werden. Seitlich der Entleervorrichtung 12 sind Seitenwände 5a und 5b vorgesehen, die einerseits die Bedienungselemente 9 tragen und andererseits zusammen mit Barriereelementen 9a den Funktionsraum 8' der Entleervorrichtung 12 seitlich absichern, so dass verhindert wird, dass z. B. Passanten in den Funktionsraum 8' der Entleervorrichtung 12 eindringen können.
  • Zur Überwachung des Funktionsraums 8' der Entleervorrichtung 12 (siehe Fig. 2 und 4) ist eine Überwachungsvorrichtung 20 vorgesehen, die eine erste Überwachungseinrichtung 30 und eine zweite Überwachungseinrichtung 40 aufweist. Die erste Überwachungseinrichtung 30 ist mittig über der Einschüttöffnung 4 angeordnet und besteht aus einem LIDAR-System 31, das an einer Halterung 34 befestigt ist. Das LIDAR-System 31 weist insgesamt elf LED-Sender 36 auf, die nebeneinander angeordnet sind und Infrarotlicht schräg nach unten abstrahlen. Jeder LED-Sender 36 erzeugt einen kegelförmigen Detektionsraum 38, der als Detektionskegel bezeichnet wird (siehe Figur 2). Dies ist schematisch in der Figur 1 durch elf Keilflächen angedeutet.
  • Das LIDAR-System 31 umfasst auch eine Empfangseinrichtung (nicht dargestellt), die die von einem Objekt oder von einer Person reflektierten Laserimpulse empfängt. Zur ersten Überwachungseinrichtung 30 gehört auch eine erste Auswerteeinrichtung 35 (nicht dargestellt), in der die empfangenen Messsignale ausgewertet werden (siehe auch Fig. 8).
  • Die Detektionskegel 38 überlappen sich teilweise und bilden insgesamt einen ersten Detektionsraum 32, der im Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren noch näher erläutert wird. Der erste Detektionsraum 32 ist keilförmig und weist einen Keilwinkel β von 80° auf.
  • In der hier gezeigten Darstellung weist die Entleervorrichtung 12 eine Breite B1 auf, die im Wesentlichen dem Abstand der beiden Seitenwände 5a und 5b entspricht. Die Breite B2 des ersten Detektionsraums 32 ist vorzugsweise auf diese Breite B1 eingestellt. Die Einstellung der Breite des Detektionsraums 32 erfolgt dadurch, dass die Messsignale, die von außerhalb dieses festgelegten Bereiches von Objekten oder Personen zurückreflektiert werden, bei der Auswertung nicht berücksichtigt werden.
  • Die zweite Überwachungseinrichtung 40 umfasst zwei Ultraschalleinrichtungen 40a,b mit Ultraschallsensoren 41a,b, die an den Stirnflächen der Seitenwände 5a und 5b etwa auf halber Höhe bezüglich der Einschüttöffnung 4 angeordnet sind. Die Ultraschalleinrichtungen 40a und 40b weisen zwei zweite Detektionsräume 42a,b auf, die ebenfalls kegelförmig ausgestaltet sind.
  • Die punktierten Bereiche der Detektionsräume deuten beispielhaft einen Gefahrenbereich an, in dem sich beim Beginn des Entleervorgangs keine Personen mehr befinden dürfen.
  • In der Figur 2 ist die Draufsicht auf ein LIDAR-System 31 mit zugehöriger Strahlengeometrie dargestellt. Das LIDAR-System 31 enthält elf LED-Sender 36, wovon lediglich drei mit dem Bezugszeichen 36 belegt sind. Die LED-Sender 36 sind derart angeordnet, dass die Strahlachsen S aufgefächert sind, wobei die Strahlachsen S einen Abstand aufweisen, der durch den Abstandswinkel α' gekennzeichnet ist. Zu jedem Strahl S gehört ein Detektionskegel 38, der einen Kegelwinkel α aufweist. Vorzugsweise ist α > α'.
  • In der xy-Ebene erstreckt sich der Funktionsraum 8' über die Länge L, die von den Entleerungseinrichtungen 12a, b in x-Richtung gemessen wird, und über die Breite B1, wobei die Breite B1 der Breite der Entleervorrichtung 10 entspricht. Die Breite B2 des ersten Detektionsraums 32 entspricht der Breite B1. Die Reichweite Rx des LIDAR-Systems 31 ist auf die Länge L des Funktionsraums 8' eingestellt. Da das LIDAR-System mittig zum Funktionsraum 8' angeordnet ist, ist die Reichweite Ry in beide Richtungen auf B1/2 eingestellt.
  • In der Figur 3 ist wie in Figur 1 eine perspektivische Rückansicht des Sammelbehälters 1 dargestellt, wobei die Strahlengeometrie des LIDAR-Systems 31 zur Erläuterung der zweiten Überwachungseinrichtung 40 weggelassen worden ist. An den Stirnseiten der Seitenwände 5a und 5b ist jeweils eine Ultraschalleinrichtung 40a,b angeordnet, die Ultraschallwellen aussendet, die einen kegelförmigen zweiten Detektionsraum 42a,b bilden. Die beiden Detektionsräume 42a,b sind um einen Einwärtswinkel θ aus einer Ebene E, die in der xz-Ebene liegt, nach innen geneigt, so dass der Randbereich des Funktionsraumes 8' überwacht werden kann. Jeder Detektionsraum 42a,b weist eine Mittellinie M2 und einen Kegelwinkel δ auf. Der Kegelwinkel δ liegt vorzugsweise zwischen 5° und 50°, insbesondere zwischen 10° und 40°.
  • Die Einschüttöffnung 4 weist eine Höhe H1 auf. Die Ultraschalleinrichtungen 42 a, b sind auf einer Höhe H2 angeordnet, die zwischen ⅓ H1 und 2/3 H1 liegt.
  • In der Figur 4 ist eine Seitenansicht des Heckteils 2 des Sammelbehälters 1 dargestellt, wobei der Müllbehälter 6 eine Größe von 240I aufweist und sich in der Position C innerhalb der ersten Wegstrecke 50 befindet, wie dies in der Figur 5 schematisch dargestellt ist.
  • In der Position C befindet sich der Hubwagen 14 am Ende des ersten Zeitfensters, in dem beide Überwachungseinrichtungen 30, 40 überprüfen, ob sich in dem Überwachungsraum 8a über dem Müllbehälter 6 und/oder in dem Überwachungsraum 8b hinter dem Müllbehälter 6, die zusammen den Funktionsraum 8' bilden, Personen oder Objekte befinden.
  • In der Figur 4 ist zu sehen, dass der erste Detektionsraum 32 der ersten Überwachungseinrichtung 30 bezogen auf die Strahlachse S eines Detektionskegels 38, die in dieser Darstellung mit der Mittellinie M1 des ersten Detektionsraumes 32 zusammenfällt (siehe auch Figur 2) um den Neigungswinkel γ = 53° gegenüber der z-Achse geneigt ist.
  • Der zweite Detektionsraum 42a ist ebenfalls um einen Neigungswinkel ε = 45° bezogen auf der auf die Mittelachse M2 des zweiten Detektionsraums 42a gegenüber der z-Achse geneigt angeordnet. Beide Neigungswinkel γ und ε sind derart gewählt, dass sich die beiden Detektionsräume 32 und 42a teilweise überlappen. Beide Detektionsräume 32 und 42a (42b ist nicht sichtbar) erstrecken sich durch die Überwachungsräume 8a und 8b, wobei sich die beiden Detektionsräume 32 und 42a aufgrund ihrer Neigung tief in den zweiten Überwachungsraum 8b hineinerstrecken. Beide Detektionsräume 32 und 42a überlappen sich. Im Raum 8b befindet sich eine Person, die sich innerhalb der beiden Detektionsräume 32 und 42a befindet. Diese Situation führt zu einem Abbruch oder einem Unterbrechen des Entleervorgangs. Vorzugsweise wird der Entleervorgang nur unterbrochen und kann durch Betätigung der Bedienelemente 9 manuell fortgesetzt werden, wenn sich die Person aus dem Gefahrenbereich entfernt hat.
  • In der Figur 4 ist ein überfüllter Müllbehälter 6 zu sehen, dessen Deckel 7 aufsteht. Der Öffnungswinkel ω beträgt 45°.
  • Bei diesem Öffnungswinkel ω ragt der Deckel 7 des Müllbehälters 6 nicht in die beiden Detektionsräume 32 und 42a hinein, so dass die zuvor beschriebene Erfassung der Person im Gefahrenbereich nicht beeinträchtigt wird.
  • Wenn der Öffnungswinkel ω größer ist, ragt der Deckel 7 in die Detektionsräume 32 und 42a ein und der Entleervorgang wird abgebrochen. Der Müllbehälter 6 wird durch Betätigung der Bedienelemente 9 abgesenkt, ein Teil der Füllung muss entnommen werden und der Entleervorgang wird nochmals gestartet.
  • In der Figur 4a ist die Seitenansicht des Heckteils 2 eines Sammelbehälters 1 mit Müllbehälter 6' der Größe 1100I dargestellt. Die Figur 4a unterscheidet sich von der Figur 4 dadurch, dass die Winkel γ und ε aufgrund der größeren Breite des Müllbehälters 6' etwas größer sind. Die Überwachungseinrichtungen 30, 40 weisen zur Verstellung der Winkel γ und ε Schwenk- und Antriebseinrichtungen (nicht dargestellt) auf. Gemäß einer Alternative können mehrere Überwachungseinrichtungen 30, 40 vorgesehen sein, die unter unterschiedlichen Winkeln γ bzw. ε angeordnet sind.
  • In der Figur 5 ist die erste Wegstrecke 50 anhand des Bewegungsablaufs des Hubwagens 14 ohne dazugehörigen Müllbehälter 6 schematisch dargestellt. Der Hubwagen 16 weist am unteren Ende Widerlagerelemente 16 auf, die sich an die Wand des Müllbehälters (nicht dargestellt) anlegen. Am oberen Ende ist eine Aufnahmeeinrichtung in Gestalt eines Aufnahmekamms 15 dargestellt. Die Wegstrecke 50 ist anhand der Bewegungsbahn des Aufnahmekamms 15 eingezeichnet. Lediglich in Position A ist ein Parallelogrammgestänge 17 am Hubwagen 14 eingezeichnet, das einen Hebel 17a aufweist, der an einem weiteren Hebel 17b angelenkt ist. Die beiden Hebel 17a, b spannen den Drehwinkel φ auf. Am dazugehörigen Gelenk 17c ist ein Drehwinkelgeber 18 angeordnet, der den Drehwinkel φ misst und an die Auswerteeinrichtungen 35, 45 der beiden Überwachungseinrichtungen 30 und 40 angeschlossen ist (siehe auch Figur 7).
  • In der Position A wird der Müllbehälter aufgenommen und längs der Wegstrecke 50 bis zur Verriegelungsposition D bewegt. Wenn 65% der Wegstrecke zurückgelegt sind, was der Position B entspricht, beginnt das erste Zeitfenster und die Überwachung der Räume 8a und 8b wird durchgeführt. Dies dauert so lange, bis die Position C erreicht ist. Das Zeitfenster beträgt beispielsweise ca. 2 bis 3 sec. Dem ersten Zeitfenster entspricht der Winkelbereich WB, wobei der maximale Winkel WBmax mit ca. 120° gleich 100% der Wegstrecke 50 entspricht.
  • In der Figur 6 ist der Müllbehälter 6 bereits verriegelt und befindet sich auf der zweiten Wegstrecke 52, in der der Hubwagen 14 mit dem Müllbehälter 6 mittels der Schwenkwelle 13 geschwenkt wird. Dies ist in Figur 5 schematisch angedeutet. Am Ende der Wegstrecke 52 wird der Müllbehälter durch die Einschüttöffnung 4 in den Sammelbehälter 1 entleert.
  • Längs der zweiten Wegstrecke 52 wird eine gegenseitige Überprüfung der Überwachungseinrichtungen 30 und 40 durchgeführt. Wenn beide Überwachungseinrichtungen 30, 40 einen Müllbehälter 6, 6' erkennen, wird der Entleervorgang nicht abgebrochen oder unterbrochen, weil damit festgestellt wird, dass beide Überwachungseinrichtungen einwandfrei funktionieren. Wenn jedoch eine der beiden Überwachungseinrichtungen keinen Müllbehälter 6, 6' oder eine Person erkennt, führt dies zu einem Abbruch des Entleervorgangs. In diesem Fall muss die Ursache für das Fehlen des Müllbehälters geklärt und beseitigt werden, bevor weitere Entleerungen durchgeführt werden können.
  • In der Figur 7 ist eine weitere Ausführungsform eines Sammelbehälters 1 dargestellt, die in der Rückwand 3 eine Einschüttöffnung 4 aufweist, durch die z. B. Müllsäcke von den Müllwerkern eingeworfen werden. Im Sammelbehälter befindet sich ein Presswerk 11, das die Müllsäcke aus der Lademulde unter der Einschüttöffnung abtransportiert und verdichtet. Wenn der Müllwerker sich zu dicht der Einschüttöffnung 4 nähert, kommt er mit seinen Armen eventuell in die Gefahrenzone des Presswerkes 11, was von der Überwachungsvorrichtung 20 erkannt wird. Der Beschickungsraum 8 ist in dieser Ausführungsform der Arbeitsraum 8" des Müllwerkers. Der Übersichtlichkeit halber wurde der erste Detektionsraum 32 nicht eingezeichnet.
  • In der Figur 8 ist ein beispielhaftes Diagramm mit den verschiedenen Komponenten von Entleervorrichtung 20 und Überwachungseinrichtungen 30, 40 dargestellt. Die Entleervorrichtung 10 umfasst zwei Entleereinrichtungen 12a,b, die an eine Steuereinrichtung 19 angeschlossen sind. Die Steuereinrichtung 19 steuert den automatisch ablaufenden Entleervorgang und stoppt den oder die Entleereinrichtungen 12a, b, wenn die Steuereinrichtung 19 ein entsprechendes Signal von der Überwachungseinrichtung 30 oder 40 oder deren Auswerteeinrichtungen 35, 45 erhält.
  • Die Überwachungsvorrichtung 20 umfasst die zwei Überwachungseinrichtungen 30 und 40, an die zugehörige Auswerteeinrichtungen 35 und 45 angeschlossen sind, die in der hier gezeigten Darstellung zu einer Auswerteeinheit 25 zusammengefasst sind. Der Positions- bzw. Drehwinkelgeber 18 (siehe auch Figur 5) ist ebenfalls an die Auswerteeinheit 25 angeschlossen. Anhand der Werte des Drehwinkelgebers 18 wird das Zeitfenster gesteuert und die Überwachung der beiden Überwachungsräume 8a und 8b während des Durchlaufs der ersten Wegstrecke 50 durchgeführt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sammelbehälter
    2
    Heckteil eines Sammelbehälters
    3
    Rückwand
    4
    Einschüttöffnung
    5a,b
    Seitenwand
    6
    Müllbehälter
    6'
    Müllbehälter
    7
    Deckel des Müllbehälters
    8
    Beschickungsbereich
    8'
    Funktionsraum
    8"
    Arbeitsraum der Müllwerker
    8a
    erster Überwachungsraum
    8b
    zweiter Überwachungsraum
    9
    Bedienelement
    9a
    Barriereelement
    10
    Handling-Vorrichtung
    11
    Presswerk
    12
    Entleervorrichtung
    12a,b
    Entleereinrichtung
    13
    Schwenkwelle
    14
    Hubwagen
    15
    Aufnahmekamm
    16
    Widerlager
    17
    Parallelogrammgestänge
    17a,b
    Hebel
    17c
    Gelenk
    18
    Drehwinkelgeber
    19
    Steuereinrichtung
    20
    Überwachungsvorrichtung
    25
    Auswerteeinheit
    30
    erste Überwachungseinrichtung
    31
    LIDAR-System
    32
    erster Detektionsraum
    34
    Halterung
    35
    erste Auswerteeinrichtung
    36
    LED-Sender
    38
    kegelförmiger Detektionsraum, Detektionskegel
    40
    zweite Überwachungseinrichtung
    40a,b
    Ultraschalleinrichtung
    41ab
    Ultraschallsensor
    42a,b
    zweiter Detektionsraum
    45
    zweite Auswerteeinrichtung
    50
    erste Wegstrecke
    52
    zweite Wegstrecke
    α
    Kegelwinkel des LED-Senders
    α'
    Abstandswinkel
    β
    Keilwinkel
    γ
    Neigungswinkel
    δ
    Kegelwinkel des zweiten Detektionsraums
    ε
    Neigungswinkel
    θ
    Einwärtswinkel
    ω
    Öffnungswinkel des Deckels
    φ
    Drehwinkel
    Rx
    Reichweite in x-Richtung
    Ry
    Reichweite in y-Richtung
    E
    Ebene (xz-Ebene)
    M1
    Mittellinie des ersten Detektionsraums
    M2
    Mitteillinie des zweiten Detektionsraums
    A
    Aufnahmeposition
    B
    Position des Hubwagens bei 65% der Wegstrecke 50
    C
    Position des Hubwagens bei 80% der Wegstrecke 50
    D
    Verriegelungsposition
    B1
    Breite der Entleervorrichtung
    B2
    Breite des Detektionsraums
    S
    Strahlachse
    L
    Länge des Beschickungsraums
    H1
    Höhe der Einschüttöffnung
    H2
    Höhe der Ultraschalleinrichtung
    WBo
    Winkelbereich
    WBmax
    maximaler Winkelbereich

Claims (13)

  1. Sammelbehälter (1) für ein Müllfahrzeug zum Sammeln von Müll,
    mit einer sich in einer yz-Ebene eines orthogonalen xyz-Koordinatensystems, dessen z-Achse vertikal verläuft, befindlichen Einschüttöffnung (4) mit einer Überwachungsvorrichtung (20) zur Überwachung eines Beschickungsbereichs (8) vor der Einschüttöffnung (4),
    wobei die Überwachungsvorrichtung (20) mindestens eine erste und mindestens eine zweite Überwachungseinrichtung (30, 40) mit ersten und zweiten Detektionsräumen (32, 42a,b) aufweist, wobei mindestens die erste und die zweite Überwachungseinrichtung (30, 40) auf unterschiedlichen Messverfahren beruhen, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Detektionsräume (32, 42a,b) sich mindestens teilweise überlappen, und dass mindestens die erste und die zweite Überwachungseinrichtung (30, 40) unabhängig voneinander sind, um den Beschickungsbereich (8) redundant zu überwachen.
  2. Sammelbehälter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Überwachungseinrichtung (30) mindestens ein LIDAR-System (31) aufweist.
  3. Sammelbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der erste Detektionsraum (32) auf eine sich in x-Richtung erstreckende Reichweite (Rx) und eine in y-Richtung erstreckende Reichweite (Ry) begrenzt ist.
  4. Sammelbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittellinie M1 des ersten Detektionsraums (32) mit der z-Achse einen Winkel γ bildet, wobei γ zwischen 15° und 70° liegt.
  5. Sammelbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Überwachungseinrichtung (30) mittels einer Halterung (34) beabstandet zur Rückwand (3) des Sammelbehälters (1) angeordnet ist.
  6. Sammelbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Überwachungseinrichtung (40) mindestens zwei Ultraschalleinrichtungen (40a,b) aufweist.
  7. Sammelbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschüttöffnung (4) eine Höhe H1 aufweist und dass die zweite Überwachungseinrichtung (40) in einer Höhe H2 mit 1/3 H1 ≤ H2 ≤ 2/3 H1 angeordnet sind.
  8. Verfahren zur Überwachung eines vor einer Einschüttöffnung (4) eines Sammelbehälters (1) nach Anspruch 1 befindlichen Beschickungsbereichs (8), wobei der Sammelbehälter (1) mit Müll beschickt wird, wobei eine Überwachungsvorrichtung (20) verwendet wird, die mindestens eine erste und mindestens eine zweite Überwachungseinrichtung (30, 40) mit ersten und zweiten Detektionsräumen (32, 42a,b) aufweist,
    wobei der Beschickungsbereich (8) mit mindestens zwei unterschiedlichen Messverfahren überwacht wird und
    wobei der Beschickungsbereich (8) mittels mindestens zwei sich überlappenden Detektionsräume (32, 42a,b) redundant überwacht wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter (1) mindestens eine Vorrichtung (10) zum teil- oder vollautomatischen Handling von Müll aufweist,
    dass während des Handlingvorgangs der Beschickungsbereich (8) überwacht wird, und
    dass bei Detektion einer Gefahrensituation durch mindestens eine Überwachungseinrichtung (30, 40) der automatische Handlingvorgang abgebrochen oder unterbrochen wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Handlingsvorgang ein teil- oder vollautomatisch ablaufender Entleervorgang ist,
    dass während des Entleervorgangs eines Müllbehälters (6, 6') der Funktionsraum (8') einer Entleervorrichtung (12) überwacht wird, wobei eine Entleereinrichtung (12a,b) mit dem Müllbehälter (6, 6') in dem Funktionsraum (8') eine erste Wegstrecke (50) und eine zweite Wegstrecke (52) durchläuft, und wobei sich die erste Wegstrecke (50) von einer Aufnahmeposition A, in der der Müllbehälter (6, 6') aufgenommen wird, bis zu einer angehobenen Verriegelungsposition D erstreckt, in der der Müllbehälter (6, 6') an der Entleereinrichtung (12a, 12b) verriegelt wird, und
    wobei sich die zweite Wegstrecke (52) von der Verriegelungsposition D bis zu einer Entleerposition erstreckt, in der der Müllbehälter (6, 6') in den Sammelbehälter (1) entleert wird, und
    dass während des Durchlaufens der ersten Wegstrecke (50) während eines ersten Zeitfensters ein erster über dem Müllbehälter (6, 6') befindlicher Überwachungsraum (8a) und ein zweiter hinter dem Müllbehälter (6) befindlicher Überwachungsraum (8b) überwacht wird und bei Detektion eines Objektes durch mindestens eine Überwachungseinrichtung (30, 40) in mindestens einem der beiden Überwachungsräume (8a, 8b) der automatische Entleervorgang abgebrochen oder unterbrochen wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zeitfenster an das Durchlaufen von 65% bis 85% der ersten Wegstrecke (50) gekoppelt ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass während des Durchlaufens der zweiten Wegstrecke (52) während eines zweiten Zeitfensters bei Detektion eines fehlenden Müllbehälters (6, 6') oder des Vorhandenseins einer Person der automatische Entleervorgang abgebrochen oder unterbrochen wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Abmessungen von Müllbehältern (6, 6') in mindestens einer Auswerteeinrichtung (35, 45) oder einer Auswerteeinheit (25) der Überwachungsvorrichtung (20) hinterlegt werden, und dass während des Entleervorgangs überprüft wird, ob der zu entleerende Müllbehälter (6, 6') dem hinterlegten Müllbehälter (6, 6') entspricht.
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