FI115161B - Järjestely kaivosajoneuvon paikannukseen - Google Patents
Järjestely kaivosajoneuvon paikannukseen Download PDFInfo
- Publication number
- FI115161B FI115161B FI20030440A FI20030440A FI115161B FI 115161 B FI115161 B FI 115161B FI 20030440 A FI20030440 A FI 20030440A FI 20030440 A FI20030440 A FI 20030440A FI 115161 B FI115161 B FI 115161B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- vehicle
- control system
- wheel
- correction factor
- distance
- Prior art date
Links
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims description 42
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 50
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/0272—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising means for registering the travel distance, e.g. revolutions of wheels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0238—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
- G05D1/024—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors in combination with a laser
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
- G05D1/0236—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons in combination with a laser
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/027—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising intertial navigation means, e.g. azimuth detector
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/0274—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means using mapping information stored in a memory device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
115161 Järjestely kaivosajoneuvon paikannukseen
Keksinnön ala
Keksinnön kohteena on menetelmä paikannuksella varustetun kaivosajoneuvon kulkeman matkan määrittämiseksi, joka kaivosajoneuvo käsit-5 tää: alustan: useita pyöriä; moottorin; voimansiirron pyöritysmomentin välittämiseksi moottorilta ainakin yhdelle pyörälle; sekä ohjausjärjestelmän, johon kuuluu ainakin yksi ajoneuvoon sovitettu ensimmäinen ohjausyksikkö; sekä edelleen välineet kuljetun matkan määrittämiseksi; ja jossa menetelmässä: monitoroidaan ainakin yhden pyörän pyörimistä ja lasketaan ohjausjärjestel-10 mässä monitoroinnin tuloksen sekä monitoroinnin kohteena olevan pyörän halkaisijan perusteella kuljetun matkan suuruus.
Edelleen keksinnön kohteena on kaivosajoneuvon ohjausjärjestelmä, joka käsittää ainakin: ensimmäisen ohjausyksikön, välineet kaivosajoneuvon ainakin yhden pyörän pyörimisen monitoroimiseksi; ja jossa ohjausjärjes-15 telmä on sovitettu määrittämään pyörän pyörimisen ja pyörän halkaisijan perusteella ajoneuvon kulkeman matkan.
Keksinnön tausta
Miehittämättömiä kaivosajoneuvoja voidaan ohjata kaivoksessa haluttua reittiä pitkin, kunhan ajoneuvon kulkema matka ja ajosuunta kyetään 20 määrittämään. Ajoneuvon suunta saadaan selville riittävällä tarkkuudella esi- • * · merkiksi gyroskoopin avulla. Kuljettu matka voidaan puolestaan laskea ajo- • · · # neuvon ohjausjärjestelmässä sen jälkeen, kun sopivilla antureilla on ensin mi-tattu pyörimisdataa suoraan ajoneuvon jostakin pyörästä, tai epäsuorasti voi-mansiirrosta tai moottorista. Kun matka määritetään pyörän pyörimisen perus-25 teella, on ongelmana se, että renkaiden kuluessa niiden halkaisijamitta muut- ·’ tuu. Niinpä ajoneuvon todellisuudessa kulkema matka ja mittaamalla määritetty matka voivat selvästi erota toisistaan. Matkan määrityksessä esiintyvät poik-keamat heikentävät kaivosajoneuvon paikannustarkkuutta ja vaikeuttavat siten ,·* ajoneuvon pysymistä suunnitellulla radalla.
30 Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja • parannettu järjestely kaivosajoneuvon paikannukseen, joka järjestely ottaa . ,· pyörän pyörimiseen perustuvassa matkan mittauksessa automaattisesti huo- » mioon ajoneuvon renkaiden kulumisen.
2 115161
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että määritetään korjauskerroin, joka muuttuu suhteessa pyörän halkaisijan muutokseen; korjataan laskemalla saatua kuljetun matkan arvoa mainitun korjausker-toimen avulla; ja päivitetään mainitun korjauskertoimen arvoa ennalta suunni-5 telluin välein.
Keksinnön mukaiselle ohjausjärjestelmälle on tunnusomaista se, että ohjausjärjestelmä on sovitettu automaattisesti korjaamaan matkan mittauksen tulosta korjauskertoimen avulla, ja että korjauskertoimen arvo on sovitettu päivittymään ennalta suunnitelluin välein huomioiden siten pyörän halkaisijan 10 muutoksen trendin.
Keksinnön olennainen ajatus on, että kaivosajoneuvon ohjausjärjestelmä kompensoi automaattisesti renkaiden kulumisesta aiheutuvan poikkeaman matkan mittauksessa. Kompensointia varten ohjausjärjestelmä määrittää korjauskertoimen, jolla matkan mittauksen tulos kerrotaan. Korjauskertoi-15 men arvoa päivitetään ennalta määrätyin välein kaivosajoneuvon käytön aikana. Korjauskertoimen arvoa päivitetään renkaiden kulumisasteen muutoksen trendin mukaan.
Keksinnön etuna on, että ohjausjärjestelmä ottaa paikannuksessa automaattisesti huomioon renkaiden kulumisen, jolloin matkan mittaus ja sitä 20 kautta myöskin ajoneuvon paikannustarkkuus on riippumaton renkaiden kunnosta. Lisäksi etuna on se, että järjestelmässä ei tarvita mitään erillisiä anturei-ta ja mittausvälineitä pyörän halkaisijan selvittämiseksi.
Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, että kompensoinnissa hyödynnetään ennalta määrätyin väliajoin suoritettavaa 25 paikannuksen tarkistusta, jossa määritetään ensin ajoneuvon todellinen ase- • ma, verrataan todellista asemaa ohjausjärjestelmään tallennettuun tiedossa .*·*. olevaan reittiin, sekä määritetään näiden pohjalta ajoneuvon kulkusuuntaisen korjaustarpeen suuruus. Ohjausjärjestelmässä on lisäksi laskuri, johon saadut kulkusuuntaisten korjausten arvot voidaan summata. Kun ajoneuvolla kuljetaan 30 ennalta määritetty matka, summautuu laskuriin tänä aikana useita korjausarvo-ja. Laskuriin summautuneen korjausarvon suuruuden ja tarkastelujakson aika-: : na kuljetun matkan keskinäisen suhteen perusteella lasketaan korjauskerroin, • · joka voidaan tarkastelujakson jälkeen päivittää uudeksi korjauskertoimeksi, jol la matkan mittauksesta saatua tulosta voidaan manipuloida. Seuraavan tarkas- ’ 35 telujakson aikana muodostetaan jälleen uusi korjauskerroin.
· 115161 3
Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, että kaivosajoneuvolle opetetaan ajamalla haluttu reitti, joka tallennetaan ohjausjärjestelmään sähköiseksi kartaksi. Sähköiseen reittikarttaan tallennetaan lisäksi skannereilla tai vastaavilla mittalaitteilla saatua profiilitietoa reitin varrel-5 ta. Näin muodostetaan reitin ympäristömalli, jossa voi olla tallennettuna esimerkiksi kaivoskäytävän pinnan muotoa. Kaivosajoneuvon automaattiajon aikana suoritetaan olennaisesti jatkuvasti paikannuksen tarkistusta, jossa ajoneuvon ympäristöä skannataan ja saatua ympäristötietoa verrataan ohjausjärjestelmässä olevaan ympäristömalliin. Mittauksen ja mallin välisten erojen pe-10 rusteella voidaan selvittää ajoneuvon todellinen asema sekä määrittää ajoneuvon ajosuuntainen korjaustarve kullakin paikannuksen tarkistushetkellä. Ajo-suuntaista korjausta käytetään uuden korjauskertoimen muodostamiseen.
Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, että ohjausjärjestelmä päivittää korjauskertoimen arvoa ottamalla paikannuk-15 sen tarkastuksen perusteella määritetyn uuden korjauskertoimen arvosta huomioon vain ennalta määrätyn osan kerrallaan uutta korjauskerrointa muodostaessaan. Huomioonotettava osuus voi olla esimerkiksi 0,1 %. Sovellutusmuodon etuna on se, että yksittäisen tarkastelujakson aikana tehdyssä mittauksessa mahdollisesti esiintyneet epätarkkuudet, kuten esimerkiksi pyörän luis-20 taminen, eivät vaikuta kriittisesti tulokseen. Järjestely vaimentaa yksittäiset poikkeamat, mutta huomioi renkaiden kulumisen trendin.
•« ·
Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, ..;j* että kaivokseen on määritetty ennalta ainakin kaksi referenssipistettä, jotka '· kaivosajoneuvon ohjausjärjestelmä on sovitettu tunnistamaan. Referenssipis- : ’ : 25 teiden välinen etäisyys eli referenssimatka on ohjausjärjestelmän tiedossa tar- :' . kasti. Ajoneuvon kulkiessa reittiä pitkin ohjausjärjestelmä mittaa referenssipis- , . teiden välisen matkan. Mittaustulosta verrataan referenssimatkaan, jolloin saa- daan korjauskerroin. Korjauskertoimen arvoa voidaan päivittää aina, kun ajoneuvo ajaa referenssipisteiden ohi.
30 Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, ·' että päivitetään korjauskertoimen arvoa niin, että huomioidaan tilastollisesti määritetty keskimääräinen pyöräkohtainen halkaisijan pienentymisnopeus j käyttöönottohetkestä poistohetkeen.
Keksinnön erään sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, * 35 että kaivosajoneuvo on varustettu tietoliikenneyhteydellä, jonka avulla kaivos- i ajoneuvoon sijoitettu ensimmäinen ohjausyksikkö voi olla yhteydessä ajoneu- 115161 4 von ulkopuoliseen toiseen ohjausyksikköön. Tällainen kaivosajoneuvo voi olla miehittämätön.
Kuvioiden lyhyt selostus
Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa 5 kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista kaivosajo- neuvoa, kuvio 2 esittää kaavamaisesti ja ylhäältäpäin nähtynä järjestelyä kaivosajoneuvon paikannuksen varmistamiseksi, kuvio 3 esittää kaavamaisesti ja ajoneuvon pituussuunnassa nähty-10 nä järjestelyä kaivosajoneuvon paikannuksen varmistamiseksi, kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista järjestelyä kaivosajoneuvon kulkeman matkan mittaamiseksi, ja kuvio 5 esittää kaavamaisesti ja ohjausjärjestelmän X,Y-koordinaa-tistossa nähtynä kaivosajoneuvon poikkeamaa suunnitellulta reitiltä sekä ohja-15 usjärjestelmän määrittämää ajosuuntaista korjausta takaisin reitille pääsemiseksi.
Kuvioissa keksintö on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.
Keksinnön yksityiskohtainen selostus 20 Kuviossa 1 on esitetty eräs kaivosajoneuvo 1, tässä tapauksessa ♦« r .lastausajoneuvo, jonka etuosassa on kauha louhitun aineksen kuljettamista ja lastaamista varten. Kaivosajoneuvo 1 voi vaihtoehtoisesti olla esimerkiksi kal-;::;t lionporauslaite tai lavalla varustettu kuljetusajoneuvo. Kaivosajoneuvo 1 käsit- ; tää liikuteltavan alustan 2, jossa on useita pyöriä 3, joista ainakin yksi on vetä- ;' 25 vä pyörä, jota moottori 4 käyttää voimansiirron 5 välityksellä. Moottori 4 voi olla sähkömoottori, polttomoottori, hydraulimoottori tai mikä tahansa muu laite pyö-ritysmomentin aikaansaamiseksi. Voimansiirtoon 5 kuuluu tavallisesti vaihteisto 6 sekä tarvittavat kardaaniakselit 7, tasauspyörästöt ja muut voimansiir-: toelimet pyöritysmomentin välittämiseksi moottorilta 4 vetäville pyörille. Kaivos- 30 ajoneuvo 1 on lisäksi varustettu ohjausjärjestelmällä, johon kuuluu ainakin en-simmäinen ohjausyksikkö 8, joka on sovitettu ohjaamaan kaivosajoneuvossa 1 olevia toimilaitteita ajoneuvon ohjaamiseksi ja käyttämiseksi. Edelleen voi kai-i vosajoneuvossa 1 olla tiedonsiirtoyksikkö 9, jonka avulla ensimmäinen ohjaus- : yksikkö 8 voi muodostaa tiedonsiirtoyhteyden 9a kaivosajoneuvon 1 ulkopuoli- 35 sen toisen ohjausyksikön 10 kanssa. Toinen ohjausyksikkö 10 voi sijaita vai- 115161 5 vomossa 11, joka voi olla järjestetty kaivoksen ulkopuolelle. Ohjausyksiköt 8 ja 10 voivat olla tietokoneita tai vastaavia laitteita. Kaivosajoneuvon 1 ohjausjärjestelmään voi kuulua lisäksi ainakin yksi gyroskooppi 12, jolla voidaan määrittää ajoneuvon suunta tarkasti paikannusta varten. Edelleen ohjausjärjestel-5 mään kuuluvat välineet ajoneuvon 1 kulkeman matkan määrittämistä varten. Kuviossa 4 on esitetty eräs matkan mittaukseen soveltuva järjestelmä, jossa yhdellä tai useammalla anturilla 13 mitataan pyörän 3 pyörimistä. Mittaustiedon perusteella ohjausjärjestelmä määrittää pyörän pyörimisliikkeen ja laskee sitten ajoneuvon kulkeman matkan suuruuden. Edelleen voi ohjausjärjestelmään 10 kuulua yksi tai useampia skannereita 14, esimerkiksi laserskanneri tai vastaava laite, jolla voidaan kuvata kaivosajoneuvoa 1 ympäröivää tilaa ja sen muotoja. Ajoneuvon paikannus voidaan tarkistaa tietyin väliajoin vertaamalla tarkis-tuskohdista skannattua ympäristötietoa ja tallennetun reitin 16 ympäristömallia toisiinsa.
15 Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty paikannuksen tarkistuksessa käytettä vän skannauksen periaate. Ajoneuvon 1 yhdellä tai molemmilla sivuilla voi olla laserskannerit 14, joilla kaivoskäytävän 15 profiili ja pinnanmuodot voidaan määrittää.
Kaivosajoneuvon 1 reitti 16 voidaan muodostaa opettamalla. Tällöin 20 ajoneuvoa ajetaan manuaaliohjauksella haluttua reittiä pitkin ja samalla reitin 16 suunnat ja etäisyydet talletetaan elektroniseksi kartaksi ohjausjärjestel- • · · :ltl: mään. Lisäksi opetusajon aikana skannataan ajoneuvoa ympäröivää tilaa ja # tallennetaan skannauksen tulos ohjausjärjestelmään kolmiulotteiseksi ympäris- :· tömalliksi, josta ajoneuvon kulkeman reitin pinnan muodot käyvät ilmi. Kaivos- • 14» 25 ajoneuvon tuotantoajo voi tapahtua miehittämättömänä ohjausjärjestelmän huolehtiessa ohjauksesta. Myös automaattiajon aikana skannataan ajoneuvon < ( ympäristöä. Skannauksesta saatua tulosta verrataan ohjausjärjestelmään tai- lennettuun kolmiulotteiseen ympäristömalliin, jolloin voidaan paikantaa kaivos-ajoneuvon todellinen asema suhteessa ajoneuvon ennalta määritettyyn reittiin 30 nähden. Mikäli kaivosajoneuvo ei vertailun perusteella ole halutulla radalla, : muodostaa ohjausjärjestelmä korjausarvot, joita noudattaen ajoneuvo saadaan : takaisin oikealle reitille.
: Kuviossa 4 on esitetty eräs tapa mitata kaivosajoneuvon 1 kulkema matka. Moottori 4 käyttää voimansiirron 5 välityksellä yhtä tai useampaa pyö-‘ 35 rää 3. Matkan määrityksessä tarvittava tieto ajoneuvon pyörän pyörimisliik- i keestä saadaan yhden tai useamman anturin 13 avulla. Anturi 13 voi olla sovi- 115161 6 tettu monitoroimaan suoraan pyörää 3. Vaihtoehtoisesti anturi 13 voi olla sovitettu monitoroimaan pyörän pyörimisliikettä epäsuorasti voimansiirron 5 tai moottorin 4 pyörimisliikkeitä monitoroimalla. Pyörän 3 pyörimisliike voidaan laskea ohjausjärjestelmässä, kun tiedetään välityssuhteet. Pyörän 3 pyörimis-5 liikkeen ja halkaisijan perusteella ohjausyksikkö 8 voi laskea ajoneuvon kulkeman matkan suuruuden. Käytön aikana pyörän 3 halkaisija D kuitenkin pienenee kulumisen vaikutuksesta, jolloin mitatun matkan ja todellisen kuljetun matkan välillä on eroa, joka voidaan kompensoida ottamalla mittaustuloksessa huomioon korjauskerroin. Mainittua korjauskerrointa voidaan päivittää tietyin 10 välein esimerkiksi aina, kun on kuljettu ennalta määrätty matka. Näin korjaus-kertoimen arvo seuraa renkaan kulumisen trendiä.
Kuviossa 5 on esitetty ohjausjärjestelmään määritetty työalue X,Y-koordinaatistona. Ajettava reitti on merkitty viitteellä 16 ja kaivosajoneuvon ajosuunta tarkasteltavalla hetkellä on puolestaan merkitty nuolella A. Skannauk-15 sen tuloksia verrataan ohjausyksikössä olevaan ympäristömalliin ja määritetään paikannuksen korjaustarve. X-suuntainen korjaus on merkitty kuvioon viitteellä dx ja Y-suuntainen korjaus on merkitty kuvioon viitteellä dy. X- ja Y-suuntaisten korjaustarpeiden perusteella voidaan laskea perustrigonometriaa käyttäen korjaustarpeen suuruus ajosuunnassa A. Kun tietyn matkan aikana 20 muodostettujen korjaustarpeiden summa suhteutetaan kuljettuun matkaan, saadaan korjauskerroin, jolla matkan mittausta voidaan korjata vastaamaan muuttunutta pyörän halkaisijaa. Tämä järjestely huomioi myös pyörässä tapah-_;;· tuneet yllättävät muutokset kuten esimerkiksi ennenaikaisen kulumisen tai ku- ·;· lutuspinnan irtoamisen. Se ottaa lisäksi huomioon sen, kuinka paljon pyörä on 25 painuneena kasaan, eli mikä on pyörän tehollinen halkaisija. Näin ollen ilma-. täytteisen pyörän täyttöaste ei vaikuta olennaisesti matkan mittauksen tarkkuu teen.
Mainittakoon, että skannauksen sijaan voidaan paikannuksen tarkistus tehdä jollakin muulla menetelmällä. Kaivokseen voi olla sovitettu ennalta 30 määrättyihin tarkistuspisteisiin referenssielimiä, joiden perusteella voidaan määrittää ajoneuvon todellinen sijainti. Referenssielimet voivat olla esimerkiksi heijastimia, joihin ajoneuvossa oleva lasersäde kohdistetaan etäisyyden mää-: rittämistä varten. Edelleen voi kaivokseen ja/tai ajoneuvoon olla sijoitettuna ra dio-, valo-, tai äänilähettimiä, joiden perusteella kaivosajoneuvon sijainti voi- * 35 daan tarkasti määrittää.
• 115161 7
Kun renkaat ovat kuluneet loppuun ja kaivosajoneuvoon vaihdetaan uudet renkaat, annetaan kaivosajoneuvon ohjausjärjestelmälle uusien renkaiden halkaisijamitta. Renkaiden halkaisija voidaan syöttää manuaalisesti ohjausjärjestelmälle tai vaihtoehtoisesti halkaisijamitta voidaan lukea automaatti-5 sesti esimerkiksi renkaissa olevista tunnisteista. Samalla voidaan korjausker-toimen arvo asettaa pyörää vastaavaksi.
Edelleen on mahdollista päivittää korjauskertoimen arvoa niin, että määritetään esimerkiksi kuviossa 2 esitetyllä tavalla kaivokseen tarkka refe-renssimatka Lref, jonka suuruus on ohjausjärjestelmän tiedossa. Tätä varten 10 voidaan kaivosajoneuvon 1 ajoreitille sovittaa ensimmäinen referenssipiste 30a ja toinen referenssipiste 30b, jotka voivat olla esimerkiksi laserlähettimiä, joiden lähettämän säteen kaivosajoneuvossa 1 oleva anturi on sovitettu tunnistamaan. Kulkiessaan referenssipisteiden 30a, 30b välisen referenssimatkan Lref ohjausjärjestelmä samalla mittaa tämän matkan. Korjauskertoimen päivit-15 tämistä varten ohjausjärjestelmä vertaa mitattua matkaa referenssimatkaan.
Vielä on mahdollista järjestää korjauskertoimen arvon päivitys siten, että määritetään tilastollisesti kunkin rengastyypin keskimääräinen kulumisno-peus. Koska renkaiden normaali kuluminen noudattaa tiettyä trendiä, voidaan empiirisesti selvittää, kuinka pitkä matka tietyllä rengastyypillä tietyissä olosuh-20 teissä voidaan keskimäärin ajaa siihen mennessä, kun rengas on loppuunku-lunut ja pitää vaihtaa. Uuden renkaan halkaisija ja vastaavasti loppuunkulu-neen renkaan halkaisija tiedetään. Näiden tietojen pohjalta voidaan määritellä , suhteellisen tarkasti, miten paljon pyörän halkaisija muuttuu suhteessa ajet- ;· tuun matkaan. Korjauskerrointa voidaan siten päivittää kuljetun matkan suh- 25 teessä lineaarisesti. Pyörässä mahdollisesti tapahtuvien yllättävien ilmiöiden havaitsemiseksi voidaan pyörä varustaa esimerkiksi kulumisilmaisimella, joka ·. antaa hälytyksen, mikäli kuluminen poikkeaa normaalista.
Keksinnön mukainen menetelmä voidaan suorittaa ajamalla ohjausjärjestelmään kuuluvan tietokoneen prosessorissa tietokoneohjelma. Keksin- ' * · ; 30 nön mukaisen menetelmän toteuttava tietokoneohjelma voidaan tallettaa oh jausjärjestelmän muistiin, tai ohjelma voidaan ladata tietokoneeseen joltakin muistivälineeltä kuten esimerkiksi CD-ROM -levyltä. Edelleen tietokoneohjelma ..: voidaan ladata jostain toisesta tietokoneesta esimerkiksi tietoverkon kautta • t kaivosajoneuvon ohjausjärjestelmään kuuluvaan tietokoneeseen.
» »
* I
115161 8
Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.
»
Claims (10)
1. Menetelmä paikannuksella varustetun kaivosajoneuvon kulkeman matkan määrittämiseksi, joka kaivosajoneuvo (1) käsittää: alustan (2); useita pyöriä (3); 5 moottorin (4); voimansiirron (5) pyöritysmomentin välittämiseksi moottorilta (4) ainakin yhdelle pyörälle (3); sekä ohjausjärjestelmän, johon kuuluu ainakin yksi ajoneuvoon (1) sovitettu ensimmäinen ohjausyksikkö (8); sekä edelleen välineet kuljetun matkan määrittämiseksi; ja jossa menetelmässä: monitoroidaan ainakin yhden pyörän (3) pyörimistä ja lasketaan Ohio jausjärjestelmässä monitoroinnin tuloksen sekä monitoroinnin kohteena olevan pyörän (3) halkaisijan (D) perusteella kuljetun matkan suuruus, tunnettu siitä, että määritetään korjauskerroin, joka muuttuu suhteessa pyörän (3) halkaisijan (D) muutokseen; 15 korjataan laskemalla saatua kuljetun matkan arvoa mainitun kor- jauskertoimen avulla; ja päivitetään mainitun korjauskertoimen arvoa ennalta suunnitelluin välein.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että suoritetaan ennalta määrätyin välein ajoneuvon (1) paikannuksen ··· tarkistus, jossa määritetään ajoneuvon (1) todellinen sijainti, sekä määritetään . poikkeama ajoneuvon (1) todellisen sijainnin ja suunnitellun reitin (16) välillä, *·. määritetään poikkeamaa vastaava ajoneuvon (1) ajosuuntainen (A) ‘# 25 matkan korjaus, summataan ennalta määritellyn tarkastelujakson aikana esiin tulleet * · ·' ajosuuntaiset (A) matkan korjaukset ohjausjärjestelmässä olevaan laskuriin, ja päivitetään korjauskerrointa tarkastelujakson aikana mitatun matkan suuruuden sekä tarkastelujakson aikana laskuriin summatun korjausarvon :: 30 keskinäisen suhteen perusteella.
··. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu | siitä, että opetetaan ennalta ohjausjärjestelmälle ajoneuvon (1) suunniteltu • reitti (16) ja tallennetaan ohjausjärjestelmään ympäristömalli suunnitellun reitin • I 35 (16) pinnan muodosta, n 51 61 monitoroidaan käytön aikana ympäristötietoa ajoneuvoa ympäröivien pintojen muodosta, suoritetaan paikannuksen tarkistus vertaamalla monitoroitua ympäristötietoa ohjausjärjestelmään tallennettuun ympäristömalliin, 5 määritetään vertailun perusteella ajoneuvon (1) todellinen sijainti, määritetään poikkeama suunnitellusta reitistä (16) sekä lasketaan ajoneuvon (1) ajosuuntainen (A) matkan korjaus.
4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että otetaan korjauskertoimen päivityksessä huomioon ennalta määrätty 10 osuus yksittäisen paikannuksen tarkistuksen tuottamasta päivitystarpeesta.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että välitetään kaivosajoneuvon (1) ohjaukseen liittyvää dataa ensimmäisen ohjausyksikön (8) ja kaivosajoneuvon (1) ulkopuolisen toisen ohjausyksikön (10) välillä.
6. Kaivosajoneuvon ohjausjärjestelmä, joka käsittää ainakin: ensimmäisen ohjausyksikön (8), välineet kaivosajoneuvon (1) ainakin yhden pyörän (3) pyörimisen monitoroimiseksi; ja jossa ohjausjärjestelmä on sovitettu määrittämään pyörän (3) 20 pyörimisen ja pyörän (3) halkaisijan (D) perusteella ajoneuvon (1) kulkeman matkan,tunnettu siitä, että ohjausjärjestelmä on sovitettu automaattisesti korjaamaan mat-(t;: · kan mittauksen tulosta korjauskertoimen avulla, ja ; · että korjauskertoimen arvo on sovitettu päivittymään ennalta suunni- •" ·. 25 telluin välein huomioiden siten pyörän (3) halkaisijan (D) muutoksen trendin.
•,*. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu *··. siitä, että ohjausjärjestelmä on sovitettu ennalta suunnitelluin välein tarkistamaan ajoneuvon (1) paikannuksen sekä määrittämään ajoneuvon (1) ajo- > · 30 suuntaisen (A) korjausehdotuksen paikannukselle, että ohjausjärjestelmässä on laskuri, joka on sovitettu summaamaan ’: korjausehdotukset ennalta suunnitellun tarkastelujakson aikana, ja että ohjausjärjestelmä on sovitettu määrittämään korjauskertoimen arvon tarkastelujakson aikana mitatun matkan suuruuden sekä tarkastelujak-‘ 35 son aikana laskuriin summatun korjausarvon keskinäisen suhteen perusteella. • 115161
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että ohjausjärjestelmään on tallennettu elektroninen ympäristömalli suunnittelun reitin (16) pinnan muodoista, 5 että ohjausjärjestelmä käsittää välineet elektronisen ympäristödatan muodostamiseksi kaivosajoneuvoa (1) ympäröivän tilan pintojen muodon perusteella, ja että ohjausjärjestelmä on sovitettu tarkistamaan ajoneuvon (1) paikannuksen vertaamalla ympäristödataa ympäristömalliin.
9. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen ohjausjärjestelmä, tun nettu siitä, että ohjausjärjestelmä käsittää ainakin yhden laserskannerin (14) ajoneuvon (1) paikannuksen tarkistamista varten.
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 6-9 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että ohjausjärjestelmä käsittää tiedonsiirtoyksikön 15 (9), jonka avulla ensimmäinen ohjausyksikkö (8) on sovitettu kommunikoimaan kaivosajoneuvon (1) ulkopuolisen ainakin yhden toisen ohjausyksikön (10) kanssa. » 1 * » I · > » I > > 115161
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20030440A FI115161B (fi) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | Järjestely kaivosajoneuvon paikannukseen |
| CL200400619A CL2004000619A1 (es) | 2003-03-25 | 2004-03-24 | Metodo para determinar una distancia recorrida por un vehiculo minero no tripulado provisto con posicionamiento, que comprende determinar un factor de correccion el cual cambia en relacion a un cambio en el diametro de la rueda, corregir el valor de |
| PCT/FI2004/000172 WO2004085968A1 (en) | 2003-03-25 | 2004-03-25 | Method and control system for positioning a mine vehicle |
| AU2004223687A AU2004223687B2 (en) | 2003-03-25 | 2004-03-25 | Method and control system for positioning a mine vehicle |
| CA2519323A CA2519323C (en) | 2003-03-25 | 2004-03-25 | Method and control system for positioning a mine vehicle |
| EP04723226.9A EP1606587B1 (en) | 2003-03-25 | 2004-03-25 | Method and control system for positioning a mine vehicle |
| US10/550,606 US7643934B2 (en) | 2003-03-25 | 2004-03-25 | Method and control system for positioning a mine vehicle |
| ZA200507221A ZA200507221B (en) | 2003-03-25 | 2005-09-08 | Method and control system for positioning a mine vehicle |
| AU2009238278A AU2009238278B2 (en) | 2003-03-25 | 2009-11-13 | Method and control system for positioning a mine vehicle |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20030440A FI115161B (fi) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | Järjestely kaivosajoneuvon paikannukseen |
| FI20030440 | 2003-03-25 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20030440A0 FI20030440A0 (fi) | 2003-03-25 |
| FI20030440A FI20030440A (fi) | 2004-09-26 |
| FI115161B true FI115161B (fi) | 2005-03-15 |
Family
ID=8565862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20030440A FI115161B (fi) | 2003-03-25 | 2003-03-25 | Järjestely kaivosajoneuvon paikannukseen |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7643934B2 (fi) |
| EP (1) | EP1606587B1 (fi) |
| AU (2) | AU2004223687B2 (fi) |
| CA (1) | CA2519323C (fi) |
| CL (1) | CL2004000619A1 (fi) |
| FI (1) | FI115161B (fi) |
| WO (1) | WO2004085968A1 (fi) |
| ZA (1) | ZA200507221B (fi) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI115414B (fi) * | 2003-07-03 | 2005-04-29 | Sandvik Tamrock Oy | Järjestely kaivosajoneuvon sijainnin valvontaan kaivoksessa |
| AU2006274421B2 (en) | 2005-07-26 | 2011-08-11 | Macdonald, Dettwiler And Associates Inc. | Traffic management system for a passageway environment |
| SE530113C2 (sv) * | 2006-07-17 | 2008-03-04 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Förfarande och anordning för positionsbestämning av en bergförstärkningsbult |
| FR2936324B1 (fr) * | 2008-09-19 | 2010-10-15 | Balyo Systems Sarl | Procede de navigation et systeme mettant en oeuvre un tel procede |
| AU2009305103B2 (en) * | 2008-10-17 | 2014-08-07 | Frank Wegner Donnelly | Rail conveyance system for mining |
| FI20095716L (fi) * | 2009-06-24 | 2010-12-25 | Sandvik Mining & Constr Oy | Liikkuvan kaivoskoneen automaattista ohjaamista varten tarvittavien tietojen määrittäminen |
| FI124169B (fi) | 2011-06-14 | 2014-04-15 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä poraussuunnitelman laatimiseksi |
| EP2739792B1 (en) | 2011-08-03 | 2017-03-01 | Joy MM Delaware, Inc. | Automated operations of a mining machine |
| SE537163C2 (sv) | 2012-05-02 | 2015-02-24 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Metod och system för manövrering av en mobil gruvmaskin i entunnel och en mobil gruvmaskin |
| SE538027C2 (sv) * | 2014-06-16 | 2016-02-16 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Kommunikationsenhet i en åtminstone delvis fjärrstyrd gruvmaskin |
| CA2879241C (en) * | 2015-01-22 | 2017-08-29 | Yves Nelson | Drill positioning system for jumbo carrier unit |
| US10066346B2 (en) * | 2015-08-12 | 2018-09-04 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Point cloud based surface construction |
| WO2017118000A1 (zh) * | 2016-01-04 | 2017-07-13 | 杭州亚美利嘉科技有限公司 | 机器人轮径补偿方法和装置 |
| EP3660453B1 (en) * | 2018-11-30 | 2023-11-29 | Sandvik Mining and Construction Oy | Positioning of mobile object in underground worksite |
| JP2023018538A (ja) * | 2021-07-27 | 2023-02-08 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ管理装置、プログラム及びタイヤ管理方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3741473A (en) * | 1971-12-08 | 1973-06-26 | C Finley | Odometer |
| US3735103A (en) * | 1971-12-13 | 1973-05-22 | C Finley | Odometer |
| DE2604711C3 (de) | 1976-02-06 | 1979-05-17 | Hans-Peter Dr.-Ing. 6000 Frankfurt Gebel | Wegemesser |
| JPS5487580A (en) * | 1977-12-23 | 1979-07-12 | Nissan Motor | Trip meter |
| GB2117516A (en) * | 1982-03-26 | 1983-10-12 | Rubery Owen Rockwell Ltd | Measuring distances travelled by non-powered wheeled vehicles |
| JP2689357B2 (ja) | 1990-09-04 | 1997-12-10 | 株式会社ゼクセル | 相対方位検出方式 |
| SE469672B (sv) * | 1991-10-30 | 1993-08-16 | Elias Staicouras | Exakt hastighets- och avstaandsmaetare foer fordon |
| EP0699894B1 (en) | 1994-09-01 | 2002-03-27 | Aisin Aw Co., Ltd. | Navigation system |
| IT1271241B (it) * | 1994-10-04 | 1997-05-27 | Consorzio Telerobot | Sistema di navigazione per robot mobile autonomo |
| JP3578511B2 (ja) * | 1995-04-21 | 2004-10-20 | 株式会社ザナヴィ・インフォマティクス | 現在位置算出装置 |
| EP0952427B1 (en) * | 1998-04-24 | 2004-03-03 | Inco Limited | Automated guided apparatus |
| DE19945119C2 (de) | 1999-09-21 | 2001-12-06 | Mannesmann Vdo Ag | Verfahren zum Navigieren eines bodengebundenen Fahrzeugs |
| FI111414B (fi) * | 2001-05-14 | 2003-07-15 | Sandvik Tamrock Oy | Menetelmä ja laitteisto kaivoskoneen aseman määrittämiseksi sen pyörien luistaessa |
| US6948576B2 (en) * | 2002-01-10 | 2005-09-27 | Jorge Angeles | Driving and transmission unit for use in rolling vehicles |
| JP4295953B2 (ja) | 2002-04-26 | 2009-07-15 | パイオニア株式会社 | 距離係数学習装置、この方法、このプログラム、このプログラムを記録する記録媒体、移動状況算出装置、および、現在位置算出装置 |
-
2003
- 2003-03-25 FI FI20030440A patent/FI115161B/fi active IP Right Grant
-
2004
- 2004-03-24 CL CL200400619A patent/CL2004000619A1/es unknown
- 2004-03-25 EP EP04723226.9A patent/EP1606587B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-03-25 WO PCT/FI2004/000172 patent/WO2004085968A1/en active Application Filing
- 2004-03-25 CA CA2519323A patent/CA2519323C/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-03-25 AU AU2004223687A patent/AU2004223687B2/en not_active Expired
- 2004-03-25 US US10/550,606 patent/US7643934B2/en active Active
-
2005
- 2005-09-08 ZA ZA200507221A patent/ZA200507221B/en unknown
-
2009
- 2009-11-13 AU AU2009238278A patent/AU2009238278B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20060235609A1 (en) | 2006-10-19 |
| EP1606587B1 (en) | 2018-05-09 |
| CA2519323A1 (en) | 2004-10-07 |
| CL2004000619A1 (es) | 2005-02-04 |
| AU2009238278A1 (en) | 2009-12-03 |
| EP1606587A1 (en) | 2005-12-21 |
| US7643934B2 (en) | 2010-01-05 |
| FI20030440A0 (fi) | 2003-03-25 |
| AU2004223687B2 (en) | 2009-08-13 |
| ZA200507221B (en) | 2006-06-28 |
| CA2519323C (en) | 2012-09-04 |
| AU2009238278B2 (en) | 2011-03-17 |
| WO2004085968A1 (en) | 2004-10-07 |
| AU2004223687A1 (en) | 2004-10-07 |
| FI20030440A (fi) | 2004-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2009238278B2 (en) | Method and control system for positioning a mine vehicle | |
| US9008886B2 (en) | Method of modifying a worksite | |
| Scheding et al. | An experiment in autonomous navigation of an underground mining vehicle | |
| CA2530795C (en) | Arrangement for monitoring the location of a mining vehicle in a mine | |
| US8620530B2 (en) | System for controlling a multimachine caravan | |
| US8606495B2 (en) | Method and apparatus for mining vehicle safety arrangements | |
| US9182760B2 (en) | Method of managing a worksite | |
| US20090088979A1 (en) | Automated machine navigation system with obstacle detection | |
| AU2017382930B2 (en) | Monitoring the operation of a work machine | |
| FI121762B (fi) | Menetelmä ja laitteisto kaivosajoneuvon paikantamisen järjestämiseksi | |
| ZA200600845B (en) | Method and system for monitoring location of mining vehicle | |
| US9651381B2 (en) | Terrain mapping system using virtual tracking features | |
| JP6990600B2 (ja) | 自律走行システム | |
| US11150645B2 (en) | Localization system for underground mining applications | |
| CN105849661A (zh) | 矿山机械的管理系统和管理方法 | |
| RU2572434C1 (ru) | Система управления рабочим органом землеройно-транспортной машины | |
| US20090248221A1 (en) | Control system for payload limiting of hauling operation | |
| US20220099533A1 (en) | System and method for monitoring machine operations at a worksite | |
| KR20220086664A (ko) | 작업 기계의 교정을 위한 방법 및 시스템 | |
| KR20230069317A (ko) | 자율 주행 이동 로봇의 기구학적 파라미터 오차 보정 장치 및 그 방법 | |
| JPH04164210A (ja) | 移動体の高さ計測装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 115161 Country of ref document: FI |