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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bodenverdichter, der einen über einen zu verdichtenden Untergrund, beispielsweise Asphaltmaterial, bewegbaren Verdichteraufbau aufweist, wobei an dem Verdichteraufbau wenigstens eine um eine Walzendrehachse drehbare Verdichterwalze und ein Bedienstand mit wenigstens einem Bedienen-Arbeitsplatz für eine Bedienperson vorgesehen sind.
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Ein derartiger Bodenverdichter ist aus der
DE 10 2016 224 348 A1 bekannt. Bei der Bewegung des Bodenverdichters über den zu verdichtenden Untergrund werden auf der Grundlage der permanent erfassten Position des Bodenverdichters die Überfahrten des Bodenverdichters über den zu verdichtenden Untergrund erfasst und auf Anzeigegeräten, wie zum Beispiel einem Laptop, einem Tablet-PC, einer Smartwatch, einer Datenbrille oder einem Headup-Display, angezeigt bzw. in das Sichtfeld einer den Bodenverdichter bedienende Bedienperson projiziert.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bodenverdichter vorzusehen, bei welchem die Bereitstellung und Anzeige von einen Bearbeitungszustand eines zu verdichtenden Untergrunds repräsentierender Information derart erfolgt, dass eine Bedienperson in die Lage versetzt wird, einen Verdichtungsvorgang leichter und mit höhere Präzision durchzuführen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Bodenverdichter, umfassend einen über einen zu verdichtenden Untergrund bewegbaren Verdichteraufbau, wobei an dem Verdichteraufbau wenigstens eine um eine Walzendrehachse drehbare Verdichterwalze und ein Bedienstand mit wenigstens einem Bedienen-Arbeitsplatz für eine Bedienperson vorgesehen sind, wobei an dem Bedienstand in Zuordnung zu dem wenigstens einen Bedien-Arbeitsplatz wenigstens ein Untergrund-Beobachtungsfenster vorgesehen ist, wobei durch das wenigstens eine Untergrund-Beobachtungsfenster hindurch ein Sichtfeld zur Beobachtung eines in einer Bodenverdichter-Bewegungsrichtung vor dem Bodenverdichter liegenden Bereichs des zu verdichtenden Untergrunds offen ist, wobei in Zuordnung zu wenigstens einem Untergrund-Beobachtungsfenster ein Headup-Display vorgesehen ist, wobei das Headup-Display zur Anzeige von einen Bearbeitungszustand des in der Bodenverdichter-Bewegungsrichtung vor dem Bodenverdichter liegenden Bereichs des zu verdichtenden Untergrunds repräsentierender Bearbeitungszustandsinformation ausgebildet ist.
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Die Bearbeitungszustandsinformation umfasst:
- eine perspektivische Projektion von vermittels des Bodenverdichters in dem in der Bodenverdichter-Bewegungsrichtung vor dem Bodenverdichter liegenden Bereich des zu verdichtenden Untergrunds bereits durchgeführten oder/und noch durchzuführenden Überfahrten über den zu verdichtenden Untergrund,
oder/und - eine perspektivische Projektion des in der Bodenverdichter-Bewegungsrichtung vor dem Bodenverdichter liegenden Bereich des zu verdichtenden Untergrunds mit Bereiche verschiedenen Zustands des zu verdichtenden Untergrunds differenzierender Darstellung.
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Bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Bodenverdichter wird vermittels des Headup-Displays die Bearbeitungszustandsinformation derart erzeugt bzw. für eine Bedienperson bereitgestellt, dass bei Betrachtung des in der Bewegungsrichtung des Bodenverdichters vor dem Bodenverdichter liegenden Bereichs des zu verdichtenden Untergrunds aufgrund der perspektivischen Projektion beispielsweise die im Headup-Display dargestellten Überfahrten für die Bedienperson so erscheinen, als würden diese auf dem durch das Untergrund-Beobachtungsfenster hindurch sichtbaren, vor dem Bodenverdichter liegenden Bereich des zu verdichtenden Untergrunds liegen. Dies ermöglicht es der Bedienperson, den Bodenverdichter exakt so zu steuern, dass anhand der fiktiv auf den vor dem Bodenverdichter liegenden Bereich des zu verdichtenden Untergrunds projizierten Darstellung exakt die Bereiche angefahren bzw. bearbeitet werden können, die beispielsweise auch gemäß einem Verdichtungsplan einer weiteren oder gegebenenfalls einer erstmaligen Verdichtung bedürfen.
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Die Bearbeitungszustandsinformation kann ferner den Zustand des zu verdichtenden Untergrunds repräsentierende Untergrundinformation umfassen. Die Untergrundinformation kann beispielsweise in einem Randbereich des Headup-Displays angezeigt werden.
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Um verschiedene bereits durchgeführten Überfahrten voneinander unterscheiden zu können, können in der Darstellung der bereits durchgeführten Überfahrten die Überfahrten hinsichtlich ihrer zeitlichen Abfolge oder/und einer Bewegungsrichtung des Bodenverdichters bei einer jeweiligen Überfahrt oder/und einer Anzahl der in jeweilige Überfahrten repräsentierenden Überfahrtspuren durchgeführten Überfahrten charakterisiert sein.
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In der Darstellung von Bereichen verschiedenen Zustands des zu verdichtenden Untergrunds können Bereiche verschiedenen Verdichtungsgrads oder/und Bereiche verschiedener Untergrundtemperatur differenziert, beispielsweise verschiedenfarbig, dargestellt sein.
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Die einer Bedienperson auf dem Headup-Display zur Anzeige gebrachte Untergrundinformation kann beispielsweise Information über einen Verdichtungsgrad oder/und Information über eine Untergrundtemperatur umfassen. Dabei können der Verdichtungsgrad bzw. die Untergrundtemperatur jeweils im Zusammenhang stehen mit dem von dem Bodenverdichter momentan überfahrenen Bereich des zu verdichtenden Untergrunds
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Um eine optische Verknüpfung der perspektivischen Darstellung auf dem Headup-Display mit dem zu verdichtenden Untergrund herstellen zu können, kann an dem Bodenverdichter eine Vorrichtung zum Bereitstellen von eine Position des Bodenverdichters auf dem zu verdichtenden Untergrund repräsentierender Positionsinformation vorgesehen sein.
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An dem Bodenverdichter kann ferner eine Vorrichtung zum Bereitstellen von eine Temperatur des zu verdichtenden Untergrunds repräsentierender Temperaturinformation vorgesehen sein, so dass in der Darstellung von Bereichen verschiedenen Zustands des zu verdichtenden Untergrunds die Bereiche verschiedenen Zustands auf der Grundlage der Positionsinformation und auf der Grundlage der Temperaturinformation dargestellt werden können.
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Weiter kann an dem Bodenverdichter eine Vorrichtung zum Bereitstellen von einen Verdichtungszustand des zu verdichtenden Untergrunds repräsentierender Verdichtungszustandsinformation vorgesehen sein. Auf diese Art und Weise wird es möglich in der Darstellung von Bereichen verschiedenen Zustands des zu verdichtenden Untergrunds die Bereiche verschiedenen Zustands auf der Grundlage der Positionsinformation und auf der Grundlage der Verdichtungszustandsinformation darzustellen.
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Das Headup-Display kann zur Anzeige von einen Umgebungszustand repräsentierender Umgebungszustandsinformation ausgebildet sein, so dass die Bedienperson auch dazu in die Lage versetzt wird, den Verdichtungsvorgangs unter Berücksichtigung derartiger Umgebungszustandsinformation durchzuführen bzw. fortzusetzen.
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Beispielsweise kann die Umgebungszustandsinformation eine Umgebungstemperaturinformation oder/und eine Luftfeuchtigkeitsinformation oder/und eine Windgeschwindigkeitsinformation oder/und eine Niederschlagsmengeninformation umfassen.
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Um für die Bedienperson eine möglichst umfassende fiktive Projektion der Bearbeitungszustandsinformation auf den vor dem Bodenverdichter liegenden Bereich des zu verdichtenden Untergrunds zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenigstens die Hälfte, vorzugsweise wenigstens 80 % des Untergrund-Beobachtungsfensters durch das Headup-Display überdeckt sind.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines Bodenverdichters;
- Fig. 2
- eine ein Sichtfeld einer Bedienperson aus einem Bedienstand des Bodenverdichters der Fig. 1 heraus durch ein Untergrund-Beobachtungsfenster hindurch in Blickrichtung II in Fig. 1 veranschaulichende Darstellung;
- Fig. 3
- eine der Fig. entsprechende Darstellung des Untergrund-Beobachtungsfensters mit einer vermittels eines Headup-Displays generierten Anzeige.
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In Fig. 1 ist ein Bodenverdichter 10 in Seitenansicht dargestellt. Der Bodenverdichter 10 umfasst einen allgemein mit 12 bezeichneten Verdichteraufbau mit einem Hinterwagen 14 und einem zum Lenken des Bodenverdichters 10 mit dem Hinterwagen 14 schwenkbar verbundenen Vorderwagen 16. Am Hinterwagen 14 sind durch ein Antriebsaggregat angetriebene Antriebsräder 18 sowie ein Bedienstand 20 vorgesehen. Am Vorderwagen 16 ist eine um eine zur Darstellungsebene der Fig. 1 orthogonale Walzendrehachse drehbare Verdichterwalze 22 vorgesehen. Der Bodenverdichter 10 bewegt sich über einen zu verdichtenden Untergrund 24 in einer Bewegungsrichtung B, so dass vermittels der Verdichterwalze 22 ein in der Bewegungsrichtung B vor dem Bodenverdichter 10 liegender Bereich 26 des zu verdichtenden Untergrunds 24 verdichtet wird. Beispielsweise kann der zu verdichtende Untergrund mit Asphaltmaterial aufgebaut sein.
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In dem Bedienstand 20 ist ein Bedien-Arbeitsplatz 28 für eine Bedienperson 30 vorgesehen. Im Bedienstand 28 kann die Bedienperson 30 auf einem Sitz 42 Platz nehmen und durch Manipulation verschiedener Bedienorgane 34 den Bodenverdichter 10 bedienen bzw. bei der Durchführung von Verdichtungsvorgängen steuern.
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Am Bedienstand 20 ist in der Bewegungsrichtung B vor dem Bedien-Arbeitsplatz 28 ein allgemein auch als Frontscheibe bezeichnetes Untergrund-Beobachtungsfenster 36 vorgesehen. Durch das Untergrund-Beobachtungsfenster 36 hindurch existiert für die Bedienperson 30 ein Sichtfeld 38, in welchem die Bedienperson 30 den in der Bewegungsrichtung B vor dem Bodenverdichter 10 liegenden Bereich 26 des zu verdichtenden Untergrunds 24 sehen kann. Es ist zu betonen, dass auch seitlich am Bedienstand 30 bzw. rückwärts gewandt Fenster vorgesehen sein können, durch welche hindurch die Bedienperson auch neben dem Bodenverdichter 10 bzw. hinter dem Bodenverdichter 10 liegende Bereiche des zu verdichtenden Untergrunds 24 sehen kann.
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Am Bodenverdichter 10 ist ferner eine beispielsweise ein GPS-System umfassende Vorrichtung 40 zum Bereitstellen von eine Position des Bodenverdichters 10 auf dem zu verdichtenden Untergrund 24 repräsentierender Positionsinformation vorgesehen. Ferner ist am Bodenverdichter 10 eine Vorrichtung 42 zum Bereitstellen von eine Temperatur des zu verdichtenden Untergrunds 24 repräsentierender Temperaturinformation vorgesehen. Die Vorrichtung 42 kann beispielsweise am Hinterwagen 14 und am Vorderwagen 16 einen oder mehrere Temperatursensoren 44, 46, beispielsweise Infratorsensoren, umfassen, um eine Temperaturinformation bezüglich des momentan vom Bodenverdichter 10 überfahrenen Bereichs des zu verdichtenden Untergrunds bereitzustellen. Da vermittels der Vorrichtung 40 gleichzeitig auch die Positionsinformation bereitgestellt wird, kann in Zuordnung zu jeder Positionierung des Bodenverdichters 10 eine Verknüpfung mit der an diesen Ort auch erzeugten Temperaturinformation bereitgestellt werden.
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Der Bodenverdichter 10 umfasst in Zuordnung zu der Verdichterwalze 22 eine prinzipartig dargestellte Schwingungsanregungsvorrichtung 48. Diese kann beispielsweise zur Erzeugung einer Vibrationsbewegung der Verdichterwalze 22 ausgebildet sein und eine oder mehrere beispielsweise um die Walzendrehachse zur Drehung antreibbare Unwuchtmassen umfassen.
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Um die Bewegung des Bodenverdichters 10 bzw. der Verdichterwalze 22 im Zuge einer derartigen Vibrationsbearbeitung des zu verdichtenden Untergrunds 24 repräsentierende Schwingungsinformation bereitzustellen, können in Zuordnung zur Verdichterwalze 22 beispielsweise Beschleunigungssensoren 50, 52 vorgesehen sein, welche die Beschleunigung der Verdichterwalze 22 in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung erfassen können. Unter Berücksichtigung der erfassten Beschleunigungen der Verdichterwalze 22 und der beispielsweise aus der Positionsinformation ableitbaren Bewegungsgeschwindigkeit des Bodenverdichters 10 in der Bewegungsrichtung B ist es möglich, Information über den Verdichtungszustand des zu verdichtenden Untergrunds an der momentan vom Bodenverdichter 10 bzw. der Verdichterwalze 22 überfahrenen Position bereitzustellen und diese auch mit der Positionsinformation zu verknüpfen.
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In Zuordnung zu dem Untergrund-Beobachtungsfenster 36 ist ein in Fig. 3 anhand einer erzeugten Darstellung veranschaulichtes Headup-Display 54 vorgesehen. Dieses kann beispielsweise vermittels eines an einem Bedienpult 55 in dem Bedienstand 20 vorgesehenen Projektors an einer beispielsweise folienartigen Beschichtung an dem Untergrund-Beobachtungsfenster 36 eine Darstellung erzeugen, durch welche hindurch die Bedienperson 30 den in der Bewegungsrichtung B vor dem Verdichter 10 liegenden Bereich 26 des zu verdichtenden Untergrunds 24 sehen kann.
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Das Headup-Display 54 ist dazu ausgebildet, in dem Untergrund-Beobachtungsfenster 36 allgemein mit 56 bezeichnete Bearbeitungszustandsinformation darzustellen, welche verschiedene Informationsinhalte in perspektivischer Projektion enthält. Dadurch kann für die Bedienperson 30 der Eindruck erweckt werden, dass diese tatsächlich an dem Untergrund-Beobachtungsfenster 36 dargestellte Bearbeitungszustands-Information auf den vor dem Bodenverdichter 10 liegenden Bereich 26 des zu verdichtenden Untergrunds 24 projiziert ist. Die Projektion kann beispielsweise in Zentralperspektive realisiert sein, wobei der räumliche Bereich, in welchem der Kopf der Bedienperson 30 positioniert sein wird, als Zentrum der perspektivischen Betrachtung genutzt werden kann. Um dabei beispielsweise eine Anpassung an verschiedene große Bedienpersonen 30 vornehmen zu können, kann die Projektion durch beispielsweise am Bedienpult 55 vorgesehene Verstellorgane bezüglich des Untergrund-Beobachtungsfensters 36 verschiebbar oder/und auch in ihrer Größe variierbar sein.
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Beispielsweise kann die Bearbeitungszustandsinformation eine perspektivische Projektion von durch den Bodenverdichter 10 in der Vergangenheit bereits durchgeführten Überfahrten 58 umfassen. Da während einer derartigen Überfahrt jederzeit die Position des Bodenverdichters 10 bekannt ist, ist es möglich, den Verlauf derartiger Überfahrten 58 aufzuzeichnen und in perspektivischer, also räumlicher Projektion an dem Untergrund-Beobachtungsfenster 36 darzustellen. Dabei können nebeneinander liegende Überfahrten beispielsweise farbig verschieden wiedergegeben sein, so dass diese für die Bedienperson 30 voneinander unterscheidbar sind. Im zentralen Bereich kann beispielsweise eine momentan durchgeführte bzw. durchzuführende Überfahrt 58' dargestellt sein. Auch ist es möglich, noch nicht durchgeführte, aber anhand eines Verdichtungsplans vorgegebene Überfahrten darzustellen und diese beispielsweise durch entsprechende farbige oder sonstige Markierung zu unterscheiden von bereits durchgeführten Überfahrten.
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In Zuordnung zu den verschiedenen in perspektivischer Projektion wiedergegebenen Überfahrten 58 kann die Bearbeitungszustandsinformation 56 auch den Zustand des zu verdichtenden Untergrunds differenzierende Information wiedergeben. Da vermittels der die Beschleunigungssensoren 50, 52 umfassenden Vorrichtung 60 zum Bereitstellen von den Verdichtungszustand des zu verdichtenden Untergrunds 24 repräsentierender Verdichtungszustandsinformation für jeden vom Bodenverdichter 10 bereits überfahrenen Bereich des zu verdichtenden Untergrunds 24 derartige Verdichtungszustandsinformation bereitgestellt werden kann, können die verschiedenen Überfahrten beispielsweise durch farbige oder sonstige Codierung auch die den Verdichtungszustand repräsentierende Verdichtungszustandsinformation enthalten. Hier können beispielsweise auch lokale Bereiche 62, 62', in welchen ein von der Umgebung sich unterscheidender Verdichtungszustand vorliegt, kenntlich gemacht sein.
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Die verschiedene Zustände des zu verdichtenden Untergrunds 24 differenzierende Darstellung kann beispielsweise auch dazu genutzt werden, Bereiche verschiedener Temperatur kenntlich zu machen. Hier kann beispielsweise jeweils die beim Überfahren eines jeweiligen Bereichs des zu verdichtenden Untergrunds 24 erfasste Temperatur als Grundlage für die Anzeige derartiger Bodenbearbeitungszustandsinformation genutzt werden.
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Das Headup-Display kann weiter dazu ausgebildet sein, zusätzlich zu der perspektivische Projektionen umfassenden Information Untergrundinformation, wie z. B. die Temperatur des momentan überfahrenen Bereichs des Untergrunds 24 bzw. dessen Verdichtungszustand, beispielsweise in einem Randbereich des Headup-Displays 54 und außerhalb der perspektivischen Projektion darzustellen. Dort, wo im Bereich der perspektivischen Darstellung beispielsweise Information über die Temperatur des vor dem Bodenverdichter 10 liegenden Bereichs 26 des zu verdichtenden Untergrunds 24 zur Anzeige gebracht werden soll, können beispielsweise innerhalb der dargestellten Überfahrten 58 Zahlenwerte beispielsweise für die Temperatur oder den Verdichtungszustand dargestellt sein.
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Das Headup-Display 54 kann weiter dazu ausgebildet sein, beispielsweise im Randbereich Umgebungszustandsinformation 64, 64', wie z. B. die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Windgeschwindigkeit oder die Niederschlagmenge zur Anzeige zu bringen. Auch diese Informationen ermöglichen es der Bedienperson 30, einen durchzuführenden Verdichtungsvorgang ggf. angepasst an derartige Umgebungsbedingungen durchzuführen, erforderlichenfalls auch abweichend von einem unter Berücksichtigung anderer Umgebungsbedingungen aufgestellten Verdichtungsplan.
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Die vermittels des Headup-Displays 54 generierte perspektivische und damit fiktiv auf den vor dem Bodenverdichter 10 liegenden Bereich 26 des zu verdichtenden Untergrunds 24 projizierte Information ermöglicht es der Bedienperson 30, einen Verdichtungsvorgang durchzuführen, ohne außerhalb des Sichtfelds 38 positionierte Anzeigen beobachten und hinsichtlich der angezeigten Information auswerten zu müssen. Dies bedeutet, dass die Bedienperson 30 jederzeit dazu in der Lage ist, den vor dem Bodenverdichter liegenden Bereich 26 des zu verdichtenden Untergrunds 24 zu beobachten und gleichzeitig auch in Zuordnung zu diesem Bereich 26 Information wahrzunehmen, die diesen Bereich 26 bzw. einzelne Abschnitte desselben hinsichtlich verschiedener für die Verdichtung relevante Parameter charakterisiert und auch voneinander unterscheidet.
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Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass an einem derartigen Bodenverdichter mehrere Untergrund-Beobachtungsfenster und diesen jeweils zugeordnete Headup-Displays vorgesehen sein können. So können in einem Bedienstand beispielsweise in Zuordnung zu einander entgegengesetzten Bewegungsrichtungen eines Bodenverdichters zwei Bedien-Arbeitsplätze vorgesehen sein. Beispielsweise könnte der in einem Bedienstand vorgesehene Sitz drehbar sein, so dass, abhängig davon, in welcher Bewegungsrichtung ein Bodenverdichter bewegt wird, die Bedienperson einen der beiden Bedien-Arbeitsplätze nutzen kann und den zu verdichtenden Untergrund durch ein einem jeweiligen Bedien-Arbeitsplatz zugeordnetes Untergrund-Beobachtungsfenster mit einem diesem zugeordneten Headup-Display beobachten kann.