EP4647366A1 - Abfallsammelfahrzeug - Google Patents

Abfallsammelfahrzeug

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Publication number
EP4647366A1
EP4647366A1 EP25173060.2A EP25173060A EP4647366A1 EP 4647366 A1 EP4647366 A1 EP 4647366A1 EP 25173060 A EP25173060 A EP 25173060A EP 4647366 A1 EP4647366 A1 EP 4647366A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
waste
collection vehicle
loading
vehicle according
container
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.)
Pending
Application number
EP25173060.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Malte Sonnenburg
Julian Neuhaus
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.)
Faun Umwelttechnik and Co KG GmbH
Original Assignee
Faun Umwelttechnik and Co KG 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 Faun Umwelttechnik and Co KG GmbH filed Critical Faun Umwelttechnik and Co KG GmbH
Publication of EP4647366A1 publication Critical patent/EP4647366A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B65F3/14—Vehicles particularly adapted for collecting refuse with devices for charging, distributing or compressing refuse in the interior of the tank of a refuse vehicle
    • 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
    • B65F3/14—Vehicles particularly adapted for collecting refuse with devices for charging, distributing or compressing refuse in the interior of the tank of a refuse vehicle
    • B65F2003/146—Sensors, e.g. pressure sensors

Definitions

  • the invention relates to a waste collection vehicle with the features of claim 1.
  • the waste When operating a waste collection vehicle, especially a rear-loading model, the waste is tipped from a waste container into a loading hopper. A lifting and tipping device is used for this purpose. A loading mechanism pushes the waste into a collection container and compacts it in the process.
  • the loading mechanism can be operated manually, but also automatically or semi-automatically, for example after a certain number of strokes of the lifting and tilting device or depending on the fill level of the loading hopper, as is the case, for example, in the WO 2012/067 506 A1 or the DE 91 05 772 U1 has been revealed.
  • the loading system should be used as efficiently as possible to avoid unnecessary noise emissions, wear and tear, and energy consumption. This means that the number of loading cycles should be minimized; in other words, the loading process should only be initiated when a certain amount of waste is present in the loading hopper.
  • this fill level limit can be either exceeded or fallen below, depending on the volume of the waste container and its fill level.
  • the loading mechanism is activated unnecessarily early, even though more containers could have been emptied into the loading hopper, or the loading hopper is overfilled and spills waste when the loading mechanism is activated, which then has to be collected by the operator.
  • the fill level limit itself is used as a benchmark for activation, it can happen that further emptying takes place because the fill level limit has not yet been reached and the loading tray is then overfilled by the additional waste volume.
  • the object of the present invention is to overcome the aforementioned disadvantages. This object is achieved by a waste collection vehicle with the Features of claim 1. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the invention relates to a waste collection vehicle with a loading unit that transports waste from a loading hopper into a collection chamber, a sensor device configured to determine the remaining capacity in the loading hopper, wherein an optical recognition device arranged in the area of the filling opening is provided for identifying waste containers to be emptied, and a control system configured to activate the loading unit as required, depending on the identified waste containers and the remaining capacity of the loading hopper.
  • the invention is not the absolute fill level alone that plays a role in activating the loading mechanism, but rather the interplay between the remaining capacity of the loading hopper, i.e., the volume of waste still needed to reach a previously defined fill level limit, and the amount of waste expected when the next waste container is emptied.
  • Identification can take place while an operator is bringing the waste container to the waste collection vehicle. It can also take place as the waste collection vehicle approaches the waste container(s) by identifying the containers that are ready for collection.
  • the control system uses the identified waste container to determine whether its fill level is likely to be exceeded during emptying. If not, it allows emptying; otherwise, it activates the loading mechanism. This ensures that the loading mechanism is only activated when actually needed, minimizing the number of loading cycles and thus reducing wear, energy consumption, and noise.
  • the container volume is determined when identifying waste containers.
  • the type of waste container is determined, for example, whether it is a two-wheeled or four-wheeled container and what its capacity is.
  • Determining the type of waste is still a preferred method for identifying waste containers.
  • the type of waste for example glass, plastic, or paper, can also influence whether another emptying cycle is possible. Lighter materials like paper or plastic are more likely to fall out of the loading hopper when it is full than heavier materials like organic waste or glass. Therefore, in the latter cases, one more emptying cycle can be tolerated before the loading mechanism is activated.
  • the time remaining until emptying is determined. This makes the operation of the loading station more efficient by reducing operator waiting times. For example, as soon as it is clear that a loading cycle is required before emptying the next waste container, this cycle can be started early enough to be completed as soon as the waste container reaches the waste collection vehicle. The waste container can then be emptied immediately without any waiting time.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the identification of the waste container is carried out with the support of artificial intelligence.
  • a data model is stored and continuously trained, which is capable of identifying the waste containers with high accuracy and, in particular, of distinguishing them from other objects. This makes the identification process more efficient.
  • the optical recognition device is a camera, in particular a 3D camera. This allows color and shape information to be captured effectively, thereby improving the identification of the waste containers.
  • the waste collection vehicle has a lifting and tipping device with two sections, so that either each section can independently lift and empty a smaller waste container, or both sections together can lift and empty a larger waste container.
  • two smaller waste containers such as two-wheeled containers
  • a large container such as a four-wheeled container, can be emptied.
  • this embodiment can take into account whether only one small container is being emptied, whether it is located on a first section or a second section of the lifting-tipping or tilting device, or whether two small containers are being emptied in parallel. Based on this information, a decision can be made as to whether the loading process is activated or not.
  • the volume of a single small container can still be accommodated, but not the waste volume of two small containers emptied simultaneously. In that case, it is advisable to activate the loading mechanism first before emptying can take place.
  • the weight of the waste containers is determined, ideally before or during the emptying process, and the fill level of the waste container is calculated from this. This allows for a more accurate prediction of the expected waste quantity at the next emptying, as it is no longer necessary to assume a completely full waste container as an extreme case. This further improves efficiency.
  • the weight can be determined, for example, using appropriate devices on the lifting and tipping mechanism.
  • the accuracy of the fill level determination can be further improved by also taking the type of waste and its specific weight into account.
  • the loading device can only be activated if the specified remaining capacity and the specified container volume together exceed the total capacity of the loading tray. This means that only the actual contents of the waste container are relevant.
  • Specific fill levels refer to a predetermined fill level of the loading hopper, for example, 25%, 50%, or 100% of the maximum fill level. This allows the remaining capacity to be determined in stages, so that an exact absolute remaining capacity does not need to be determined. This simplifies system calibration and the evaluation algorithm.
  • the loading mechanism be activated regardless of the specific identification as soon as a plurality of containers are ready for emptying. Waste containers are identified. Often, in densely populated areas, waste containers are placed in groups so that they are emptied in quick succession. In such cases, it is practical and more efficient, in terms of saving time, to use the loading mechanism more frequently or even continuously without first assessing the remaining capacity or the condition of the waste container.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Refuse-Collection Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abfallsammelfahrzeug mit einem Ladewerk, das Abfall aus einer Ladewanne in einen Sammelraum befördert, einer Sensoreinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Restkapazität in der Ladewanne zu bestimmen, wobei eine im Bereich der Einfüllöffnung angeordnete optische Erkennungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, zu entleerende Abfallbehälter zu identifizieren, sowie eine Steuerung, die dazu eingerichtet ist, das Ladewerk in Abhängigkeit von den identifizierten Abfallbehältern und der Restkapazität der Ladewanne bedarfsgerecht zu aktivieren.Dadurch werden Verschleiß, Energieverbrauch und Lärmbelastung reduziert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Abfallsammelfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Beim Betrieb eines Abfallsammelfahrzeuges wird, insbesondere bei Heckladern, der Abfall aus einem Abfallbehälter in eine Ladewanne gekippt. Dazu ist eine Hub-Kipp-oder Kipp-Vorrichtung vorgesehen. Mittels eines Ladewerks wird der Abfall in einen Sammelbehälter geschoben und dabei komprimiert.
  • Das Ladewerk kann dabei manuell betätigt werden, aber auch automatisch oder halbautomatisch, beispielsweise nach einer bestimmten Anzahl von Hüben der Hub-Kipp-Vorrichtung oder abhängig vom Füllstand der Ladewanne, wie es beispielsweise in der WO 2012/067 506 A1 oder der DE 91 05 772 U1 offenbart ist.
  • Gleichzeitig soll das Ladewerk so effizient wie möglich eingesetzt werden um unnötige Schallemission, Verschleiß und Energieverbrauch zu vermeiden. Das bedeute, dass die Anzahl der Ladevorgänge minimiert werden soll, mit anderen Worten, der Ladevorgang nur dann in Gang gesetzt werden soll, wenn eine bestimmte Abfallmenge in der Ladewanne vorhanden ist.
  • Bei einer automatischen Aktivierung nach einer bestimmen Anzahl Hüben kann diese Füllstandsgrenze sowohl überschritten als auch unterschritten sein, je nach Volumen der Abfallbehälters und deren Füllmenge. Dann wird das Ladewerk unnötig früh aktiviert, obwohl noch weitere Behälter in die Ladewanne hätten geleert werden können, oder die Ladewanne ist überfüllt und verliert Abfall bei Betätigung des Ladewerks, der vom Bedienpersonal wieder eingesammelt werden muss.
  • Wird die Füllstandsgrenze selbst als Maßstab für die Aktvierung verwendet, kann es auch hier vorkommen, dass eine weitere Entleerung vorgenommen wird, weil die Füllstandsgrenze noch nicht erreicht ist und dann durch das zusätzliche Abfallvolumen die Ladewanne überfüllt wird.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorbenannten Nachteile zu überwinden. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Abfallsammelfahrzeug mit den Merkmalen von Patentanspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung betrifft ein Abfallsammelfahrzeug mit einem Ladewerk, das Abfall aus einer Ladewanne in einen Sammelraum befördert, einer Sensoreinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Restkapazität in der Ladewanne zu bestimmen, wobei eine im Bereich der Einfüllöffnung angeordnete optische Erkennungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, zu entleerende Abfallbehälter zu identifizieren, sowie eine Steuerung, die dazu eingerichtet ist, das Ladewerk in Abhängigkeit von den identifizierten Abfallbehältern und der Restkapazität der Ladewanne bedarfsgerecht zu aktivieren.
  • Erfindungsgemäß spielt nicht der absolute Füllgrad alleine eine Rolle für die Aktivierung des Ladewerks, sondern das Zusammenspiel aus Restkapazität der Ladewanne, also dem Volumen des Abfalls, das noch bis zum Erreichen einer zuvor definierten Füllstandsgrenze fehlt und der Menge an Abfall, die mit Entleerung des nächsten Abfallbehälters erwartet wird.
  • Die Identifizierung kann erfolgen, während eine Bedienperson den Abfallbehälter an das Abfallsammelfahrzeug heranbringt. Sie kann auch beim Heranfahren des Abfallsammelfahrzeugs an den oder die Abfallsammelbehälter erfolgen, indem die bereitstehenden Behälter identifiziert werden.
  • Die Steuerung erkennt anhand des identifizierten Abfallbehälters, ob die Füllstandsgrenze bei dessen Entleerung voraussichtlich überschritten wird oder nicht. In letzterem Fall lässt sie eine Entleerung zu, ansonsten aktiviert sie das Ladewerk. So wird gewährleistet, dass das Ladewerk nur bei tatsächlichem Bedarf aktiviert wird, und die Zahl der Ladezyklen wird minimiert, was mit einer Reduzierung von Verschleiß, Energieverbrauch und Lärmbelastung einhergeht.
  • Bevorzugt wird beim Identifizieren der Abfallbehälter das Behältervolumen bestimmt. Anders formuliert wird der Typ des Abfallbehälters bestimmt, beispielsweise ob es sich um einen Zweirad-Behälter oder einen Vierrad-Behälter handelt und welches Fassungsvermögen der Behälter mitbringt.
  • In einer Situation in der die Ladewanne noch Restkapazität für einen kleinen Zweirad-Behälter aufweist, kann also die Entleerung eines solchen noch erlaubt werden, bevor das Ladewerk aktiv wird, während ein Vierrad-Behälter erst entleert werden kann, wenn das Ladewerk die Ladewanne wieder freigeräumt hat.
  • Weiterhin bevorzugt wird beim Identifizieren der Abfallbehälter die Abfallsorte bestimmt. Auch die Abfallsorte, bespielweise Glas, Plastik oder Papier, kann einen Einfluss darauf haben, ob ein weiterer Entleerzyklus möglich ist. Gerade leichtere Materialien wie Papier oder Plastik können bei hohem Füllgrad leichter aus der Ladewanne fallen, als schwere Materialien wie Bioabfall oder Glas. Daher kann in letzteren Fällen eher noch eine weitere Entleerung toleriert werden, bevor das Ladewerk aktiviert wird.
  • Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass beim Identifizieren der Abfallbehälter die bis zum Entleeren des Abfallbehälters verbleibende Zeitspanne bestimmt wird. Dadurch wird der Betrieb des Ladewerks effizienter gestaltet, indem die Wartezeiten von Bedienpersonen reduziert werden. Sobald beispielsweise klar ist, dass vor der Entleerung des nächsten Abfallbehälters ein Ladezyklus erfolgen soll, kann dieser so zeitig gestartet werden, dass er beendet ist, sobald der Abfallbehälter das Abfallsammelfahrzeug erreicht. Dann kann der Abfallbehälter sofort ohne Wartezeit entleert werden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Identifizierung des Abfallbehälters mit Unterstützung einer Künstlichen Intelligenz erfolgt. Dabei wird ein Datenmodell hinterlegt und fortlaufend trainiert, das in der Lage ist, die Abfallbehälter mit hoher Qualität zu identifizieren und insbesondere von anderen Gegenständen zu unterscheiden. Dadurch wird die Identifizierung effizienter.
  • Vorzugsweise ist die optische Erkennungseinrichtung eine Kamera, insbesondere eine 3D-Kamera. Dadurch können Farb- und Forminformationen gut erfasst werden, wodurch die Identifizierung der Abfallbehälter verbessert wird.
  • Bevorzugt verfügt das Abfallsammelfahrzeug über eine Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung, die zwei Abschnitte aufweist, so dass entweder jeder Abschnitt unabhängig einen kleineren Abfallbehälter oder beide Abschnitte gemeinsam einen größeren Abfallbehälter anheben und entleeren können. In dieser Ausführungsform können beispielsweise auch zwei kleinere Abfallbehälter, beispielsweise Zweirad-Behälter, parallel zueinander oder kurz nacheinander entleert werden. Alternativ wird ein großer Behälter, beispielsweise ein Vierrad-Behälter, entleert.
  • Erfindungsgemäß kann in dieser Ausführungsform berücksichtigt werden, ob nur ein kleiner Behälter entleert wird, ob dieser an einem ersten Abschnitt oder einem zweiten Abschnitt der Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung angeordnet ist, oder ob zwei kleine Behälter parallel entleert werden. Beruhend auf diesen Informationen kann entschieden werden, ob der Ladevorgang aktiviert wird oder nicht.
  • Beispielsweise kann das Volumen eines einzelnen kleinen Behälters noch aufgenommen werden, aber nicht das Abfallvolumen zweier gleichzeitig entleerter kleiner Behälter. Dann ist es zweckmäßig zuerst das Ladewerk zu aktivieren, bevor die Entleerung durchgeführt werden kann.
  • Weiterhin bevorzugt wird das Gewicht der Abfallbehälter, vorzugsweise vor oder während des Entleervorgangs, bestimmt und daraus ein Füllgrad des Abfallbehälters bestimmt. Damit kann die mit der nächsten Entleerung zu erwartenden Abfallmenge noch besser bestimmt werden, da nicht mehr von einem vollständig gefüllten Abfallbehälter als Extremfall ausgegangen werden muss. Dadurch wird die Effizienz noch weiter verbessert.
  • Das Gewicht kann beispielsweise über entsprechende Vorrichtungen an der Hub-Kipp-Vorrichtung bestimmt werden. Das Ergebnis der Bestimmung des Füllgrads kann noch weiter verbessert werden, wenn zusätzlich die Abfallsorte beziehungsweise deren spezifisches Gewicht miteinbezogen wird.
  • Besonders bevorzugt ist daher die Ladeeinrichtung nur dann aktivierbar ist, wenn die bestimmte Restkapazität und das bestimmte Behältervolumen zusammen die Gesamtkapazität der Ladewanne überschreiten. Das bedeutet, dass nur der tatsächliche Inhalt des Abfallbehälters eine Rolle spielt.
  • Weiterhin bevorzugt sind bestimmte Füllstände der Ladewanne vorgesehen, bei deren Überschreiten das Ladewerk in Abhängigkeit von dem bestimmten Behältervolumen aktiviert wird. Unter bestimmten Füllständen ist ein vorher festgelegter Füllgrad der Ladewanne gemeint, beispielsweise 25% oder 50% oder 100% des maximalen Füllgrads. Dadurch wird die Restkapazität gewissermaßen abgestuft bestimmt, so dass keine exakte absolute Restkapazität bestimmt werden muss. Das erleichtert die Kalibrierung des Systems und vereinfacht den Auswertealgorithmus.
  • Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass das Ladewerk unabhängig von der konkreten Identifizierung aktiviert wird, sobald eine Mehrzahl von zur Entleerung bereitstehenden Abfallbehältern identifiziert sind. Oftmals werden Abfallbehälter in dichtbesiedelten Gebieten in Gruppen bereitgestellt, so dass sie in schneller Abfolge entleert werden. Dann ist es zweckmäßig und im Sinne der Zeitersparnis effizienter, das Ladewerk häufiger oder sogar im Dauerbetrieb einzusetzen, ohne zuerst eine Bewertung von Restkapazität oder des Abfallbehälters durchzuführen.

Claims (11)

  1. Abfallsammelfahrzeug mit einem Ladewerk, das Abfall aus einer Ladewanne in einen Sammelraum befördert,
    einer Sensoreinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Restkapazität in der Ladewanne zu bestimmen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine im Bereich der Einfüllöffnung angeordnete optische Erkennungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, zu entleerende Abfallbehälter zu identifizieren,
    sowie eine Steuerung, die dazu eingerichtet ist, das Ladewerk in Abhängigkeit von den identifizierten Abfallbehältern und der Restkapazität der Ladewanne bedarfsgerecht zu aktivieren.
  2. Abfallsammelfahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass beim Identifizieren der Abfallbehälter das Behältervolumen bestimmt wird.
  3. Abfallsammelfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass beim Identifizieren der Abfallbehälter die Abfallsorte bestimmt wird.
  4. Abfallsammelfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass beim Identifizieren der Abfallbehälter die bis zum Entleeren des Abfallbehälters verbleibende Zeitspanne bestimmt wird.
  5. Abfallsammelfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Identifizierung des Abfallbehälters mit Unterstützung einer Künstlichen Intelligenz erfolgt.
  6. Abfallsammelfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erkennungseinrichtung eine Kamera, insbesondere eine 3D-Kamera ist,
  7. Abfallsammelfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Abfallsammelfahrzeug über eine Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung verfügt, die zwei Abschnitte aufweist, so dass entweder jeder Abschnitt unabhängig einen kleineren Abfallbehälter oder beide Abschnitte gemeinsam einen größeren Abfallbehälter anheben und entleeren können.
  8. Abfallsammelfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht der Abfallbehälter, vorzugsweise vor oder während des Entleervorgangs, bestimmt wird und daraus ein Füllgrad des Abfallbehälters bestimmt wird.
  9. Abfallsammelfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung nur dann aktivierbar ist, wenn die bestimmte Restkapazität und das bestimmte Behältervolumen zusammen die Gesamtkapazität der Ladewanne überschreiten.
  10. Abfallsammelfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass bestimmte Füllstände der Ladewanne vorgesehen sind, bei deren Überschreiten das Ladewerk in Abhängigkeit von dem bestimmten Behältervolumen aktiviert wird.
  11. Abfallsammelfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass das Ladewerk unabhängig von der konkreten Identifizierung aktiviert wird, sobald eine Mehrzahl von zur Entleerung bereitstehenden Abfallbehältern identifiziert sind.
EP25173060.2A 2024-05-07 2025-04-29 Abfallsammelfahrzeug Pending EP4647366A1 (de)

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