WO2018166836A1 - System and method for documenting tipping processes on a landfill site - Google Patents

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WO2018166836A1
WO2018166836A1 PCT/EP2018/055419 EP2018055419W WO2018166836A1 WO 2018166836 A1 WO2018166836 A1 WO 2018166836A1 EP 2018055419 W EP2018055419 W EP 2018055419W WO 2018166836 A1 WO2018166836 A1 WO 2018166836A1
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WO
WIPO (PCT)
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drone
vehicle
marking unit
target marking
target
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/055419
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen DÜRNHÖFER
Original Assignee
Sku Saale-Kies-Union 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 Sku Saale-Kies-Union Gmbh filed Critical Sku Saale-Kies-Union Gmbh
Priority to EP18710002.9A priority Critical patent/EP3596571A1/en
Publication of WO2018166836A1 publication Critical patent/WO2018166836A1/en

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0094Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots involving pointing a payload, e.g. camera, weapon, sensor, towards a fixed or moving target

Definitions

  • a (waste) storage facility is a structural and technical facility with the aim of ensuring that the deposition of waste harms the environment as little as possible. It is also referred to as a "disposal facility” or “disposal facility”. Furthermore, there are storage facilities for backfilling residual mining holes. There are different types of emplacement sites, such as household garbage or
  • the fee for use or disposal at storage sites is usually charged on the basis of the effective waste weight by means of weighing.
  • the balance is first approached in the entrance area of the emplacement site with which the vehicle weight is determined. Furthermore, usually corresponding acceptance epapers are created which contain the weight and further information about the process, for example the name of the person delivering it. In addition, an incoming inspection and a classification of the type of waste can be carried out at this point. After creating the Armahmepapiere the deliverer moves to its assigned deposition site and dumps the waste. In trucks, this tipping is usually done by tilting the bed to slipping the waste out of the vehicle.
  • the route between the scale at the entrance to the Einlungs Anlagen and the place of dumping the waste may, especially in larger storage areas, a longer journey, for example, a few miles include.
  • the traffic volume at larger storage facilities is considerable. So several hundred tipping operations can take place daily. Also, the tipping often does not take place under personal supervision by the staff of the storage facilities, as this would be too costly.
  • the balance usually has to be approached again to weigh the vehicle again, the difference weight being determined as the weight of the waste. This is omitted, for example, in the event that the unladen weight of the vehicle is pre-stored. As a result, a delivery note is created regularly in which the relevant
  • Next may be tipped by the delivering usually only at the specified by the operator of the emplacement site unloading. Thus, it may happen that the submitting user tilts at a location not assigned to him, which can also lead to contamination of the corresponding location of the emplacement. Also in this case, it is difficult or impossible to prove the actual cause of the damage.
  • a storage site regularly has a geography that varies with time. Depending on need and possibility change the places of tipping of the waste and the corresponding routes. For example, the garbage heap grows or new garbage pits are dug out and old garbage pits closed.
  • stationary video surveillance systems for example columns with attached dome cameras
  • stationary video surveillance systems are often unsuitable, too inflexible and / or too costly due to the large area of storage facilities to prevent or detect deposition of problematic waste.
  • the amount of data of such stationary video surveillance systems is a problem.
  • a continuous monitoring of such large areas with many individual processes over years is not a goal leader, since the associated video material is difficult to sift.
  • video material may not be usable, since the viewing angle on the portable Abkipp process can be unfavorable.
  • a system for documenting dumping operations at a storage facility comprising: at least one drone capable of flight having an image capture device and having a first communication means; at least one non-stationary target marking unit for providing on or in a vehicle, the target marking unit having a second communication means; a stationary computer unit with a database and with a third communication means.
  • a drone within the meaning of the invention is an unmanned aerial vehicle. The drone is thus set up so that an autonomous flight operation and a corresponding independent navigation can take place.
  • a (drone or ground-based) control device preferably a digital computing n ri rect) for the autonomous flight operations and the independent navigation of the drone provide. In particular, the drone can approach and take a certain position (horizontal and vertical).
  • the drone invention is hoverable.
  • the drone is a helicopter-type or quattro-copter type, and these particular types of drones can precisely maintain their position in the air (preferably compensating for side winds).
  • an airworthy drone has an image capture device, for example a digital camera with preferably adjustable viewing angle.
  • the image capture device is used for the visual capture of the tilting operation, which is a component of the documentation of the tilting operation according to the invention.
  • This visual capture may include, for example, digital photographs or digital video recordings. Thus, it is pictorially recorded which deposit object or waste is actually dumped and comes to rest on the emplacement site.
  • the image capture device according to the invention can be attached to the drone, for example fixed or with a fixed viewing area relative to the drone. Consequently, the drone itself must be properly aligned to adjust the orientation of the imaging device.
  • the bi-directional detection device may be moved and aligned relative to the drone via a mechanical device in at least one axis.
  • a mechanical device in at least one axis.
  • the device may be, for example, a so-called "gimbal" with integrated three-dimensional image stabilization.Thus, the vision range of the image capture device can be adjusted independently of the orientation of the drone.An advantage of using drones is the easy scalability of the system.
  • drones offer a high application flexibility. Drones are versatile and can easily be retrofitted if required or provided with additional facilities to perform special tasks. For example, these can be additionally equipped with night vision cameras for night operation.
  • the drones could be equipped with sensors, after the Abkippvorgang a sensory detection of Abkippstelle can be done.
  • chemical gas sensors could check the dumping site after dumping for harmful substances, for example, for sulfur compounds or for gasoline compounds, and the result document.
  • the drone could fly closer to the tipping point after detection of tipping for purposeful performance of such sensory detection (“snooping")
  • spectrometric detection of the tipping point could also be performed to detect inadmissible substances in the discharged waste.
  • the drones are equipped with a respective wireless module to wirelessly exchange data with each other.
  • a first aircraft transmit data to a second aircraft, which in turn transmits the data to the control center.
  • high-speed wireless transmission technologies designed for short ranges can be used, and yet the transmission of data to a remotely located center can be ensured.
  • the technology underlying this application is also known by the term “mesh networking" or "wireless mesh network”.
  • a target marking unit is, for example, a battery-operated device having a computer unit in a portable housing, which can be mounted on or in a vehicle. Consequently, the vehicle is provided with the inventive targeting unit, which is part of the system according to the invention and which is moved with the vehicle.
  • the attachment of the target marking unit on or in the vehicle preferably takes place manually when the vehicle enters the area of the emplacement site.
  • the target marking unit can be handed over to the balance together with the delivery documents.
  • the target marking unit furthermore preferably has an inductive transformer (for example a coil for current consumption with associated charging electronics for the battery), via which the target marking unit can be charged in a simple manner without contact.
  • an inductive transformer for example a coil for current consumption with associated charging electronics for the battery
  • the target marking unit can be manually activated or "armed” when it is attached by means of a switch or pushbutton (which also preferably satisfies at least IP 44 or IP 67) If the indicator light is on, the target marker is active.
  • Activation of the targeting unit is the indication to the system that this target is "marked” and is to be tracked by a drone, accordingly a radio signal is emitted from the targeting unit, whereby a drone that is not yet tracking a vehicle at the time of activation,
  • the drone can be assigned to the targeting unit for tracking independently start or take off and take a predetermined starting position at the entrance of the emplacement for the start of the pursuit flight.
  • a digital threshold i.e., a local boundary in the (geographic) position
  • this position-defined threshold which is preferably provided at the exit from the scale to the emplacement site, is exceeded by the destination marking unit (and thus the vehicle), it activates automatically and a drone is assigned to the destination marking unit analogous to the above , In this case, it is advantageously only necessary to provide the target marking unit on or in the vehicle, for example when transferring the delivery papers.
  • a deactivation of the target marking unit in the sense described above either manually by switch or button or automatically when exceeding a further digital threshold (which is provided at the exit of the emplacement) take place.
  • a further digital threshold which is provided at the exit of the emplacement.
  • the two digital thresholds may coincide, thus providing a single threshold for activation and deactivation of the targeting unit.
  • a target marking unit preferably has a unique identification number, which is transmitted by radio, and which is pre-stored in the target marking unit, for example in a so-called FLASH memory.
  • an unambiguous identification of the classifications can also take place via their (respectively unique) position.
  • the drones or the computer unit keep a digital list of the currently transmitted positions Targeting units and assign this list automatically unique identification numbers.
  • an unambiguous identification of the destination marking unit can take place via its network address, in the case of an IP network preferably via a static IP address.
  • the system has, for example, one drone for each target marking unit.
  • the system has more drones than target marking units, so that a continuous operation of the system is ensured even in the case of intermittent offloading or intermittent failure of some drones.
  • the drone and the targeting unit each have means for detecting their position, preferably GPS receivers.
  • the system is set up such that the target marking unit can transmit its position to the drone via radio and the drone can align its position with the position of the target marking unit, so that the drone of the target marking unit at a predetermined (nominal) distance (for example 20 meters ) or in a predetermined (nominal) distance range (for example, 15-40 meters) can follow.
  • a predetermined distance for example 20 meters
  • a predetermined (nominal) distance range for example, 15-40 meters
  • a (desired) distance or a (desired) distance range is compared with the actually present actual distance, and the flight parameters of the drone (for example flight direction, speed, acceleration, altitude) are regulated accordingly.
  • This position adjustment can be carried out at short time intervals, for example every 50 or 500 ms, and adjusted with the aid of control elements (integral, differential or proportional elements) in terms of application technology.
  • an integral element is preferably used in the comparison calculation for holding the (target) distance, so that the drone, which usually can reach high acceleration values (regularly> 15 m / s), does not abruptly track every pothole through which the vehicle possibly travels .
  • the specification of a (target) distance range instead of a (Target) distance has the advantage that the drone has more freedom in determining their flight path.
  • the drone can also align the viewing angle of the image capture device on the target marking unit and thus on the vehicle already during the consequences.
  • the drone performs the necessary geometric calculations by means of a computer unit (or, alternatively, a computer unit in a stationary center) to set up the drone flight path to follow the vehicle (or targeting unit) at a predetermined distance or range .
  • geometrical calculations are preferably performed so that the drone or the image capture device of the drone are oriented such that the image capture device can permanently keep the vehicle in view, i.e. in the visible detection range of the image capture device, until the tilting operation.
  • “coverage gaps" can be avoided, which can exist, for example, when stationary video systems are used, Alternatively, the orientation of the image capture device on the vehicle can only take place when the tilting process is detected.
  • the advantage here is that the drone has a high flexibility, and thus the Zi elm arki ing unit can follow with great reliability.
  • the desired viewing angle (including the height above the target, the total distance / distance range to the target, the relative angle to the direction of travel of the vehicle) may be given as desired in order to obtain records of the Abkippvorgangs with good meaning.
  • the respective position of the target marking unit and the drone can be determined, for example, with the aid of a satellite navigation system, preferably with the aid of GPS sensors (alternatively also GLONASS or GALILEO sensors).
  • GPS sensors alternatively also GLONASS or GALILEO sensors
  • the calculations explained above can then be made, for example, by means of the drone's GPS coordinates and the target marking unit.
  • a relative position determination with respect to a direction finding device installed on or at the location may be carried out locally on the emplacement site, wherein the drone and the destination marking unit can navigate in a common coordinate system with respect to the direction finder.
  • a conventional WLAN-based location can be used, which can determine a position relative to a WLAN transmitter with the aid of WLAN propagation patterns and / or radio delays.
  • the calculations can be made according to the usual geodesy eversion.
  • the determined position of the target marking unit, which is transmitted to the drone thus gives the drone the position of the vehicle and also the position of the required image detail.
  • the drone firstly receives the information required for the tracking of the target to be tracked and secondly, the required information, whereupon the image capture device is to be aligned with its field of view.
  • the system is set up such that the tilting operation of the vehicle can be detected.
  • This detection process concerns the determination that the waste leaves the vehicle and is dumped on the site.
  • Such registration can take place in different ways, with three examples being explained in more detail in paragraphs 1), 2) and 3) below:
  • the field of vision of the drone image capture device is aimed at the location of the vehicle, preferably a truck, from which the waste is dumped on the emplacement site. This is preferably the back of the vehicle in the conventional trucks.
  • the image capture device performs a continuous digital video capture.
  • Object recognition is optically detected that objects from the Move out the vehicle. As a result, a detection signal is generated, indicating that the tilting process has been positively detected.
  • the target marking unit is fastened with its housing and preferably with a magnetic base on the tiltable loading area of the vehicle.
  • An inclination sensor of the target marking unit recognizes that the inclination angle of the loading surface relative to the horizontal increases. When a predetermined tilt threshold value is exceeded, it is thus sensory that the tilting process takes place. As a result, a detection signal can be generated, which is transmitted to the drone, whereby this is informed about the positive detection of Abkippvorgangs.
  • the overall height of the vehicle increases during tipping. This can be measured at least roughly by means of image processing and suitable filtering. If the drone's image capture device detects that the overall height of the vehicle is increasing, it may assume that a dump is taking place, and the dip signal detection signal may be triggered.
  • the drone's image capture device can record the vehicle's tilting operation upon detection thereof.
  • the detection signal causes the drone to perform the imaging explained in more detail above.
  • the period of image acquisition may be predetermined, and may, for example, include a few seconds or a few minutes.
  • the drone's image capture device can record prior to generation of the drone Start detection signal, for example, 10 seconds before the generation or transmission of the detection signal. This takes account of a possible time delay, which may be present in a recording according to the above-mentioned examples of paragraphs 1) to 3). For example, waste may already fall from the cargo bed at a time when the angle of inclination of the cargo bed has not yet exceeded the tilt swath 1 value.
  • the record, and preferably further relevant data such as the location (position), date, time or tag of the target tag unit, which may be provided in the drone, are further communicated to the computer unit for storage in its database.
  • the erfmdungsdorfe database for example, be a common database system, which is suitable to store large amounts of data efficiently, consistently and permanently and provide required subsets in different, needs-based forms of presentation for users and application programs.
  • the drone is set up so that it can carry out the tracking of the vehicle autonomously.
  • the drone can assume its flight positions calculated as set forth above without the intervention of a person or a control instruction by a person. Consequently, no personnel is required to control or fly the drones. This saves advantageous costs.
  • the drone preferably has a storage device in which predefined flight corridors are stored. These flight corridors define three-dimensional geoposition areas in which the drone is allowed to fly. This ensures, for example, that the drone can not leave the area of the emplacement site without permission.
  • a minimum and a maximum flying height may preferably be taken into account, if necessary, in order to ensure safe flight operation.
  • a given minimum flight altitude ensures that the risk of collision with stationary or mobile obstacles (for example, trees or trucks) is greatly reduced.
  • An interaction of the drone with the targeting unit may include a variety of aspects, such as the transmission of information regarding the condition of the motor vehicle (eg, speed, position, acceleration, technical parameters of the vehicle) or communication or interaction with vehicle occupants or the like.
  • the system is set up such that the drone can adopt a predetermined position relative to the vehicle and its motion vector using a determined motion vector of the tracked vehicle in order to record the Abkippvorgang from a suitable angle of view.
  • the means for detecting the position of the target tag unit may be arranged such that not only the position but also the speed of the vehicle is determined.
  • a GPS sensor outputs its position and velocity by default, that is, summarizes the motion vector of the vehicle.
  • this motion vector can be transmitted to the drone by radio.
  • the drone can determine the motion vector itself by calculation from the time difference between two positions.
  • it can be assumed, for example, that the vehicle drives forward when entering the emplacement site, with which the system can easily determine for itself whether the motion vector of the vehicle is directed forwards or backwards in the later course of the vehicle's travel in the area of the emplacement positive or negative.
  • the process of following through the drone can take into account not only a predetermined (target) distance or (target) distance range, but also the actual orientation / direction of travel of the vehicle.
  • the drone can set its relative (flight) position to the vehicle so that it is calculated in its horizontal position opposite to the direction of the positive motion vector, and that in the case of a negative motion vector, it is provided in the direction of the negative motion vector.
  • an angular offset horizontal position of the drone with respect to the motion vector may be calculated.
  • the viewing area is advantageous when the drone is behind the vehicle when the vehicle tilts backwards.
  • the system has an interface to an electronic logistics management system of the emplacement site, and the system can transmit information regarding the recording of the dumping process to the electronic logistics management system.
  • a "digital" consolidation of the data concerning the documentation of the dumping operation with the logistic data of the logistics management system of the storage facility can take place.
  • a note may be printed for the submitter that the dumping operation is under a specific file number with location and Time is stored.
  • information concerning the billing of the entire process for example the billing address, can be digitally linked to the recording of the tipping process, thus improving the informative value of the documentation.
  • the system has a landing platform for at least one drone at a predetermined position, wherein the landing platform and the drone have inductive transformers, which are set up so that a battery of the drone can be charged on the landing platform by means of inductive coupling.
  • the usual flight time for a drone with a full battery charge is between 15 and 45 minutes.
  • one or a plurality of Abkippvor réellen be documented with a battery charge of the drone.
  • the provision of inductive transformers eliminates the need for manually plugging cables into the drone, which can also automate this process.
  • the drone is charged regularly to increase the operational readiness.
  • the landing platform is, for example, a raised and horizontally oriented surface opposite the ground, on which at least one drone can land.
  • the landing platform can also be called a loading platform.
  • the landing platform has a horizontal, flat surface that is dimensioned so that the drone can stand on it.
  • the landing platform may further include a moveable outer wall with a mechanism that covers the normally open landing surface when needed (eg, when rain sets in - see below for more details), thus protecting the drones on the landing platform from environmental impact or theft.
  • This movable outer wall can For example, be performed similar to a movable hangar of a conventional airfield, and be pushed by means of a motor drive in case of need on the drones to cover these.
  • the landing or loading platforms can also be in the roof of an existing
  • the first to third communication means can communicate via WLAN or mobile in a common network.
  • the individual components of the system according to the invention can easily exchange data with each other.
  • such a network is based on the Internet Protocol (with IP-addressed drones and Zielm arki tion units).
  • the network preferably allows operation of a plurality of drones and target tag units without unduly restricting the bandwidth for transmission of the records, ie, the bandwidth of the network is preferably at least 100 kbps, resulting in the transmission of bit data from a few Drones is sufficient.
  • the drone can be assigned to the vehicle to be tracked by providing the target marking unit in or on the vehicle and activating the target marking unit, so that one drone is assigned to a vehicle for tracking. As a result, the respective assignment of the drone to the vehicle can be canceled again when the target marking unit is deactivated again. This has already been explained in detail, which is why further explanations are unnecessary here.
  • the system further comprises means for obtaining meteorological parameters, for example the currently prevailing wind speed, wherein the system can prevent the flight operation of the at least one drone on the basis of an assessment of the meteorological parameters.
  • the means for obtaining meteorological characteristics is a weather station or an interface to a supra-regional weather service, wherein the wind speed can be determined on or above the storage facility. Exceeds the wind speed a predetermined threshold, from which a safe flight operation is no longer possible, the flight mode is stopped.
  • a rain sensor may detect whether it is raining or not, and the system will stop flying in the rain.
  • At least the following information is stored in the database per detected tilting operation: the position of the detection of the tilting operation; the time and date of detection of the tipping operation; the picture material of the recording of the Abkippvorgangs, and preferably the delivery note number from the parallel running management program.
  • the drone is set up such that it can detect the tilting operation of the vehicle by means of image processing while detecting a change in the external appearance of the vehicle. For example, by means of image processing, it is possible to detect waste from the vehicle the storage facility is unloaded, as explained in more detail above. Because the drone already has an image capture device for recording the tilting process, no additional device for detecting the tilting process is required, which saves costs.
  • the target marking unit has the following: a housing with a fastening device, preferably a magnetic base, for fastening to the loading area of the vehicle; and an inclination sensor for detecting the inclination of the loading surface; and the target marking unit is arranged such that when the loading surface exceeds a predetermined inclination angle, the target marking unit can transmit a detection signal to the drone via the detection of the dumping operation.
  • a fastening device preferably a magnetic base
  • a method for documenting dump operations on a storage site comprising the following steps: providing a destination marking unit on or in a vehicle; Activating the target tag unit with concomitant assignment of a drone to the vehicle; Tracking the vehicle by the drone; Detecting the tilting operation; Recording the tipping operation if the tipping operation is detected; Disable and remove the targeting unit.
  • This can be done without large personnel expenditure (which is ultimately only necessary for the provision and removal of the target marking unit on the vehicle) at the entrance of the emplacement an automated documentation of Abkippvorêtn take place in a storage facility.
  • Vehicle by the drone the following: Determining the motion vector of the vehicle; and maintaining a position of the drone at a predetermined position relative to the vehicle. Again, this has been explained in detail above with respect to the system with its advantages.
  • a method for documenting Abkippvor réellen is provided on a storage site, comprising the following steps: detection of the inclination of the loading area by the Zielmark iststechnik; Transmitting a detection signal from the target marking unit to the drone if the slope of the cargo bed exceeds a predetermined threshold; Determining the beginning of the recording of the tilting operation a predetermined period of time before the detection signal is detected.
  • a method for documenting tipping operations on an egg ngerungsst uxte comprising the following steps: transmitting the position of the marking unit to the drone; Matching the position of the drone with the position of the target marking unit; Maintaining a predetermined distance range between the drone and the target marking unit using the result of the matching; Aligning a viewing angle of the image capture device to the target marker using the result of the adjustment.
  • a method for documenting Abkippvor réellen is provided on a storage site, comprising the following steps: transmitting the detection and recording of the Abkippvorgangs to the computer unit; Storing the recording and recording of the tipping process in the database.
  • Fig. 1 is a schematic view of a system of an exemplary
  • Fig. 2 is a schematic plan view of an exemplary terrain of a
  • Fig. 3 is a schematic plan view of an exemplary terrain of a
  • Fig. 4 is a schematic plan view of an exemplary terrain of a
  • 5a is a schematic side view in which the interaction between drone and target marking unit is shown from a horizontal point of view;
  • Fig. 5b is a schematic plan view in which the interaction between
  • Drone and target marking unit of Fig. 5a is shown from a vertical perspective.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a system of an exemplary embodiment of the invention.
  • the exemplary system comprises a stationary computer unit 1, for example a standard personal computer, with a database 12 and with a first communication means 11, at least one drone drone 2 with an image capture device 22 and with a second communication means 21, and at least one non-stationary target marker 3 for provision on or in a vehicle 4, wherein the target marking unit 3 has a third communication means 31.
  • the communication paths in the network 5 between the computer unit 1, the drone 2 and the target marking unit 3 are indicated by the double arrows 51, 52 and 53.
  • the computer unit 1 has a database in which, for example, the records of the documented tilting operations with location, date and time are stored.
  • the computer unit 1 further has an interface 13 to an external logistics management system in order to provide data exchange and / or comparison with a conventional logistics management system of a storage facility. It is not shown that the computer unit 1 can have a screen, keyboard, mouse, etc. for interaction with a user, preferably with the system administrator. For example, system information (for example, a map of the current positions of the drones) or information from the database can be displayed on the screen via an appropriate user interface.
  • the drone 2 has a means for detecting its position 23, in this example a GPS receiver. Thus, the drone 2 can determine its location with high accuracy, for example, better than 0.5 meters.
  • the drone 2 has a memory device 24, in the predefined
  • Flight corridors and the operating system of the drone with further Betri ebsparametern are stored.
  • the flight corridors define two- or three-dimensional geoposition areas in the form of GPS coordinates in which the drone is allowed to perform its flight operations. This can be done a "Geofencing".
  • the drone 2 an additional chemical sensor 25 for the detection of unauthorized chemicals, such as hydrogen sulfide, and an inductive transmission device 26, preferably in the form of a coil with charging electronics, and a battery 27 on.
  • unauthorized chemicals such as hydrogen sulfide
  • an inductive transmission device 26 preferably in the form of a coil with charging electronics, and a battery 27 on.
  • the drone image capture device 22 in this embodiment is a digital and video camera having a "megapixel" sensor which can detect a high resolution horizontal and vertical field of view A.
  • the target marker 3 is laterally attached to an exemplary one
  • the target marking unit 3 has a battery 32 for power supply, a GPS receiver 33, an inductive transmission device 35 and a tilt sensor 34 for measuring an angle ⁇ .
  • the truck 4 has a front side 41 and wheels 46.
  • the bed In the case of dumping the waste from the bed 42 of the truck 4, the bed is inclined by a jack 44, resulting in the angle ⁇ defined between the floor of the bed 45 and the horizontal.
  • the case of tipping is indicated in Fig. 1 by the dashed lines, which indicate the present in this case position of the loading area.
  • the exemplary system of FIG. 1 has an (optional) landing platform 6 on which (at least) one drone 2 can land.
  • the landing platform 6 further comprises a fourth communication means 61 capable of communicating in the network according to the invention.
  • the landing platform 6 can pass information about landed drones 2 or the loading status of the landed drones 2 into the network and preferably to the computer unit.
  • the landing platform 6 a S trom versorgun g 62, via which the landing platform 6 and at least one inductive transformer 66 is supplied with energy.
  • the inductive transformer 66 is provided in the bottom surface of the landing platform such that it is located adjacent to the corresponding transformer 26 of the drone 2 after landing a drone 2.
  • a non-contact energy transfer from the landing platform 6 take place in the battery 27 of the drone 2, which is indicated by the double arrow 67 of FIG.
  • FIG. 1 has an (optional) weather station 7 which, for example, by means of a wind vane 72 (or by means of a propeller measuring device) metrologically detects the wind speed and direction currently prevailing at the emplacement site 99.
  • a fifth communication means 71 which is integrated into the network according to the invention, the information or the wind speed and direction are transmitted to the stationary computer unit 1, which is indicated by the double arrow 54.
  • FIG. 2 illustrates a schematic plan view of an exemplary terrain of a storage facility 99, on which the exemplary embodiment of the invention of FIG. 1 is shown at a time t 1.
  • the quadrangular contour of the emplacement site 99 of FIG. 1 schematically indicates the outer boundary of the emplacement site 99, which may possibly represent the property boundary of the emplacement site 99.
  • this contour coincides with flight corridor 92 (also called flying permission zone), in which drones 2 are allowed to fly autonomously.
  • This flight corridor 92 is pre-stored in the storage facilities 24 of the drones 2 so that the drones 2 can not leave the property of the operator of the storage facility 99 for safety reasons and for legal reasons.
  • Wastewater monitoring devices 94 are provided on the landfill, which monitors the wastewater quality of the emplacement site 99 at various positions. If such a sewage monitoring device 94 is triggered, unacceptable waste may have been deposited at the emplacement site 99, whereby the location of the impermissible deposit can often only be understood relatively roughly from the location of the sewage monitoring devices 94. With the system 100 according to the invention, however, the documentation of the respective storage or Abkippvorlandais in detail even after years can be followed, which facilitates the limitation of the damage location and also finding the cause of the damage.
  • the computer unit 1 according to the invention is provided.
  • a scale 8 for weighing the vehicles at entry and exit and a landing platform 6 for a plurality of drones 2 are provided.
  • the time t 1 of FIG. 2 designates the beginning of the course of an intake process on a storage site 99.
  • a lorry 4 arrives with waste 42.
  • the aiming unit 3 has been attached to the rear side of the vehicle 4.
  • the Zi el m arki smellingsei nhei t 3 are also provided when weighing the vehicle 4 or after weighing the vehicle 4 on or in the vehicle.
  • Next is an (optional) connected to the system 100 via the wireless network
  • Weather station 7 provided with a weather vane 72 for determining wind speed and direction, as explained in more detail above.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the exemplary terrain of the emplacement site 99 of FIG. 2, on which the exemplary embodiment of the invention of FIG. 1 is shown at a time t 2, which is later than the time t 1.
  • the vehicle 4 travels to the site of the emplacement 99 after weighing.
  • the vehicle thereby lays the exemplary track 96, which is shown by the dashed line.
  • a pre-stored in the system 100 threshold 97 for activating and deactivating the target marking unit 3 is provided, which is represented by the double line.
  • a comparison of the positions of the target marking units 3 with the predefined threshold 97 is preferably carried out. If the position of the target marking unit 3 exceeds the threshold 97 from outside the emplacement site 99 to the area of the emplacement site 99, then the target marking unit 3 is "armed” on the vehicle 4. At this time, the system 100 also "learns" which Direction of movement of the vehicle 4 represents the forward direction.
  • This information is transmitted via the network 51, 52, 53 of the system 100 to a drone 2, which is assigned to the destination marking unit 3.
  • This assignment can be made, for example, according to the availability and state of charge of the drones 2.
  • the thus assigned drone 2 flies from the landing platform to a predefined starting point B (which is located adjacent to the entrance of the emplacement 99).
  • the drone 2 then begins the tracking of the vehicle 4 or the activated target marking unit 3, which has already been explained in detail above.
  • the drone can maintain a predetermined positional relationship (for example a predefined horizontal and vertical distance) between the target marking unit 3 and the drone 2.
  • the corresponding flight path of the drone 2 is shown by the dot-dashed line in Fig. 3.
  • the presently positive motion vector of the vehicle 4 is shown by the arrow 43 in FIG. 3.
  • the drone 2 follows the vehicle 4 constantly and autonomously to the pit 91. The result of this is shown in more detail in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of the exemplary terrain of the emplacement site 99 of FIG. 2, on which the exemplary embodiment of the invention of FIG. 1 is shown at time t3, which is later than time t2.
  • the vehicle travels backwards to the pit 91 to dump the waste 42 into the pit 91.
  • the drone 2 performs the calculations explained above in relation to the motion vector of the vehicle 4, and maintains its position behind the vehicle 4 despite the turning motion of the vehicle 4.
  • the motion vector 43 of the vehicle 4 is now negative according to the system 100 calculations.
  • the drone 2 aligns the field of view A of the camera 22 with the vehicle 4 or the target marking unit 3.
  • the viewing area A is predefined in size such that it is irrelevant that the viewing area A of the camera 22 of the drone 2 is aligned with the target marking unit 3, since the vehicle 4 will nevertheless be located in the viewing area A.
  • a predetermined position offset of the (center) position of the vehicle 4 relative to the target marking unit 3 may be defined if the target marking unit 3 is always mounted at the same position of the vehicles 4 (for example, always at the rear left).
  • a recording of the tilting itself can now take place after detection (as already explained in more detail above) of the tilting operation (not shown in detail).
  • the recording of the Abkippvorgangs always for a predetermined period of time, for example, 1 minute, take place.
  • the recording can also begin by means of a time-loop technique a few seconds before the detection of the tilting operation. After the time t3 of FIG. 4, the further course of the processes can take place as follows:
  • the vehicle 4 After completion of the Abkippvorgangs the vehicle 4 goes back to the in / exit 93 of the emplacement 99 back and is weighed on the scale 8 again to determine the difference in weight.
  • the drone 2 may continue to follow the vehicle 4 as far as the ingress / egress 93, and finish tracking if the threshold 97 is again exceeded from the emplacement site 99 (or alternatively or additionally when the drone 2 is flying out of the flight clearance zone 92). After completion of the pursuit drone 2 flies autonomously back to their predetermined landing on the landing platform 6, where it can be reloaded.
  • the drone 2 can also fly back to the landing platform 6 directly after completion of the recording of the tipping operation without continuing to follow the vehicle 4.
  • FIG. 5a shows a schematic side view
  • FIG. 5b shows a schematisehe plan view of the same situation, the interaction between drone 2 and target marking unit 3 are each shown in more detail in horizontal and vertical view.
  • the interaction of the drone 2 with the target marking unit 3 involves the tracking of the target marking unit 3 by the drone 2.
  • the target marking unit 3 determines its position and speed preferably by a GPS sensor 33.
  • the position and the speed of the target marking unit 3 yield the (here for example, to the left) motion vector 3 of the Zielmark istseinhcit 3, which corresponds to that of the vehicle 4.
  • This information is determined via radio via a network connection 53 (or alternatively indirectly via the computer unit 1) to the drone.
  • the drone 2 determines its own position and speed by means of the GPS sensor 23.
  • the drone 2 can calculate and / or regulate its flight path such that it can follow the target marking unit 3. Further, the drone 2, which may also calculate its orientation relative to the target marking unit 3, may direct the line of sight 22a of the camera 22 to the position of the target marking unit.
  • the field of view A is selected so that the vehicle 4, on which the target marking unit 3 is mounted, is also arranged in the field of vision A of the drone.
  • FIG. 5 b shows two cases, with the drone 2 flying behind the vehicle 4 in the case represented by a dashed line.
  • the predefined horizontal distance x is maintained in a direction which is exactly opposite (180 degrees; a) to the positive motion vector 43 (projected in the horizontal plane) (shown in FIG. 5b by the solid vector 43) of the vehicle. If the vehicle 4 is traveling backwards, the predefined horizontal distance x is maintained in the direction of the negative motion vector 43 (represented by the dashed vector 43 in FIG. 5b).
  • a recording of the Abkippvorgangs may be desired from a more lateral perspective.
  • Fig. 5b a corresponding second case is shown with the drone 2 shown in dashed lines.
  • the drone 2 does not fly oppositely (180 degrees, a) to the positive (projected in the horizontal plane) motion vector 43, but in a 180 degrees different (projected into the horizontal plane) angle ß relative to the direction of Bew gsvektors 43.
  • the angle ß can be, for example, 150 degrees ( ⁇ 20 degrees).
  • the invention allows in addition to the illustrated embodiment form to further design principles. Thus, individual features of the various embodiments can be combined with each other as long as it is technically possible.
  • a drone 2 can direct by their flight and / or by a device provided on the drone 2 a field of view A to a calculated position.
  • a device provided on the drone 2 a field of view A to a calculated position.
  • hover flyfähi multikoptem also (only) gliding (surface) flying devices in question, which can rotate autonomously over a position, as long as the image capture device can be directed to the calculated position.
  • inventive system can also have a plurality of computing units with a plurality of databases.
  • each drone 2 can have its own flight level (ie, a corresponding allowable altitude range, for example 15-17 meters for drone # 1, 17-19 meters for drone # 2, and so on in for example two meter steps).
  • the altitude of the drones can also be generally limited so that they can not exceed 100 m above ground level preferably / may.
  • the landing and loading platform is referred to as a "platform", it is not essential that it has a flat surface, it is sufficient that the landing and loading platform provide a safe stand for the drones 2 when it lands
  • mechanical mounts can also be used or gripping arms for runners of a drone 2 may be provided, which can hold the drone 2 at a position without a horizontal surface is provided.

Landscapes

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Abstract

A system (100) for documenting tipping processes on a landfill site (99) is provided, which system has the following: a stationary computer unit (1) with a database (12) and with a first communication means (11); at least one drone (2) which is capable of flying which and has an image-recording device (22), and with a second communication means (21); at least one non-stationary target-marking unit (3) to be provided on or in a vehicle (4), wherein the target-marking unit (3) has a third communication means (31); and wherein the system (100) is configured in such a way that the drone (2) can follow the target-marking unit (3) during flight, wherein when the vehicle (4) drives onto the landfill site the target-marking unit (3) can be provided on or in the vehicle (4), and the tipping process of the vehicle (4) can be detected; and when the tipping process is detected the image-recording device (22) of the drone (2) can record the tipping process of the vehicle (4); and the drone (2) can communicate the detection and recording of the tipping process to the computer unit (1) for storage in the database (12).

Description

Beschreibung  description
System und Verfahren zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer System and method for the documentation of tipping operations on one
Einlagerungsstätte  storage facility
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte. Eine (Müll-)Einlagerungsstätte ist eine bauliche und technische Anlage, mit der erreicht werden soll, dass die Ablagerung von Abfall die Umwelt möglichst wenig schädigt. Sie wird auch als„Beseitigungsanlage" oder„Entsorgungsanlage" bezeichnet. Des Weiteren gibt es Einlagerungsstätten zur Verfüllung von Resttagebaulöchern. Es gibt verschiedene Arten von Einlagerungsstätten, beispielsweise Hausmüll- oderThe invention relates to a system and a method for the documentation of Abkippvorgängen on an emplacement. A (waste) storage facility is a structural and technical facility with the aim of ensuring that the deposition of waste harms the environment as little as possible. It is also referred to as a "disposal facility" or "disposal facility". Furthermore, there are storage facilities for backfilling residual mining holes. There are different types of emplacement sites, such as household garbage or
Erd- und Bauschuttdeponien. Gemeinsam haben diese Einlagerungsstätten, dass die Ablagerung von Abfall gesetzlich stark reguliert ist und diese Einlagerungsstätten in regelmäßigen Zeitabständen umwelttechnisch überwacht werden. Beispiele für Abfall sind Erdmassen, Bauschutt, Recyclingmaterial oder auch Hausmüll. Einlagerungsstätten können sich über große Flächenareale erstrecken; beispielsweise erstreckt sich die Hochhalde„Schkopau", eine Einlagerungsstätte für Industrieabfälle, über ca. 320 Hektar Fläche. Earthworks and rubble dumps. Together, these storage facilities have a legally regulated deposit of waste and environmental monitoring of these storage sites at regular intervals. Examples of waste are earth, building rubble, recycled material or household waste. Deposits can extend over large tracts of land; For example, the "Schkopau" high-level dump, an industrial waste storage site, covers approximately 320 hectares.
Das Entgelt für die Benutzung bzw. Ablagerung auf Einlagerungsstätten wird üblicherweise auf Basis des effektiven Abfallgewichts mittels Verwiegung erhoben. The fee for use or disposal at storage sites is usually charged on the basis of the effective waste weight by means of weighing.
So wird vor der Anlieferung regelmäßig zuerst die Waage im Eingangsbereich der Einlagerungsstätte angefahren, mit der das Fahrzeuggewicht ermittelt wird. Weiter werden üblicherweise entsprechende Annahm epapiere erstellt, die das Gewicht und weitere Information über den Vorgang, beispielsweise den Namen des Anliefernden, beinhalten. An dieser Stelle können zusätzlich eine Eingangskontrolle und eine Einstufung der Abfallart erfolgen. Nach Erstellung der Armahmepapiere fährt der Anlieferer zu der ihm zugewiesenen Ablagerungsstelle und kippt den Abfall ab. Bei Lastkraftwagen erfolgt dieses Abkippen üblicherweise durch Neigen der Ladefläche bis zum Abrutschen der Abfälle aus dem Fahrzeug heraus. Thus, before delivery, the balance is first approached in the entrance area of the emplacement site with which the vehicle weight is determined. Furthermore, usually corresponding acceptance epapers are created which contain the weight and further information about the process, for example the name of the person delivering it. In addition, an incoming inspection and a classification of the type of waste can be carried out at this point. After creating the Armahmepapiere the deliverer moves to its assigned deposition site and dumps the waste. In trucks, this tipping is usually done by tilting the bed to slipping the waste out of the vehicle.
Der Fahrweg zwischen der Waage am Eingang der Einl agerungsstätte und dem Ort des Abkippens des Abfalls kann, insbesondere bei größeren Einlagerungsstätten, eine längere Fahrtstrecke, beispielsweise einige Kilometer, beinhalten. Zudem ist auch das Verkehrsaufkommen bei größeren Einlagerungsstätten erheblich. So können täglich mehrere hundert Abkippvorgänge stattfinden. Auch findet das Abkippen häufig nicht unter persönlicher Beaufsichtigung durch das Personal der Einlagerungsstätten statt, da dies zu kostenintensiv wäre. Nach Entleerung des Fahrzeugs muss üblicherweise wieder die Waage zum nochmaligen Verwiegen des Fahrzeugs angefahren werden, wobei das Differenzgewicht als Abfallgewicht ermittelt wird. Dies entfällt beispielsweise für den Fall, dass das Leergewicht des Fahrzeugs vorabgespeichert ist. In Folge wird regelmäßig ein Lieferschein erstellt, in dem die relevantenThe route between the scale at the entrance to the Einlungsstätte and the place of dumping the waste may, especially in larger storage areas, a longer journey, for example, a few miles include. In addition, the traffic volume at larger storage facilities is considerable. So several hundred tipping operations can take place daily. Also, the tipping often does not take place under personal supervision by the staff of the storage facilities, as this would be too costly. After emptying the vehicle, the balance usually has to be approached again to weigh the vehicle again, the difference weight being determined as the weight of the waste. This is omitted, for example, in the event that the unladen weight of the vehicle is pre-stored. As a result, a delivery note is created regularly in which the relevant
Informationen über den Vorgang, beispielsweise Lieferer, Herkunftsort, Abfall art, Abiallgewicht, Kosten, Datum und Zeit, aufgeführt sind. Information about the process, such as supplier, place of origin, waste type, weight, cost, date and time are listed.
Insbesondere bei größeren Einlagerungsstätten wird weiter mit Hilfe von Logistikmanagementsystemen, d.h. Softwarelösungen mit elektronischer Anbindung an die Waagen, eine datenbankmäßige Erfassung und Speicherung der einzelnen Wiegevorgänge sowie eine automatisierte Durchführung der zugehörigen Verwaltungsvorgänge durchgeführt. Beispielsweise werden elektronische Entsorgungsnachweise erstellt, oder es wird die Abrechnung der einzelnen Aufträge auf elektronischem Wege durchgeführt. Jedoch mangelt es zuweilen an einer richtigen und vollständigen Deklarierung der angelieferten Abfälle. Beispielsweise können bei der Anlieferung unter herkömmlichem Bauschutt Reste von Glaswolle, Dachpappe, Asbestplatten oder ähnlich unzulässige Materialien verborgen sein. Als weiteres Beispiel können Chemieabfälle, beispielsweise Farbreste, im Abfall verborgen sein, wobei diese bei der Eingangskontrolle oft nicht entdeckt werden. Especially with larger storage facilities is further carried out with the help of logistics management systems, ie software solutions with electronic connection to the scales, a database-based recording and storage of individual weighing operations and automated implementation of the associated administrative operations. For example, electronic waste certificates are created, or the billing of individual orders is carried out electronically. However, there is a lack of proper and complete declaration of the delivered waste. By way of example, residues of glass wool, roofing felt, asbestos sheets or similar impermissible materials can be concealed during delivery under conventional building rubble. As another example, chemical waste, such as paint residues, may be hidden in the waste, and these are often undetected at entry control.
Eine vollständige Kontrolle des Abfalls bei der Eingangskontrolle (insbesondere bei den großen Mengen, die Lastkraftwagen anliefern) ist praktisch unmöglich oder zu kostenintensiv. Complete control of the waste at the inception control (especially with the large quantities that trucks deliver) is virtually impossible or too costly.
Damit gelangt immer wieder unzulässiger Abfall auf die Einlagerungsstätten und wird dort abgelagert. Solcherart versteckt abgelagerter Problemabfall wird häufig erst nach vielen Jahren, beispielsweise aufgrund der gesetzlich vorgeschriebenen Vermessung von Wasserproben der Einlagerungsstätte, entdeckt. Ein einmal erkannter Problemabfall muss jedoch auch noch nach Jahren der Einlagerung beseitigt werden. Dabei muss häufig der Betreiber der Einlagerungsstättcn selbst für die Kosten einer Sanierung aufkommen, und nicht der eigentliche Verursacher dieses Schadens. So ist es für den Betreiber der Einlagerungsstätte problematisch nachzuweisen, von welchem Anlieferer der Problemabfall tatsächlich herstammt, oder welcher Anlieferer seinen Abfall falsch deklariert hat. Thus, unacceptable waste repeatedly reaches the emplacement sites and is deposited there. This type of hidden problem waste is often only discovered after many years, for example due to the legally required measurement of water samples from the emplacement site. However, once a problem has been identified, it must be eliminated even after years of storage. In many cases, the operator of the storage facility must pay for the costs of rehabilitation, not the actual cause of the damage. Thus, it is problematic for the operator of the emplacement to prove from which supplier the problem waste actually comes from or which supplier has misclassified his waste.
Weiter darf durch den Anliefernden üblicherweise nur an der vom Betreiber der Einlagerungsstätte vorgegebenen Entladestelle abgekippt werden. So kann es auch vorkommen, dass der Anliefernde an einer ihm nicht zugewiesenen Stelle abkippt, wodurch es ebenso zu einer Kontamination der entsprechenden Stelle der Einlagerungsstätte kommen kann. Auch in diesem Fall ist ein Nachweis des tatsächlichen Verursachers des Schadens nur schwer möglich oder unmöglich. Next may be tipped by the delivering usually only at the specified by the operator of the emplacement site unloading. Thus, it may happen that the submitting user tilts at a location not assigned to him, which can also lead to contamination of the corresponding location of the emplacement. Also in this case, it is difficult or impossible to prove the actual cause of the damage.
Weiter weist eine Einlagerungsstätte regelmäßig eine mit der Zeit veränderliche Geographie auf. Je nach Bedarf und Möglichkeit verändern sich die Orte des Abkippens des Abfalls und die entsprechenden Fahrtwege. Beispielsweise wächst der Müllberg an, oder es werden neue Abfallgruben ausgehoben und alte Abfallgruben geschlossen. Furthermore, a storage site regularly has a geography that varies with time. Depending on need and possibility change the places of tipping of the waste and the corresponding routes. For example, the garbage heap grows or new garbage pits are dug out and old garbage pits closed.
So besteht das weitere Problem, dass stationäre Videoüberwachungsanlagen (beispielsweise Säulen mit daran angebrachten Dome-Kameras) häufig untauglich, zu unflexibel und/oder aufgrund der großen Fläche von Einlagerungsstätten zu kostenintensiv sind, um eine Ablagerung von Problemabfall zu verhindern oder festzustellen. Weiter stellt auch die Datenmenge solcher stationären Videoüberwachungsanlagen ein Problem dar. Eine durchgängige Überwachung so großer Flächen mit vielen Einzel Vorgängen über Jahre hinweg ist nicht ziel führend, da das zugehörige Videomaterial nur schwer zu sichten ist. Zudem wäre solches Videomaterial unter Umständen nicht verwertbar, da der Sichtwinkel auf den ortsveränderlichen Abkipp Vorgang ungünstig sein kann. Thus, there is the further problem that stationary video surveillance systems (for example columns with attached dome cameras) are often unsuitable, too inflexible and / or too costly due to the large area of storage facilities to prevent or detect deposition of problematic waste. Furthermore, the amount of data of such stationary video surveillance systems is a problem. A continuous monitoring of such large areas with many individual processes over years is not a goal leader, since the associated video material is difficult to sift. In addition, such video material may not be usable, since the viewing angle on the portable Abkipp process can be unfavorable.
So ist es in Anbetracht der vorstehend erläuterten Probleme die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein System zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte anzugeben, welches flexibel und effizient ist. Thus, in view of the above problems, it is the object underlying the invention to provide a system for documenting dumping operations at a storage site, which is flexible and efficient.
Ebenso ist es in Anbetracht der vorstehend erläuterten Probleme die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Verfahren zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte anzugeben, welches flexibel und effizient ist. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein System gemäßLikewise, in view of the problems discussed above, it is the object underlying the invention to provide a method for documenting dumping operations at a storage site, which is flexible and efficient. The problem underlying the invention is achieved by a system according to
Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausführungsformen sind Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs und der abhängigen Ansprüche. Claim 1 solved. Advantageous developments and embodiments are the subject of the independent claim and the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte vorgesehen, welches das Folgende aufweist: zumindest eine flugfähige Drohne mit einer Bilderfassungseinrichtung und mit einem ersten Kommunikationsmittel; zumindest eine nicht-stationäre Zielmarkierungseinheit zum Vorsehen an oder in einem Fahrzeug, wobei die Zielmarkierungseinheit ein zweites Kommunikationsmittel aufweist; eine stationäre Rechnereinheit mit einer Datenbank und mit einem dritten Kommunikationsmittel. Eine Drohne im Sinne der Erfindung ist ein unbemanntes Luftfahrzeug. Die Drohne ist somit derart eingerichtet, dass ein autarker Flugbetrieb und ein entsprechendes selbstständiges Navigieren erfolgen können. Hierbei kann eine (dröhnen- oder bodengestützte) Steuerungseinrichtung (vorzugsweise eine digitale Rechnerei n ri chtung) für den autarken Flugbetrieb und das selbstständige Navigieren der Drohne sorgen. Insbesondere kann die Drohne eine bestimmte Position (horizontal und vertikal) anfliegen und einnehmen. According to one aspect of the present invention, there is provided a system for documenting dumping operations at a storage facility, comprising: at least one drone capable of flight having an image capture device and having a first communication means; at least one non-stationary target marking unit for providing on or in a vehicle, the target marking unit having a second communication means; a stationary computer unit with a database and with a third communication means. A drone within the meaning of the invention is an unmanned aerial vehicle. The drone is thus set up so that an autonomous flight operation and a corresponding independent navigation can take place. Here, a (drone or ground-based) control device (preferably a digital computing n ri rect) for the autonomous flight operations and the independent navigation of the drone provide. In particular, the drone can approach and take a certain position (horizontal and vertical).
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Drohne schwebflugfähig. Vorzugsweise ist die Drohne ein von der Art eines Helikopters oder eines Quattrokopters, wobei diese speziellen Arten einer Drohne ihre Position in der Luft präzise (vorzugsweise unter Kompensation von Seitenwinden) halten können. Preferably, the drone invention is hoverable. Preferably, the drone is a helicopter-type or quattro-copter type, and these particular types of drones can precisely maintain their position in the air (preferably compensating for side winds).
Weiter weist erfi ndungsgem äß eine flugfähige Drohne eine Bilderfassungseinrichtung, beispielsweise eine digitale Kamera mit vorzugsweise einstellbarem Sichtwinkel, auf. Die Bilderfassungseinrichtung dient der bildlichen Erfassung des Abkippvorgangs, was ein Bestandteil der erfindungsgemäßen Dokumentation des Abkippvorgangs ist. Diese bildliche Erfassung kann beispielsweise digitale Fotografien oder digitale Videoaufnahmen beinhalten. Damit wird also bildlich erfasst, welcher Ablagerungsgegenstand bzw. Abfall tatsächlich abgekippt wird und auf der Einlagerungsstätte zum Liegen kommt. Furthermore, according to the invention, an airworthy drone has an image capture device, for example a digital camera with preferably adjustable viewing angle. The image capture device is used for the visual capture of the tilting operation, which is a component of the documentation of the tilting operation according to the invention. This visual capture may include, for example, digital photographs or digital video recordings. Thus, it is pictorially recorded which deposit object or waste is actually dumped and comes to rest on the emplacement site.
Die erfindungsgemäße Bilderfassungseinrichtung kann dabei beispielsweise fest bzw. mit festem Sichtbereich relativ zu der Drohne an der Drohne angebracht sein. Folglich muss die Drohne selbst entsprechend zur Anpassung der Ausrichtung der Bilderfassungseinrichtung ausgerichtet werden. Alternativ kann die Bi Iderfassungsei nrichtung über eine mechanische Vorrichtung in zumindest einer Achse relativ zu der Drohne bewegt und ausgerichtet werden. Eine derartige mechanische Vorrichtung kann beispielsweise ein sogenanntes „Gimbal" mit integrierter dreidimensionaler Bildstabilisierung sein. Damit kann der Sichtbereich der Bilderfassungseinrichtung unabhängig zur Ausrichtung der Drohne eingestellt werden. Ein Vorteil des Einsatzes von Drohnen ist die leichte Skalierbarkeit des Systems.The image capture device according to the invention can be attached to the drone, for example fixed or with a fixed viewing area relative to the drone. Consequently, the drone itself must be properly aligned to adjust the orientation of the imaging device. Alternatively, the bi-directional detection device may be moved and aligned relative to the drone via a mechanical device in at least one axis. Such a mechanical The device may be, for example, a so-called "gimbal" with integrated three-dimensional image stabilization.Thus, the vision range of the image capture device can be adjusted independently of the orientation of the drone.An advantage of using drones is the easy scalability of the system.
So können mehrere Drohnen parallel oder gleichzeitig dokumentierend tätig sein und einer entsprechenden Vielzahl von Kraftfahrzeugen folgen. So ist über die Luftfahrzeuge hinaus keine zusätzliche Ausstattung nötig, um das System entsprechend der Auslastung der Einlagerungsstätte zu skalieren. Thus, several drones can be parallel or simultaneous documenting and follow a corresponding variety of vehicles. Thus, beyond the aircraft, no additional equipment is required to scale the system according to the utilization of the emplacement site.
Des Weiteren lassen sich, insbesondere aufgrund der Mobilität der Drohnen gegenüber festen Kamerasystemen, erhebliche Kostenersparnisse erzielen, wenn es darum geht, den jeweiligen Abkippvorgang zu erfassen und diesen bildlich aufzuzeichnen. So ist keine (bauliche) Änderung beispielsweise des Aufstellungsortes einer fest installierten Kamera erforderlich, falls sich die Gegebenheiten oder die Geographie der Einlagerungsstätte ändern. Zudem kann eine Drohne mit einer Bilderfassungseinrichtung zielgerichtet mit einem annähernd gleichbleibenden Sichtwinkel relativ zum Fahrzeug positioniert werden. Damit erfolgt die Dokumentation der Abkippvorgänge mit zeitlich konstanten Parametern. Eine fest installierte Kameraei nri chtung würde je nach Ort des Abkippvorgangs variable Sichtwinkel auf diesen aufweisen, womit unter Umständen auch Sichtwinkel mit einem schlechten Einblick auf die abgekippten Abfälle eingeschlossen sind. Furthermore, in particular due to the mobility of the drones compared to fixed camera systems, significant cost savings can be achieved when it comes to capture the respective Abkippvorgang and graphically record this. For example, no change to the installation site of a fixed camera is required if the conditions or the geography of the storage site change. In addition, a drone can be positioned with an image capture device targeted with an approximately constant viewing angle relative to the vehicle. Thus, the documentation of the Abkippvorgänge with temporally constant parameters. A fixed camera assembly would have variable viewing angles depending on the location of the tilting operation, which may also include viewing angles with poor visibility of the dumped waste.
Des Weiteren bieten Drohnen eine hohe Anwendungsfiexibilität. Drohnen sind nämlich vielseitig einsetzbar und können bei Bedarf leicht umgerüstet oder mit zusätzlichen Einrichtungen zur Durchführung besonderer Aufgaben versehen werden. Beispielsweise können diese für einen Nachtbetrieb zusätzlich mit nachtsichttahigen Kameras ausgestattet werden. Ebenso könnten die Drohnen mit Sensoren ausgestattet werden, wobei nach dem Abkippvorgang eine sensorische Erfassung der Abkippstelle erfolgen kann. Beispielsweise könnten chemische Gassensoren die Abkippstelle nach erfolgtem Abkippen nach schädlichen Stoffen, beispielsweise nach Schwefelverbindungen oder nach Benzinverbindungen, untersuchen und das Ergebnis dokumentieren. Vorzugsweise könnte die Drohne zur zielgerichteten Durchfuhrung einer solchen sensorischen Erfassung (eines„Erschnüffelns") näher an die Abkippstelle nach der Erfassung des Abkippens heranfliegen. Alternativ könnte auch eine spektrometrisehe Erfassung der Abkippstelle erfolgen, um unzulässige Substanzen im abgeladenen Abfall zu detektieren. Furthermore, drones offer a high application flexibility. Drones are versatile and can easily be retrofitted if required or provided with additional facilities to perform special tasks. For example, these can be additionally equipped with night vision cameras for night operation. Likewise, the drones could be equipped with sensors, after the Abkippvorgang a sensory detection of Abkippstelle can be done. For example, chemical gas sensors could check the dumping site after dumping for harmful substances, for example, for sulfur compounds or for gasoline compounds, and the result document. Preferably, the drone could fly closer to the tipping point after detection of tipping for purposeful performance of such sensory detection ("snooping") Alternatively, spectrometric detection of the tipping point could also be performed to detect inadmissible substances in the discharged waste.
Bei einem Einsatz einer Vielzahl von Drohnen kann es vorteilhaft sein, wenn die Drohnen mit einem jeweiligen Funkmodul ausgestattet sind, um drahtlos Daten untereinander austauschen zu können. Auf diese Weise kann beispielsweise ein erstes Luftfahrzeug Daten an ein zweites Luftfahrzeug übertragen, welches wiederum die Daten an die Zentrale übermittelt. So können insbesondere für kurze Reichweiten ausgelegte drahtlose Übertragungstechnologien mit hoher Datenrate zum Einsatz kommen, und dennoch kann die Übertragung der Daten zu einer weiter entfernt angeordneten Zentrale sichergestellt werden. Die dieser Anwendung zugrundeliegende Technologie ist auch unter dem Begriff„Mesh-Networking" oder„wireless mesh network" bekannt. When using a variety of drones, it may be advantageous if the drones are equipped with a respective wireless module to wirelessly exchange data with each other. In this way, for example, a first aircraft transmit data to a second aircraft, which in turn transmits the data to the control center. In particular, high-speed wireless transmission technologies designed for short ranges can be used, and yet the transmission of data to a remotely located center can be ensured. The technology underlying this application is also known by the term "mesh networking" or "wireless mesh network".
Das System ist nun derart eingerichtet, dass die Drohne der Zielmarkierungseinheit im Flug folgen kann, wobei die Zielmarkierungseinheit beim Einfahren des Fahrzeugs auf die Einlagerungsstätte am oder im Fahrzeug vorgesehen werden kann, und der Abkippvorgang des Fahrzeugs erfasst werden kann, und es kann weiter die Bilderfassungseinrichtung der Drohne den Abkippvorgang des Fahrzeugs bei Erfassung dessen aufzeichnen, und es kann die Drohne die Erfassung und Aufzeichnung des Abkippvorgangs an die Rechnereinheit zur Speicherung in der Datenbank übermitteln. Eine Zielmarkierungseinheit ist beispielsweise eine batteriebetriebene Vorrichtung mit einer Rechnereinheit in einem tragbaren Gehäuse, welche an oder in einem Fahrzeug angebracht werden kann. Folglich wird das Fahrzeug mit der erflndungsgemäßen Zielmarkierungseinheit versehen, welche Teil des erfindungsgemäßen Systems ist und welche mit dem Fahrzeug bewegt wird. The system is now arranged such that the drone can follow the target marking unit in flight, wherein the target marking unit can be provided when the vehicle enters the storage facility on or in the vehicle, and the tilting operation of the vehicle can be detected, and the image acquisition device can continue the drone recording the tilting operation of the vehicle upon detection thereof, and the drone can transmit the detection and recording of the Abkippvorgangs to the computer unit for storage in the database. A target marking unit is, for example, a battery-operated device having a computer unit in a portable housing, which can be mounted on or in a vehicle. Consequently, the vehicle is provided with the inventive targeting unit, which is part of the system according to the invention and which is moved with the vehicle.
Es ist also in vorteilhafter Weise nicht erforderlich, das Fahrzeug selbst in seiner Position zu erfassen oder es in irgendeiner Art und Weise über eine Schnittstelle zum Teil des erfindungsgemäßen Systems zu machen. So kann das erfindungsgemäße System unabhängig von der Art oder Beschaffenheit des Fahrzeugs tätig sein. Dies vereinfacht das erfindungsgemäße System. It is therefore advantageously not necessary to detect the vehicle itself in its position or in some way via an interface in part of the system according to the invention. Thus, the system according to the invention can operate independently of the nature or nature of the vehicle. This simplifies the system according to the invention.
Das Anbringen der Zielmarkierungseinheit an oder in dem Fahrzeug findet vorzugsweise manuell beim Einfahren des Fahrzeugs auf das Gelände der Einlagerungsstätte statt. Beispielsweise kann die Zielmarkierungseinheit an der Waage zusammen mit den Anlieferpapieren übergeben werden. The attachment of the target marking unit on or in the vehicle preferably takes place manually when the vehicle enters the area of the emplacement site. For example, the target marking unit can be handed over to the balance together with the delivery documents.
Das Gehäuse der Zielmarkierungseinheit ist vorzugsweise kleiner als h=4cm, b=7cm und 1=10cm, um portabel zu sein. Weiter ist das Gehäuse der Zielmarkierungseinheit vorzugsweise zumindest spritzwasserfest (Schutzart IP 44) oder zumindest in Schutzart 67 ausgeführt, damit es dem (üblicherweise rauen) Betrieb auf der Einlagerungsstätte besser standhalten kann. The housing of the aiming unit is preferably smaller than h = 4cm, b = 7cm and 1 = 10cm to be portable. Furthermore, the housing of the target marking unit is preferably at least splash-proof (protection class IP 44) or at least designed in protection class 67, so that it can better withstand the (usually rough) operation in the storage facility.
Die Zielmarkierungseinheit weist weiter vorzugsweise einen induktiven Übertrager (beispielsweise eine Spule zur Stromaufnahme mit zugehöriger Ladeelektronik für die Batterie) auf, über welchen die Zielmarkierungseinheit in einfacher Weise berührungslos aufgeladen werden kann. The target marking unit furthermore preferably has an inductive transformer (for example a coil for current consumption with associated charging electronics for the battery), via which the target marking unit can be charged in a simple manner without contact.
Weiter kann die Zielmarkierungseinheit beim Anbringen mittels eines Schalters oder Tasters (der ebenso vorzugsweise zumindest IP 44 oder IP 67 genügt) manuell aktiviert bzw. „scharf geschaltet" werden. Entsprechend kann eine Hinweisleuchte, beispielsweise eine Leuchtdiode, den aktuellen Betriebszustand der Zielmarkierungseinheit für den Benutzer angeben. Leuchtet die Hinweisleuchte, so ist die Zielmarkierungseinheit aktiv in Betrieb. Furthermore, the target marking unit can be manually activated or "armed" when it is attached by means of a switch or pushbutton (which also preferably satisfies at least IP 44 or IP 67) If the indicator light is on, the target marker is active.
Die Aktivierung der Zielmarkierungseinheit ist der Hinweis für das System, dass dieses Ziel„markiert" ist, und von einer Drohne verfolgt werden soll. Entsprechend wird ein Funksignal von der Zielmarkierungseinheit abgesetzt, wodurch eine Drohne, die zum Zeitpunkt der Aktivierung noch kein Fahrzeug verfolgt, zu der Zielmarkierungseinheit zur Verfolgung zugewiesen wird. Bei dieser Zuweisung kann die Drohne beispielsweise selbstständig starten bzw. abheben und eine vorgegebene Startposition am Eingang der Einlagerungsstätte für den Beginn des Verfolgungsfluges einnehmen. Activation of the targeting unit is the indication to the system that this target is "marked" and is to be tracked by a drone, accordingly a radio signal is emitted from the targeting unit, whereby a drone that is not yet tracking a vehicle at the time of activation, For example, the drone can be assigned to the targeting unit for tracking independently start or take off and take a predetermined starting position at the entrance of the emplacement for the start of the pursuit flight.
Alternativ kann eine manuelle Aktivierung mittels Schalter entfallen, wenn eine digitale Schwelle, d.h., eine örtliche Abgrenzung in der (ge grafischen) Position, im System eingerichtet ist. Wird diese positionsdefinierte Schwelle, welche vorzugsweise an der Ausfahrt von der Waage zu der Einlagerungsstätte hin vorgesehen ist, von der Zielmarkierungseinheit (und damit dem Fahrzeug) überschritten, so aktiviert sich diese automatisch, und es wird eine Drohne zu der Zielmarkierungseinheit analog zu dem Vorstehenden zugewiesen. Hierbei ist es vorteilhaft nur noch erforderlich, die Zielmarkierungseinheit an oder in dem Fahrzeug vorzusehen, beispielsweise bei Übergabe der Anlieferpapiere. Alternatively, manual activation by means of a switch may be omitted if a digital threshold, i.e., a local boundary in the (geographic) position, is established in the system. If this position-defined threshold, which is preferably provided at the exit from the scale to the emplacement site, is exceeded by the destination marking unit (and thus the vehicle), it activates automatically and a drone is assigned to the destination marking unit analogous to the above , In this case, it is advantageously only necessary to provide the target marking unit on or in the vehicle, for example when transferring the delivery papers.
Weiter kann eine Deaktivierung der Zielmarkierungseinheit im vorstehend beschriebenen Sinne entweder manuell per Schalter oder Taster oder automatisch bei Überschreitung einer weiteren digitalen Schwelle (welche an der Ausfahrt der Einlagerungsstätte vorgesehen ist) erfolgen. Im Falle, dass die Einfahrt der Einlagerungsstätte identisch mit deren Ausfahrt ist, können die beiden digitalen Schwellen zusammenfallen, womit eine einzelne Schwelle zur Aktivierung und zur Deaktivierung der Zielmarkierungseinheit vorgesehen sein kann. Further, a deactivation of the target marking unit in the sense described above, either manually by switch or button or automatically when exceeding a further digital threshold (which is provided at the exit of the emplacement) take place. In the event that the entrance of the emplacement is identical to its exit, the two digital thresholds may coincide, thus providing a single threshold for activation and deactivation of the targeting unit.
Um die Zielmarkierungseinheiten untereinander unterscheidbar zu machen, weist eine Zielmarkierungseinheit vorzugsweise jeweils eine einzigartige Identifikationsnummer auf, welche per Funk übertragen wird, und welche in der Zielmarkierungseinheit, beispielsweise in einem sogenannten FLASH-Speicher, vorgespeichert ist. Damit kann eine eindeutige Zuweisung der Drohnen zu der Zi elmark i erun gsei nh eit stattfinden. To make the target marking units distinguishable from one another, a target marking unit preferably has a unique identification number, which is transmitted by radio, and which is pre-stored in the target marking unit, for example in a so-called FLASH memory. Thus, a clear assignment of the drones to the Zi elmark erun gsei soon take place.
Alternativ kann eine eindeutige Identifikation der Zi elm ark ierun gsei nh ei ten auch über deren (jeweils einzigartige) Position stattfinden. Dabei führen die Drohnen oder die Rechnereinheit eine digitale Liste über die aktuell übermittelten Positionen der Zielmarkierungseinheiten und weisen dieser Liste automatisch eindeutige Identifikationsnummern zu. Alternatively, an unambiguous identification of the classifications can also take place via their (respectively unique) position. The drones or the computer unit keep a digital list of the currently transmitted positions Targeting units and assign this list automatically unique identification numbers.
Als weitere Alternative kann eine eindeutige Identifikation der Zielmarkierungseinheit über deren Netzwerkadresse stattfinden, bei einem IP-Netzwerk vorzugsweise über eine statische IP-Adrcsse. As a further alternative, an unambiguous identification of the destination marking unit can take place via its network address, in the case of an IP network preferably via a static IP address.
Weiter weist das System beispielsweise für je eine Zielmarkierungseinheit eine Drohne auf. Alternativ und vorzugsweise weist das System mehr Drohnen als Zielmarkierungseinheiten auf, damit ein durchgängiger Betrieb des Systems auch bei zwischenzeitlichen A u fl ad e vor gän gen oder zwischenzeitlichem Ausfall einiger Drohnen gewährleistet ist. Furthermore, the system has, for example, one drone for each target marking unit. Alternatively and preferably, the system has more drones than target marking units, so that a continuous operation of the system is ensured even in the case of intermittent offloading or intermittent failure of some drones.
Weiter weisen die Drohne und die Zielmarkierungseinheit jeweils Mittel zum Erfassen ihrer Position, vorzugsweise GPS-Empfänger, auf. Dabei ist das System derart eingerichtet, dass die Zielmarkierungseinheit ihre Position an die Drohne über Funk übermitteln kann und die Drohne ihre Position mit der Position der Zielmarkierungseinheit abgleichen kann, so dass die Drohne der Zielmarkierungseinheit in einem vorbestimmten (Soll- )Abstand (beispielsweise 20 Meter) bzw. in einem vorbestimmten (Soll- )Abstandsbereich (beispielsweise 15-40 Meter) folgen kann. So werden erfindungsgemäß vorzugsweise ein (Soll- )Abstand bzw. ein (Soll- )Abstandsbereich mit dem tatsächlich vorliegenden Ist-Abstand verglichen, und die Flugparameter der Drohne (beispielsweise Flugrichtung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Höhe) entsprechend geregelt. Dieser Positionsabgleich kann in kurzen zeitlichen Intervallen, beispielsweise alle 50 oder 500 ms, erfolgen und mit Hilfe von Regelgliedern (Integral-, Differenzial- oder Proportionalgliedern) reglungstechnisch anwendungsorientiert angepasst werden. Dabei wird vorzugsweise bei der Abglcichberechnung zum Halten des (Soll- )Abstandes ein Integralglied eingesetzt, so dass die Drohne, welche üblicherweise hohe Beschleunigungswerte (regelmäßig > 15 m/s) erreichen kann, nicht schlagartig jedes Schlagloch nachvollzieht, durch welches das Fahrzeug eventuell fährt. Die Vorgabe eines (Soll- )Abstandsbereichs anstelle eines (Soll- )Abstands hat den Vorteil, dass die Drohne mehr Freiheit bei der Bestimmung ihres Flugweges hat. Furthermore, the drone and the targeting unit each have means for detecting their position, preferably GPS receivers. In this case, the system is set up such that the target marking unit can transmit its position to the drone via radio and the drone can align its position with the position of the target marking unit, so that the drone of the target marking unit at a predetermined (nominal) distance (for example 20 meters ) or in a predetermined (nominal) distance range (for example, 15-40 meters) can follow. Thus, according to the invention, preferably a (desired) distance or a (desired) distance range is compared with the actually present actual distance, and the flight parameters of the drone (for example flight direction, speed, acceleration, altitude) are regulated accordingly. This position adjustment can be carried out at short time intervals, for example every 50 or 500 ms, and adjusted with the aid of control elements (integral, differential or proportional elements) in terms of application technology. In this case, an integral element is preferably used in the comparison calculation for holding the (target) distance, so that the drone, which usually can reach high acceleration values (regularly> 15 m / s), does not abruptly track every pothole through which the vehicle possibly travels , The specification of a (target) distance range instead of a (Target) distance has the advantage that the drone has more freedom in determining their flight path.
Die Drohne kann zudem den Sichtwinkel der Bilderfassungseinrichtung auf die Zielmarkierungseinheit und damit auf das Fahrzeug schon während des Folgens ausrichten. The drone can also align the viewing angle of the image capture device on the target marking unit and thus on the vehicle already during the consequences.
Im Detail nimmt die Drohne mittels einer Rechnereinheit (oder alternativ auch eine Rechnereinheit in einer stationären Zentrale) die erforderlichen geometrischen Berechnungen vor, um den Flugweg der Drohne so einzurichten, dass dem Fahrzeug (bzw. der Zielmarkierungscinheit) in einem vorbestimmten Abstand oder Abstandsbereich gefolgt wird. Ebenso werden vorzugsweise geometrische Berechnungen durchgeführt, so dass die Drohne oder die Bilderfassungseinrichtung der Drohne derart ausgerichtet sind, dass die Bilderfassungseinrichtung das Fahrzeug dauerhaft bis zum Abkippvorgang im Blick, d.h., im sichtbaren Erfassungsbereich der Bilderfassungseinrichtung behalten kann. Damit können„Erfassungslücken" vermieden werden, welche beispielsweise bei dem Einsatz stationärer Videoanlagen bestehen können. Alternativ kann die Ausrichtung der Bilderfassungseinrichtung auf das Fahrzeug erst bei Erfassung des Abkippvorgangs erfolgen. In detail, the drone performs the necessary geometric calculations by means of a computer unit (or, alternatively, a computer unit in a stationary center) to set up the drone flight path to follow the vehicle (or targeting unit) at a predetermined distance or range , Likewise, geometrical calculations are preferably performed so that the drone or the image capture device of the drone are oriented such that the image capture device can permanently keep the vehicle in view, i.e. in the visible detection range of the image capture device, until the tilting operation. In this way, "coverage gaps" can be avoided, which can exist, for example, when stationary video systems are used, Alternatively, the orientation of the image capture device on the vehicle can only take place when the tilting process is detected.
Vorteilhaft ist hierbei, dass die Drohne eine hohe Flexibilität aufweist, und somit der Zi elm arki erungseinheit mit einer großen Zuverlässigkeit folgen kann. Ebenso kann der gewünschte Sichtwinkel (beinhaltend die Höhe über dem Ziel, den Gesamtabstand/- abstandsbereich zum Ziel, den relativen Winkel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs) wunschgemäß vorgegeben sein, um Aufzeichnungen des Abkippvorgangs mit guter Aussagekraft zu erhalten. The advantage here is that the drone has a high flexibility, and thus the Zi elm arki ing unit can follow with great reliability. Likewise, the desired viewing angle (including the height above the target, the total distance / distance range to the target, the relative angle to the direction of travel of the vehicle) may be given as desired in order to obtain records of the Abkippvorgangs with good meaning.
Die jeweilige Position der Zielmarkierungseinheit und der Drohne können beispielsweise mit Hilfe eines Satellitennavigationssystems, vorzugsweise mit Hilfe von GPS-Sensoren (alternativ auch GLONASS oder GALILEO-Sensoren) ermittelt werden. Die vorstehend erläuterten Berechnungen können dann beispielsweise mittels der GPS- Koordinaten der Drohne und der Zielmarkierungseinheit vorgenommen werden. Alternativ kann vor Ort auf der Einlagerungsstätte eine relative Positionsbestimmung in Bezug auf eine auf bzw. bei der Ei nl agerungsstätte installierte Peileinrichtung erfolgen, wobei die Drohne und die Zielmarkierungseinheit in einem gemeinsamen Koordinatensystem in Bezug zu der Peileinrichtung navigieren können. Beispielsweise kann bei dem letzten Fall eine übliche WLAN-basierte Verortung zum Einsatz kommen, welche mit Hilfe von WLAN-Ausbreitungsmustern und/oder Funklaufzeiten eine Position relativ zu einem WLAN-Sender ermitteln kann. In diesem Fall können die Berechnungen nach den üblichen Geodäsi everfahren erfolgen. Die ermittelte Position der Zielmarkierungseinheit, welche an die Drohne übermittelt wird, gibt der Drohne somit die Position des Fahrzeugs und ebenso die Position des benötigten Bildausschnittes vor. The respective position of the target marking unit and the drone can be determined, for example, with the aid of a satellite navigation system, preferably with the aid of GPS sensors (alternatively also GLONASS or GALILEO sensors). The calculations explained above can then be made, for example, by means of the drone's GPS coordinates and the target marking unit. Alternatively, a relative position determination with respect to a direction finding device installed on or at the location may be carried out locally on the emplacement site, wherein the drone and the destination marking unit can navigate in a common coordinate system with respect to the direction finder. For example, in the latter case, a conventional WLAN-based location can be used, which can determine a position relative to a WLAN transmitter with the aid of WLAN propagation patterns and / or radio delays. In this case, the calculations can be made according to the usual geodesy eversion. The determined position of the target marking unit, which is transmitted to the drone, thus gives the drone the position of the vehicle and also the position of the required image detail.
Damit erhält die Drohne erstens die zur Verfolgung erforderlichen Informationen über das zu verfolgende Ziel und zweitens auch die erforderlichen Informationen, worauf die Bilderfassungseinrichtung mit ihrem Sichtbereich ausgerichtet werden soll. Thus, the drone firstly receives the information required for the tracking of the target to be tracked and secondly, the required information, whereupon the image capture device is to be aligned with its field of view.
Weiter ist das System derart eingerichtet, dass der Abkippvorgang des Fahrzeugs erfasst werden kann. Dieser Erfassungsvorgang betrifft die Feststellung, dass der Abfall das Fahrzeug verlässt und auf die Einlagerungsstätte abgekippt wird. Eine solche Erfassung kann auf verschiedene Arten und Weisen stattfinden, wobei nachstehend in den Ziffern 1 ), 2) und 3) drei Beispiele hierfür näher erläutert werden: Furthermore, the system is set up such that the tilting operation of the vehicle can be detected. This detection process concerns the determination that the waste leaves the vehicle and is dumped on the site. Such registration can take place in different ways, with three examples being explained in more detail in paragraphs 1), 2) and 3) below:
1) Der Sichtbereich der Bilderfassungseinrichtung der Drohne ist auf die Stelle des Fahrzeugs, vorzugsweise eines Lastkraftwagens, gerichtet, aus der der Abfall auf die Einlagerungsstätte entleert wird. Dies ist bei den üblichen Lastkraftwagen vorzugsweise die Rückseite des Fahrzeugs. Die Bilderfassungseinrichtung führt eine ständige digitale Videoerfassung durch. Mittels geeigneter Berechnungen, vorzugsweise mittels Filterung und Bewegungserkennung („motion-detection-filtering'') und/oder1) The field of vision of the drone image capture device is aimed at the location of the vehicle, preferably a truck, from which the waste is dumped on the emplacement site. This is preferably the back of the vehicle in the conventional trucks. The image capture device performs a continuous digital video capture. By means of suitable calculations, preferably by means of filtering and motion detection ('motion-detection-filtering') and / or
Objekterkennung, wird optisch erfasst, dass sich Gegenstände aus dem Fahrzeug herausbewegen. In Folge wird ein Erfassungssignal erzeugt, mit dem angegeben wird, dass der Abkippvorgang positiv erfasst wurde. Object recognition, is optically detected that objects from the Move out the vehicle. As a result, a detection signal is generated, indicating that the tilting process has been positively detected.
2) Die Zielmarkierungseinheit ist mit ihrem Gehäuse und vorzugsweise mit einem Magnetfuß an der kippbaren Ladefläche des Fahrzeugs befestigt. Ein Neigungssensor der Zielmarkierungseinheit erkennt, dass sich der Neigungswinkel der Ladefläche gegenüber der Horizontalen vergrößert. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Neigungsschwellwertes wird somit sensorisch erfasst, dass der Abkippvorgang stattfindet. In Folge kann ein Erfassungssignal erzeugt werden, welches an die Drohne übertragen wird, womit diese über die positive Erfassung des Abkippvorgangs informiert ist. 2) The target marking unit is fastened with its housing and preferably with a magnetic base on the tiltable loading area of the vehicle. An inclination sensor of the target marking unit recognizes that the inclination angle of the loading surface relative to the horizontal increases. When a predetermined tilt threshold value is exceeded, it is thus sensory that the tilting process takes place. As a result, a detection signal can be generated, which is transmitted to the drone, whereby this is informed about the positive detection of Abkippvorgangs.
3) Im Fall eines Lastkraftwagens mit einer kippfähigen Ladefläche erhöht sich beim Abkippen die Gesamthöhe des Fahrzeugs. Diese kann mittels Bildverarbeitung und geeigneter Filterung zumindest grob gemessen werden. Stellt die Bilderfassungseinrichtung der Drohne fest, dass die Gesamthöhe des Fahrzeugs größer wird, kann diese davon ausgehen, dass ein Abkippvorgang stattfindet, und es kann das Erfassungssignal betreffend den Abkipp Vorgang ausgelöst werden. 3) In the case of a truck with a tiltable loading surface, the overall height of the vehicle increases during tipping. This can be measured at least roughly by means of image processing and suitable filtering. If the drone's image capture device detects that the overall height of the vehicle is increasing, it may assume that a dump is taking place, and the dip signal detection signal may be triggered.
Alternativ zu den vorstehend genannten Möglichkeiten der Erfassung des Abkippvorgangs kann beispielsweise eine sensorische Erfassung (die Erfassung eines Geräuschs, etc.) oder eine manuelle Erfassung (per Knopfdruck durch den Fahrer, wenn er im Begriff ist, den Abkippvorgang zu starten) vorgesehen sein. As an alternative to the abovementioned possibilities for detecting the tilting operation, it is possible, for example, to provide sensory detection (the detection of a noise, etc.) or manual detection (at the push of a button by the driver when he is about to start the tilting process).
Weiter kann die Bilderfassungseinrichtung der Drohne den Abkippvorgang des Fahrzeugs bei Erfassung desselben aufzeichnen. Das Erfassungssignal führt dazu, dass die Drohne die vorstehend näher erläuterte Bilderfassung aus- bzw. durchführt. Der Zeitraum der Bilderfassung kann vorbestimmt sein, und kann beispielsweise ein paar Sekunden oder ein paar Minuten umfassen. Zudem kann die Bilderfassungseinrichtung der Drohne durch die Verwendung eines andauernd aktiven Zwischenspeichers der Bilddaten (einer Aufhahmesehleife) die Aufzeichnung zeitlich vor der Erzeugung des Erfassungssignals beginnen lassen, beispielsweise 10 Sekunden vor der Erzeugung oder Übertragung des Erfassungssignals. Dies trägt einer möglichen zeitlichen Verzögerung Rechnung, die bei einer Erfassung gemäß der vorstehend genannten Beispiele der Ziffern 1 ) bis 3) vorhanden sein kann. So kann beispielsweise Abfall schon zu einem Zeitpunkt von der Ladefläche fallen, bei dem der Neigungswinkel der Ladefläche den Neigungsschwei 1 wert noch nicht überschritten hat. Further, the drone's image capture device can record the vehicle's tilting operation upon detection thereof. The detection signal causes the drone to perform the imaging explained in more detail above. The period of image acquisition may be predetermined, and may, for example, include a few seconds or a few minutes. In addition, by using an on-going buffer of the image data (a whipping smear), the drone's image capture device can record prior to generation of the drone Start detection signal, for example, 10 seconds before the generation or transmission of the detection signal. This takes account of a possible time delay, which may be present in a recording according to the above-mentioned examples of paragraphs 1) to 3). For example, waste may already fall from the cargo bed at a time when the angle of inclination of the cargo bed has not yet exceeded the tilt swath 1 value.
Vorteilhaft ist, dass mit vorstehend beschriebener Vorgehensweise nur dasjenige bildlich aufgezeichnet wird, was zur Dokumentation des Abkippvorgangs tatsächlich relevante Information darstellt. Beispielsweise wird die bloße Fahrt des Fahrzeugs zur Abkippstelle vorzugsweise nicht mit aufgezeichnet. So wird die Datenmenge reduziert. It is advantageous that with the procedure described above, only that is recorded image, which is actually relevant information for documenting the Abkippvorgangs. For example, the mere drive of the vehicle to the dumping point is preferably not recorded. This reduces the amount of data.
Die Aufzeichnung sowie vorzugsweise weitere relevante Daten wie beispielsweise der Ort (die Position), das Datum, die Zeit oder die Kennung der Zielmarkierungseinheit, welche in der Drohne vorgesehen sein können, werden weiter an die Rechnereinheit zur Speicherung in deren Datenbank übermittelt. The record, and preferably further relevant data such as the location (position), date, time or tag of the target tag unit, which may be provided in the drone, are further communicated to the computer unit for storage in its database.
Die erfmdungsgemäße Datenbank kann beispielsweise ein übliches Datenbanksystem sein, welches geeignet ist, große Datenmengen effizient, widerspruchsfrei und dauerhaft zu speichern und benötigte Teilmengen in unterschiedlichen, bedarfsgerechten Darstellungsformen für Benutzer und Anwendungsprogramme bereitzustellen. The erfmdungsgemäße database, for example, be a common database system, which is suitable to store large amounts of data efficiently, consistently and permanently and provide required subsets in different, needs-based forms of presentation for users and application programs.
So kann vorteilhaft eine dauerhafte und systematische Speicherung der aufgezeichneten Vorgänge stattfinden. Thus, advantageously, a permanent and systematic storage of recorded events take place.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Drohne derart eingerichtet, dass sie die Verfolgung des Fahrzeugs autonom durchfuhren kann. Damit kann die Drohne ihre, wie vorstehend dargelegt berechnete, Flugpositionen ohne den Eingriff einer Person oder eine Steueranweisung durch eine Person einnehmen. Folglich ist kein Personal zum Steuern oder Fliegen der Drohnen erforderlich. Dies spart vorteilhaft Kosten. Weiter weist die Drohne vorzugsweise eine Speichereinrichtung auf, in der vordefinierte Flugkorridore eingespeichert sind. Diese Flugkorridore definieren dreidimensionale Geopositionsbereiche, in welchen die Drohne ihren Flugbetrieb durchführen darf. Damit wird beispielsweise sichergestellt, dass die Drohne das Gebiet der Einlagerungsstätte nicht unerlaubt verlassen kann. According to one embodiment of the invention, the drone is set up so that it can carry out the tracking of the vehicle autonomously. Thus, the drone can assume its flight positions calculated as set forth above without the intervention of a person or a control instruction by a person. Consequently, no personnel is required to control or fly the drones. This saves advantageous costs. Furthermore, the drone preferably has a storage device in which predefined flight corridors are stored. These flight corridors define three-dimensional geoposition areas in which the drone is allowed to fly. This ensures, for example, that the drone can not leave the area of the emplacement site without permission.
Bei den Berechnungen zur Bestimmung des Flugwegs der Drohne können vorzugsweise bei Bedarf weitere Parameter, beispielsweise eine Mindest- und eine Maximal flughöhe, berücksichtigt werden, um einen sicheren Flugbetrieb zu gewährleisten. Beispielsweise sorgt eine vorgegebene Mindestflughöhe dafür, dass das Kollisionsrisiko mit stationären oder beweglichen Hindernissen (beispielsweise Bäume oder Lastkraftwagen) stark reduziert wird. In the calculations for determining the drone's flight path, further parameters, for example a minimum and a maximum flying height, may preferably be taken into account, if necessary, in order to ensure safe flight operation. For example, a given minimum flight altitude ensures that the risk of collision with stationary or mobile obstacles (for example, trees or trucks) is greatly reduced.
Eine Interaktion der Drohne mit der Zielmarkierungseinheit kann eine Vielzahl von Aspekten umfassen, beispielsweise die Übertragung von Informationen betreffend den Zustand des Kraftfahrzeugs (beispielsweise Geschwindigkeit, Position, Beschleunigung, technische Parameter des Fahrzeugs) oder eine Kommunikation oder Interaktion mit Fahrzeuginsassen oder dergleichen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das System derart eingerichtet, dass die Drohne unter Verwendung eines ermittelten Bewegungsvektors des verfolgten Fahrzeugs eine vorbestimmte Position relativ zu dem Fahrzeug und dessen Bewegungsvektor einnehmen kann, um den Abkippvorgang aus einem geeigneten Sichtwinkel aufzeichnen zu können. An interaction of the drone with the targeting unit may include a variety of aspects, such as the transmission of information regarding the condition of the motor vehicle (eg, speed, position, acceleration, technical parameters of the vehicle) or communication or interaction with vehicle occupants or the like. According to one embodiment of the invention, the system is set up such that the drone can adopt a predetermined position relative to the vehicle and its motion vector using a determined motion vector of the tracked vehicle in order to record the Abkippvorgang from a suitable angle of view.
Insbesondere kann das Mittel zum Erfassen der Position der Ziel markierungseinhei t derart eingerichtet sein, dass nicht nur die Position, sondern auch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt wird. Beispielsweise gibt ein GPS-Sensor standardmäßig seine Position und seine Geschwindigkeit, d.h., zusammengefasst den Bewegungsvektor des Fahrzeugs, aus. Weiter kann dieser Bewegungsvektor an die Drohne per Funk übertragen werden. Alternativ kann die Drohne den Bewegungsvektor mittels Berechnung aus dem zeitlichen Unterschied zweier Positionen selbst ermitteln. Weiter kann beispielsweise angenommen werden, dass das Fahrzeug beim Einfahren in die Einlagerungsstätte vorwärts fährt, womit das System in einfacher Weise selbst bestimmen kann, ob der Bewegungsvektor des Fahrzeugs im späteren Verlauf der Fahrt des Fahrzeugs auf dem Gebiet der Einlagerungsstätte vorwärts oder rückwärts gerichtet, beziehungsweise positiv oder negativ, ist. In particular, the means for detecting the position of the target tag unit may be arranged such that not only the position but also the speed of the vehicle is determined. For example, a GPS sensor outputs its position and velocity by default, that is, summarizes the motion vector of the vehicle. Further, this motion vector can be transmitted to the drone by radio. Alternatively, the drone can determine the motion vector itself by calculation from the time difference between two positions. Furthermore, it can be assumed, for example, that the vehicle drives forward when entering the emplacement site, with which the system can easily determine for itself whether the motion vector of the vehicle is directed forwards or backwards in the later course of the vehicle's travel in the area of the emplacement positive or negative.
Damit kann der Vorgang des Folgens durch die Drohne nicht nur einen vorgegebenen (Soll-)Abstand oder (Soll-)Abstandsbereich berücksichtigen, sondern auch die tatsächliche Ausrichtung / Fahrtrichtung des Fahrzeugs. So kann die Drohne ihre relative (Flug-)Position zu dem Fahrzeug so einrichten, dass diese in deren horizontaler Position entgegengesetzt zu der Richtung des positiven Bewegungsvektors berechnet wird, und dass diese im Falle eines negativen Bewegungsvektors in Richtung des negativen Bewegungsvektors vorgesehen ist. Alternativ kann auch eine winkelig versetzte horizontale Position der Drohne in Bezug auf den Bewegungsvektor berechnet werden. Später findet sich hierzu noch eine genauere Erläuterung. Thus, the process of following through the drone can take into account not only a predetermined (target) distance or (target) distance range, but also the actual orientation / direction of travel of the vehicle. Thus, the drone can set its relative (flight) position to the vehicle so that it is calculated in its horizontal position opposite to the direction of the positive motion vector, and that in the case of a negative motion vector, it is provided in the direction of the negative motion vector. Alternatively, an angular offset horizontal position of the drone with respect to the motion vector may be calculated. Later, there is a more detailed explanation.
Damit wird vorteilhaft erreicht, dass die Drohne eine vorbestimmte Position relativ zu dem Fahrzeug einnimmt, auf welcher der Abkippvorgang vorteilhaft erfasst und aufgezeichnet werden kann. Beispielsweise ist der Sichtbereich vorteilhaft, wenn die Drohne hinter dem Fahrzeug steht, wenn das Fahrzeug nach hinten abkippt. This advantageously ensures that the drone occupies a predetermined position relative to the vehicle, on which the Abkippvorgang can be advantageously recorded and recorded. For example, the viewing area is advantageous when the drone is behind the vehicle when the vehicle tilts backwards.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das System eine Schnittstelle zu einem elektronischen Logistikmanagementsystem der Einlagerungsstätte auf, und das System kann Informationen betreffend die Aufzeichnung des Abkippvorgangs an das elektronische Logistikmanagementsystem übermitteln. According to one development of the invention, the system has an interface to an electronic logistics management system of the emplacement site, and the system can transmit information regarding the recording of the dumping process to the electronic logistics management system.
Damit kann eine „digitale" Zusammenführung der Daten betreffend die Dokumentation des Abkippvorgangs mit den logistischen Daten des Logistikmanagementsystems der E inl agerungsstätte stattfinden. Beispielsweise kann auf dem abschließenden Lieferschein für den Anliefernden ein Vermerk aufgedruckt sein, dass dessen Abkippvorgang unter einem bestimmten Aktenzeichen mit Ort und Zeit abgespeichert ist. Umgekehrt kann Information betreffend die Abrechnung des Gesamtvorgangs, beispielsweise die Rechnungsadresse, mit der Aufzeichnung des Abkippvorgangs digital verknüpft werden, womit die Aussagekraft der Dokumentation verbessert wird. Thus, a "digital" consolidation of the data concerning the documentation of the dumping operation with the logistic data of the logistics management system of the storage facility can take place.For example, on the final delivery note, a note may be printed for the submitter that the dumping operation is under a specific file number with location and Time is stored. Conversely, information concerning the billing of the entire process, for example the billing address, can be digitally linked to the recording of the tipping process, thus improving the informative value of the documentation.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das System eine Landeplattform für zumindest eine Drohne an einer vorbestimmten Position auf, wobei die Landeplattform und die Drohne induktive Übertrager aufweisen, die derart eingerichtet sind, dass eine Batterie der Drohne auf der Landeplattform mittels induktiver Kopplung aufgeladen werden kann. According to one embodiment of the invention, the system has a landing platform for at least one drone at a predetermined position, wherein the landing platform and the drone have inductive transformers, which are set up so that a battery of the drone can be charged on the landing platform by means of inductive coupling.
Die übliche Flugzeit für eine Drohne mit einer vollen Batterieladung beträgt zwischen 15 und 45 Minuten. Damit können ein oder eine Mehrzahl von Abkippvorgängen mit einer Batterieladung der Drohne dokumentiert werden. Für einen Dauerbetrieb der Anlage ist es deshalb vorteilhaft, definierte Start- und Landepositionen für die Drohnen vorzusehen, welche mit Mitteln ausgestattet sind, die eine berührungslose Aufladung der Batterie der Drohne ermöglichen. Durch das Vorsehen von induktiven Übertragern erübrigt sich das manuelle Einstecken von Kabeln in die Drohne, womit auch dieser Vorgang automatisiert ablaufen kann. Damit wird die Drohne regelmäßig aufgeladen, um die Betriebsbereitschaft zu erhöhen. The usual flight time for a drone with a full battery charge is between 15 and 45 minutes. Thus, one or a plurality of Abkippvorgängen be documented with a battery charge of the drone. For a continuous operation of the system, it is therefore advantageous to provide defined takeoff and landing positions for the drones, which are equipped with means that allow a non-contact charging of the battery of the drone. The provision of inductive transformers eliminates the need for manually plugging cables into the drone, which can also automate this process. Thus, the drone is charged regularly to increase the operational readiness.
Die Landeplattform ist beispielsweise eine gegenüber dem Boden erhöht vorgesehene und horizontal ausgerichtete Fläche, auf der zumindest eine Drohne landen kann. Die Landeplattform kann auch als Ladeplattform bezeichnet werden. Im einfachsten Falle weist die Landeplattform eine horizontale, ebene Fläche auf, die so dimensioniert ist, dass die Drohne darauf stehen kann. The landing platform is, for example, a raised and horizontally oriented surface opposite the ground, on which at least one drone can land. The landing platform can also be called a loading platform. In the simplest case, the landing platform has a horizontal, flat surface that is dimensioned so that the drone can stand on it.
Die Landeplattform kann weiter eine bewegliche Aussenwandung mit einem Mechanismus aufweisen, der die üblicherweise offen zugängliche Landefläche im Bedarfsfall (beispielsweise bei einsetzendem Regen - Näheres hierzu siehe weiter unten) umfasst, und so die auf der Landeplattform befindlichen Drohnen gegenüber Umwelteinflüssen oder Diebstahl schützt. Diese bewegliche Aussenwandung kann beispielsweise ähnlich einem beweglichen Hangar eines herkömmlichen Flugplatzes ausgeführt sein, und mittels eines Motorantriebs im Bedarfsfälle über die Drohnen geschoben werden, um diese abzudecken. Die Lande- oder Ladeplattformen können auch im Dach eines vorhandenenThe landing platform may further include a moveable outer wall with a mechanism that covers the normally open landing surface when needed (eg, when rain sets in - see below for more details), thus protecting the drones on the landing platform from environmental impact or theft. This movable outer wall can For example, be performed similar to a movable hangar of a conventional airfield, and be pushed by means of a motor drive in case of need on the drones to cover these. The landing or loading platforms can also be in the roof of an existing
Gebäudes vorgesehen sein. Be provided building.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können die ersten bis dritten Kommunikationsmittel über WLAN oder Mobilfunk in einem gemeinsamen Netzwerk kommunizieren. Damit können die einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Systems in einfacher Weise miteinander Daten austauschen. According to one embodiment of the invention, the first to third communication means can communicate via WLAN or mobile in a common network. Thus, the individual components of the system according to the invention can easily exchange data with each other.
Vorzugsweise basiert ein solches Netzwerk auf dem Internet Protokoll (mit IP- adressierten Drohnen und Zielm arki erungseinheiten) . Weiter ermöglicht das Netzwerk vorzugsweise einen Betrieb einer Vielzahl von Drohnen und Zielmarkierungseinheiten, ohne dass die Bandbreite für die Übertragung der Aufzeichnungen zu sehr eingeschränkt wird, d.h., die Bandbreite des Netzwerks beträgt vorzugsweise zumindest 100 kBit/s, was zur Übertragung von ßilddaten von ein paar Drohnen ausreichend ist. Weiter kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Zuweisung der Drohne zu dem zu verfolgenden Fahrzeug durch Vorsehen der Zielmarkierungseinheit in oder an dem Fahrzeug und Aktivierung der Zielmarkierungseinheit erfolgen, so dass jeweils eine Drohne zur Verfolgung jeweils einem Fahrzeug zugewiesen ist. In Folge kann die jeweilig erfolgte Zuweisung der Drohne zu dem Fahrzeug wieder aufgehoben werden, wenn die Zielmarkierungseinheit wieder deaktiviert wird. Dies wurde vorstehend schon näher erläutert, weshalb sich hier weitere Ausführungen hierzu erübrigen. Preferably, such a network is based on the Internet Protocol (with IP-addressed drones and Zielm arki tion units). Further, the network preferably allows operation of a plurality of drones and target tag units without unduly restricting the bandwidth for transmission of the records, ie, the bandwidth of the network is preferably at least 100 kbps, resulting in the transmission of bit data from a few Drones is sufficient. Further, according to an embodiment of the invention, the drone can be assigned to the vehicle to be tracked by providing the target marking unit in or on the vehicle and activating the target marking unit, so that one drone is assigned to a vehicle for tracking. As a result, the respective assignment of the drone to the vehicle can be canceled again when the target marking unit is deactivated again. This has already been explained in detail, which is why further explanations are unnecessary here.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das System weiter Mittel zum Erhalten von meteorologischen Kenngrößen, beispielsweise der aktuell vorherrschenden Windgeschwindigkeit, auf, wobei das System den Flugbetrieb der zumindest einen Drohne aufgrund einer Bewertung der meteorologischen Kenngrößen unterbinden kann. Vorzugsweise ist das Mittel zum Erhalten von meteorologischen Kenngrößen eine Wetterstation oder eine Schnittstelle zu einem überregionalen Wetterdienst, wobei die Windgeschwindigkeit auf bzw. über der Einlagerungsstätte ermittelt werden kann. Überschreitet die Windgeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellwert, ab dem ein sicherer Flugbetrieb nicht mehr möglich ist, so wird der Flugbetrieb eingestellt. According to one development of the invention, the system further comprises means for obtaining meteorological parameters, for example the currently prevailing wind speed, wherein the system can prevent the flight operation of the at least one drone on the basis of an assessment of the meteorological parameters. Preferably, the means for obtaining meteorological characteristics is a weather station or an interface to a supra-regional weather service, wherein the wind speed can be determined on or above the storage facility. Exceeds the wind speed a predetermined threshold, from which a safe flight operation is no longer possible, the flight mode is stopped.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Regensensor erfassen, ob es regnet oder nicht, wobei das System den Flugbetrieb bei Regen einstellt. Alternatively or additionally, a rain sensor may detect whether it is raining or not, and the system will stop flying in the rain.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden in der Datenbank pro erfasstem Abkippvorgang zumindest die folgenden Informationen abgespeichert: die Position der Erfassung des Abkippvorgangs; die Zeit und das Datum der Erfassung des Abkippvorgangs; das Bildmaterial der Aufzeichnung des Abkippvorgangs, und vorzugsweise die Lieferscheinnummer aus dem parallel laufendem Verwaltungsprogramm . Mit diesen Daten ist eine Zuordnung des Bildmaterials der Aufzeichnung des Abkippvorgangs zu der relevanten Stelle auf der Einlagerungsstätte möglich. Folglich ist es, beispielsweise bei Auffinden von Problemmüll auf der Einlagerungsstätte, möglich, die Aufzeichnungen nach dem Ort auszuwählen, und die einzelnen Ablagerungsvorgänge in ihrer zeitlichen Reihenfolge abzurufen. According to one embodiment of the invention, at least the following information is stored in the database per detected tilting operation: the position of the detection of the tilting operation; the time and date of detection of the tipping operation; the picture material of the recording of the Abkippvorgangs, and preferably the delivery note number from the parallel running management program. With this data, it is possible to associate the image material of the recording of the dumping operation with the relevant location on the storage site. Thus, for example, when locating hazardous waste at the emplacement site, it is possible to select the records by location and retrieve the individual depositions in their temporal order.
Zusätzlich können weitere Informationen, welche beispielweise über die Schnittstelle zu einem elektronischen Logistikmanagementsystem der Einlagerungsstätte, mit den vorstehend aufgelisteten Informationen verknüpft werden. So können beispielsweise die Rechnungsadresse, das abgewogene Abfallgewicht und/oder die Nummer des Lieferscheins mit in der Datenbank abgespeichert werden. Damit ist die Dokumentation der Abkippvorgänge vollständiger bzw. informativer ausgestaltet. In addition, further information, which can be linked, for example via the interface to an electronic logistics management system of the emplacement site, with the information listed above. Thus, for example, the billing address, the weighed waste weight and / or the number of the delivery note can be stored in the database. This makes the documentation of the tilting operations more complete or more informative.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Drohne derart eingerichtet, dass diese den Abkippvorgang des Fahrzeugs mittels Bildverarbeitung unter Erfassung einer Veränderung des äußeren Erscheinungsbildes des Fahrzeugs erfassen kann. So kann beispielsweise mittels Bildverarbeitung erfasst werden, ob Abfall aus dem Fahrzeug auf die Einlagerungsstätte abgeladen wird, wie weiter oben schon näher erläutert. Dadurch, dass die Drohne eine Bilderfassungseinrichtung schon zur Aufzeichnung des Abkippvorgangs aufweist, ist keine zusätzliche Vorrichtung zur Erfassung des Abkippvorgangs erforderlich, was Kosten spart. According to one embodiment of the invention, the drone is set up such that it can detect the tilting operation of the vehicle by means of image processing while detecting a change in the external appearance of the vehicle. For example, by means of image processing, it is possible to detect waste from the vehicle the storage facility is unloaded, as explained in more detail above. Because the drone already has an image capture device for recording the tilting process, no additional device for detecting the tilting process is required, which saves costs.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Zielmarkierungseinheit das Folgende auf: ein Gehäuse mit einer Befestigungseinrichtung, vorzugsweise einem Magnetfuß, zur Befestigung an der Ladefläche des Fahrzeugs; und einen Neigungssensor zur Erfassung der Neigung der Ladefläche; und es ist die Zielmarkierungseinheit derart eingerichtet, dass, wenn die Ladefläche einen vorbestimmten Neigungswinkel überschreitet, die Zielmarkierungseinheit ein Erfassungssignal über die Erfassung des Abkippvorgangs an die Drohne übermitteln kann. Diese zielgerichtete Ausgestaltung der Zielmarkierungseinheit zur Verwendung bei üblichen Lastkraftwagen mit Abkippeinrichtung ist eine effektive und kostensparende Lösung für den täglichen Betrieb auf der Einlagerungsstätte. According to one embodiment of the invention, the target marking unit has the following: a housing with a fastening device, preferably a magnetic base, for fastening to the loading area of the vehicle; and an inclination sensor for detecting the inclination of the loading surface; and the target marking unit is arranged such that when the loading surface exceeds a predetermined inclination angle, the target marking unit can transmit a detection signal to the drone via the detection of the dumping operation. This purposeful design of the target marking unit for use in conventional trucks with tipping device is an effective and cost-saving solution for daily operation in the storage facility.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist: Vorsehen einer Zielmarkierungseinheit an oder in einem Fahrzeug; Aktivieren der Zielmarkierungseinheit mit einhergehender Zuweisung einer Drohne zu dem Fahrzeug; Verfolgen des Fahrzeugs durch die Drohne; Erfassen des Abkippvorgangs; Aufzeichnen des Abkippvorgangs, falls der Abkippvorgang erfasst wird; Deaktivieren und Entfernen der Zielmarkierungseinheit. Damit kann ohne großen Personalaufwand (welcher letztlich nur noch für das Vorsehen und der Entfernen der Zielmarkierungseinheit am Fahrzeug erforderlich ist) am Eingang der Einlagerungsstätte eine automatisierte Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte stattfinden. Die weiteren Vorteile wurden vorstehend schon in Bezug auf das erfindungsgemäße System näher erläutert. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung beinhaltet der Schritt des Verfolgens desAccording to a further aspect of the invention, a method is provided for documenting dump operations on a storage site, comprising the following steps: providing a destination marking unit on or in a vehicle; Activating the target tag unit with concomitant assignment of a drone to the vehicle; Tracking the vehicle by the drone; Detecting the tilting operation; Recording the tipping operation if the tipping operation is detected; Disable and remove the targeting unit. This can be done without large personnel expenditure (which is ultimately only necessary for the provision and removal of the target marking unit on the vehicle) at the entrance of the emplacement an automated documentation of Abkippvorgängen take place in a storage facility. The further advantages have already been explained in more detail above with reference to the system according to the invention. According to one embodiment of the invention, the step of tracking the
Fahrzeugs durch die Drohne das Folgende: Ermitteln des Bewegungsvektors des Fahrzeugs; und Halten einer Position der Drohne an einer vorbestimmten Position relativ zu dem Fahrzeug. Auch dies wurde vorstehend in Bezug auf das System mit seinen Vorteilen schon näher erläutert. Vehicle by the drone the following: Determining the motion vector of the vehicle; and maintaining a position of the drone at a predetermined position relative to the vehicle. Again, this has been explained in detail above with respect to the system with its advantages.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Verfahren zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist: Erfassung der Neigung der Ladefläche durch die Zielmarkierungseinheit; Übermittlung eines Erfassungssignals von der Zielmarkierungseinheit an die Drohne, falls die Neigung der Ladefläche einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet; Bestimmen des Beginns der Aufzeichnung des Abkippvorgangs eine vorbestimmte Zeitspanne, bevor das Erfassungssignal ermittelt wird. Auch dies wurde vorstehend in Bezug auf das System mit seinen Vorteilen schon näher erläutert. According to one embodiment of the invention, a method for documenting Abkippvorgängen is provided on a storage site, comprising the following steps: detection of the inclination of the loading area by the Zielmarkierungseinheit; Transmitting a detection signal from the target marking unit to the drone if the slope of the cargo bed exceeds a predetermined threshold; Determining the beginning of the recording of the tilting operation a predetermined period of time before the detection signal is detected. Again, this has been explained in detail above with respect to the system with its advantages.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Verfahren zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Ei nl agerungsst ätte vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist: Übermitteln der Position der Markierungseinheit an die Drohne; Abgleich der Position der Drohne mit der Position der Zielmarkierungseinheit; Einhalten eines vorbestimmten Abstandsbereichs zwischen Drohne und Zielmarkierungseinheit unter Verwendung des Ergebnisses des Abgleichs; Ausrichten eines Sichtwinkels bzw. Sichtbereichs der Bilderfassungseinrichtung auf die Zielmarkierungseinheit unter Verwendung des Ergebnisses des Abgleichs. Auch dies wurde vorstehend in Bezug auf das System mit seinen Vorteilen näher erläutert. According to one development of the invention, a method is provided for documenting tipping operations on an egg ngerungsst ätte, comprising the following steps: transmitting the position of the marking unit to the drone; Matching the position of the drone with the position of the target marking unit; Maintaining a predetermined distance range between the drone and the target marking unit using the result of the matching; Aligning a viewing angle of the image capture device to the target marker using the result of the adjustment. This has also been explained in detail above with respect to the system with its advantages.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Verfahren zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist: Übermitteln der Erfassung und der Aufzeichnung des Abkippvorgangs an die Rechnereinheit; Abspeichern der Erfassung und der Aufzeichnung des Abkippvorgangs in der Datenbank. Auch dies wurde vorstehend in Bezug auf das System mit seinen Vorteilen näher erläutert. Die vorstehend beschriebenen Merkmale und Funktionen der vorliegenden Erfindung sowie weitere Aspekte und Merkmale werden nachfolgend anhand einer detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren weiter beschrieben. According to one embodiment of the invention, a method for documenting Abkippvorgängen is provided on a storage site, comprising the following steps: transmitting the detection and recording of the Abkippvorgangs to the computer unit; Storing the recording and recording of the tipping process in the database. This has also been explained in detail above with respect to the system with its advantages. The above-described features and functions of the present invention, as well as other aspects and features, will be further described below with reference to a detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Hierbei zeigt: Hereby shows:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Systems einer beispielhaften Fig. 1 is a schematic view of a system of an exemplary
Ausfuhrungsform der Erfindung;  Embodiment of the invention;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein beispielhaftes Gelände einer Fig. 2 is a schematic plan view of an exemplary terrain of a
Einlagerungsstätte, auf welcher eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Erfindung bei einem Zeitpunkt tl gezeigt ist;  Storage facility on which another exemplary embodiment of the invention is shown at time tl;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf ein beispielhaftes Gelände einer Fig. 3 is a schematic plan view of an exemplary terrain of a
Einlagerungsstätte, auf welcher eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Erfindung bei einem Zeitpunkt t2 gezeigt ist;  Storage facility on which another exemplary embodiment of the invention is shown at time t2;
Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf ein beispielhaftes Gelände einer Fig. 4 is a schematic plan view of an exemplary terrain of a
E i nl agerungss tätte, auf welcher eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Erfindung bei einem Zeitpunkt t3 gezeigt ist;  Review, in which another exemplary embodiment of the invention is shown at a time t3;
Fig. 5a eine schematische Seitenansicht, bei welcher die Interaktion zwischen Drohne und Zielmarkierungseinheit aus horizontaler Sicht dargestellt ist; 5a is a schematic side view in which the interaction between drone and target marking unit is shown from a horizontal point of view;
Fig. 5b eine schematische Draufsicht, bei welcher die Interaktion zwischen Fig. 5b is a schematic plan view in which the interaction between
Drohne und Zielmarkierungseinheit der Fig. 5a aus vertikaler Sicht dargestellt ist. DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER EFINDUNG Drone and target marking unit of Fig. 5a is shown from a vertical perspective. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems einer beispielhaften Ausfuhrungsform der Erfindung. Das beispielhafte System weist eine stationäre Rechnereinheit 1, beispielweise einen üblichen Personal -Computer, mit einer Datenbank 12 und mit einem ersten Kommunikationsmittel 11 , zumindest eine flugfähige Drohne 2 mit einer Bilderfassungseinrichtung 22 und mit einem zweiten Kommunikationsmittel 21 , und zumindest eine nicht-stationäre Zielmarkierungseinheit 3 zum Vorsehen an oder in einem Fahrzeug 4 auf, wobei die Zielmarkierungseinheit 3 ein drittes Kommunikationsmittel 31 aufweist. Fig. 1 shows a schematic view of a system of an exemplary embodiment of the invention. The exemplary system comprises a stationary computer unit 1, for example a standard personal computer, with a database 12 and with a first communication means 11, at least one drone drone 2 with an image capture device 22 and with a second communication means 21, and at least one non-stationary target marker 3 for provision on or in a vehicle 4, wherein the target marking unit 3 has a third communication means 31.
Die Kommunikationswege in dem Netzwerk 5 zwischen der Rechnereinheit 1 , der Drohne 2 und der Zielmarkierungseinheit 3 sind mit den Doppelpfeilen 51 , 52 und 53 angegeben. The communication paths in the network 5 between the computer unit 1, the drone 2 and the target marking unit 3 are indicated by the double arrows 51, 52 and 53.
Die Rechnereinheit 1 weist eine Datenbank auf, in der beispielsweise die Aufzeichnungen der dokumentierten Abkippvorgänge mit Ort, Datum und Zeit abgespeichert sind. The computer unit 1 has a database in which, for example, the records of the documented tilting operations with location, date and time are stored.
Die Rechnereinheit 1 weist weiter eine Schnittstelle 13 zu einem externen Logistikmanagementsystem auf, um einen Datenaustausch und/oder -abgleich mit einem üblichen Logistikmanagementsystem einer Einlagerungsstätte vorzusehen. Nicht dargestellt ist, dass die Rechnereinheit 1 einen Bildschirm, Tastatur, Maus, etc. zur Interaktion mit einem Benutzer, vorzugsweise mit dem Systemadministrator, aufweisen kann. So können auf dem Bildschirm Systeminformationen (beispielsweise eine Karte mit den aktuellen Positionen der Drohnen) oder Informationen aus der Datenbank über eine geeignete Benutzerschnittstelle angezeigt werden. Die Drohne 2 weist ein Mittel zum Erfassen ihrer Position 23, bei diesem Beispiel einen GPS-Empfänger, auf. Damit kann die Drohne 2 ihren Standort mit hoher Genauigkeit, beispielsweise besser als 0,5 Meter, bestimmen. Zudem weist die Drohne 2 eine Speichereinrichtung 24 auf, in der vordefinierteThe computer unit 1 further has an interface 13 to an external logistics management system in order to provide data exchange and / or comparison with a conventional logistics management system of a storage facility. It is not shown that the computer unit 1 can have a screen, keyboard, mouse, etc. for interaction with a user, preferably with the system administrator. For example, system information (for example, a map of the current positions of the drones) or information from the database can be displayed on the screen via an appropriate user interface. The drone 2 has a means for detecting its position 23, in this example a GPS receiver. Thus, the drone 2 can determine its location with high accuracy, for example, better than 0.5 meters. In addition, the drone 2 has a memory device 24, in the predefined
Flugkorridore und das Betriebssystem der Drohne mit weiteren Betri ebsparametern eingespeichert sind. Die Flugkorridore definieren zwei- oder dreidimensionale Geopositionsbereiche in Form von GPS-Koordinaten, in welchen die Drohne ihren Flugbetrieb durchführen darf. Damit kann ein„Geofencing" durchgeführt werden. Flight corridors and the operating system of the drone with further Betri ebsparametern are stored. The flight corridors define two- or three-dimensional geoposition areas in the form of GPS coordinates in which the drone is allowed to perform its flight operations. This can be done a "Geofencing".
Weiter weist die Drohne 2 einen zusätzlichen chemischen Sensor 25 zur Detektion von unerlaubten Chemiestoffen, beispielsweise von Schwefelwasserstoffen, und eine induktive Übertragungseinrichtung 26, vorzugsweise in Form einer Spule mit Ladeelektronik, sowie eine Batterie 27 auf. Next, the drone 2 an additional chemical sensor 25 for the detection of unauthorized chemicals, such as hydrogen sulfide, and an inductive transmission device 26, preferably in the form of a coil with charging electronics, and a battery 27 on.
Die Bilderfassungseinrichtung 22 der Drohne ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine digitale und videofähige Kamera mit einem„Megapixel" Sensor, welcher einen horizontalen und vertikalen Sichtbereich A mit hoher Auflösung erfassen kann. In Fig. 1 ist die Zielmarkierungseinheit 3 seitlich an einem beispielhaftenThe drone image capture device 22 in this embodiment is a digital and video camera having a "megapixel" sensor which can detect a high resolution horizontal and vertical field of view A. In Fig. 1, the target marker 3 is laterally attached to an exemplary one
Fahrzeug 4, vorliegend an einem abkippfähigen Lastkraftwagen 4, mittels eines Magnetfußes angebracht. Die Zielmarkierungseinheit 3 weist zur Stromversorgung eine Batterie 32, einen GPS-Empfänger 33, eine induktive Übertragungseinrichtung 35 und einen Neigungssensor 34 zum Messen eines Winkels γ auf. Vehicle 4, in this case attached to a tipping truck 4, mounted by means of a magnetic base. The target marking unit 3 has a battery 32 for power supply, a GPS receiver 33, an inductive transmission device 35 and a tilt sensor 34 for measuring an angle γ.
Der Lastkraftwagen 4 weist eine Vorderseite 41 und Räder 46 auf. Im Falle des Abkippens des Abfalls aus der Ladefläche 42 des Lastkraftwagens 4 wird die Ladefläche durch eine Hebevorrichtung 44 geneigt, was in dem Winkel γ resultiert, der zwischen dem Boden der Ladefläche 45 und der Horizontalen definiert ist. Der Fall des Abkippens wird in Fig. 1 durch die gestrichelten Linien angedeutet, welche die in diesem Fall vorliegende Lage der Ladefläche angeben. Weiter weist das beispielhafte System der Fig. 1 eine (optionale) Landeplattform 6 auf, auf welcher (zumindest) eine Drohne 2 landen kann. Die Landeplattform 6 weist weiter ein viertes Kommunikationsmittel 61 auf, welches fähig ist, in dem erfindungsgemäßen Netzwerk zu kommunizieren. So kann die Landeplattform 6 beispielsweise Informationen über gelandete Drohnen 2 oder den Ladestatus der gelandeten Drohnen 2 in das Netzwerk und vorzugsweise an die Rechnereinheit weitergeben. The truck 4 has a front side 41 and wheels 46. In the case of dumping the waste from the bed 42 of the truck 4, the bed is inclined by a jack 44, resulting in the angle γ defined between the floor of the bed 45 and the horizontal. The case of tipping is indicated in Fig. 1 by the dashed lines, which indicate the present in this case position of the loading area. Furthermore, the exemplary system of FIG. 1 has an (optional) landing platform 6 on which (at least) one drone 2 can land. The landing platform 6 further comprises a fourth communication means 61 capable of communicating in the network according to the invention. For example, the landing platform 6 can pass information about landed drones 2 or the loading status of the landed drones 2 into the network and preferably to the computer unit.
Weiter weist die Landeplattform 6 eine S trom versorgun g 62 auf, über welche die Landeplattform 6 und zumindest ein induktiver Übertrager 66 mit Energie versorgt wird. Der induktive Übertrager 66 ist in der Boden fläche der Landeplattform derart vorgesehen, dass diese nach der Landung einer Drohne 2 benachbart zu dem korrespondierenden Übertrager 26 der Drohne 2 angeordnet ist. So kann dann eine berührungslose Energieübertragung von der Landeplattform 6 in die Batterie 27 der Drohne 2 stattfinden, was durch den Doppelpfeil 67 der Fig. 1 angedeutet ist. Next, the landing platform 6 a S trom versorgun g 62, via which the landing platform 6 and at least one inductive transformer 66 is supplied with energy. The inductive transformer 66 is provided in the bottom surface of the landing platform such that it is located adjacent to the corresponding transformer 26 of the drone 2 after landing a drone 2. Thus, then a non-contact energy transfer from the landing platform 6 take place in the battery 27 of the drone 2, which is indicated by the double arrow 67 of FIG.
Weiter weist das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 eine (optionale) Wetterstation 7 auf, die beispielweiser mittels einer Windfahne 72 (oder mittels einer Propellermesseinrichtung) die aktuell auf der Einlagerungsstätte 99 herrschende Windgeschwindigkeit und -richtung messtechnisch erfasst. Über ein fünftes Kommunikationsmittel 71 , welches in das erfindungsgemäße Netzwerk eingebunden ist, werden die Informationen oder die Windgeschwindigkeit und -richtung an die stationäre Rechnereinheit 1 übermittelt, was durch den Doppelpfeil 54 angedeutet ist. Furthermore, the exemplary embodiment of FIG. 1 has an (optional) weather station 7 which, for example, by means of a wind vane 72 (or by means of a propeller measuring device) metrologically detects the wind speed and direction currently prevailing at the emplacement site 99. Via a fifth communication means 71, which is integrated into the network according to the invention, the information or the wind speed and direction are transmitted to the stationary computer unit 1, which is indicated by the double arrow 54.
Das in Fig. 1 dargestellte System ermöglicht einen Betrieb und eine Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte 99, wie nunmehr nachstehend mit Bezug auf die Figuren 2 bis 4 näher erläutert werden wird. In den Figuren 1 bis 5 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Vorrichtungen oder Mittel, wobei, um Wiederholungen zu vermeiden, eine wiederholte Erläuterung dieser weggelassen wird. Fig. 2 stellt eine schematische Draufsicht auf ein beispielhaftes Gelände einer Einlagerungsstätte 99 dar, auf welcher die beispielhafte Ausfuhrungsform der Erfindung der Fig. 1 zu einem Zeitpunkt tl gezeigt ist. The system shown in Fig. 1 allows operation and documentation of Abkippvorgängen on an emplacement 99, as will now be explained in more detail below with reference to Figures 2 to 4. In Figs. 1 to 5, like reference characters designate like or similar devices or means, and to avoid repetition, repeated explanation thereof will be omitted. FIG. 2 illustrates a schematic plan view of an exemplary terrain of a storage facility 99, on which the exemplary embodiment of the invention of FIG. 1 is shown at a time t 1.
Die viereckig dargestellte Kontur der Einlagerungsstätte 99 der Fig. 1 bezeichnet schematisch die Außengrenze der Einlagerungsstätte 99, welche eventuell die Grundstücksgrenze der Einlagerungsstätte 99 darstellen kann. Diese Kontur fällt vorliegend mit dem Flugkorridor 92 (auch Flugerlaubnisszone genannt) zusammen, in dem die Drohnen 2 autonom fliegen dürfen. Dieser Flugkorridor 92 ist in den Spei cherei nri ch tungen 24 der Drohnen 2 vorgespeichert, damit die Drohnen 2 das Grundstück des Betreibers der Einlagerungsstätte 99 aus Sicherheitsgründen und aus gesetzlichen Gründen nicht verlassen können. The quadrangular contour of the emplacement site 99 of FIG. 1 schematically indicates the outer boundary of the emplacement site 99, which may possibly represent the property boundary of the emplacement site 99. In the present case, this contour coincides with flight corridor 92 (also called flying permission zone), in which drones 2 are allowed to fly autonomously. This flight corridor 92 is pre-stored in the storage facilities 24 of the drones 2 so that the drones 2 can not leave the property of the operator of the storage facility 99 for safety reasons and for legal reasons.
Auf der Deponie sind Abwasserüberwachungseinrichtungen 94 vorgesehen, welche eine Überwachung der Abwasserqualität der Einlagerungsstätte 99 an verschiedenen Positionen vornimmt. Schlägt eine solche Abwasserüberwachungseinrichtung 94 an, kann unzulässiger Abfall auf der Einlagerungsstätte 99 eingelagert worden sein, wobei der Ort der unzulässigen Ablagerung oft nur relativ grob ausgehend vom dem Ort der Abwasserüberwachungseinrichtungen 94 nachvollzogen werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen System 100 kann jedoch nunmehr die Dokumentation der jeweiligen Einlagerungs- bzw. Abkippvorgänge im Einzelnen auch noch nach Jahren nachvollzogen werden, was die Eingrenzung des Schadensorts erleichtert und zudem auch das Auffinden des Verursachers des Schadens. Wastewater monitoring devices 94 are provided on the landfill, which monitors the wastewater quality of the emplacement site 99 at various positions. If such a sewage monitoring device 94 is triggered, unacceptable waste may have been deposited at the emplacement site 99, whereby the location of the impermissible deposit can often only be understood relatively roughly from the location of the sewage monitoring devices 94. With the system 100 according to the invention, however, the documentation of the respective storage or Abkippvorgänge in detail even after years can be followed, which facilitates the limitation of the damage location and also finding the cause of the damage.
Weiter ist auf der Einlagerungsstätte 99 der Fig. 2 mit der Baumgruppe 95 angedeutet, dass die Geografie einer Einlagerungsstätte 99 eine Überwachung dieser aufgrund beispielsweise eingeschränkter Sichtlinien regelmäßig erschwert. Bei dem vorliegenden Beispiel der Fig. 2 ist beispielsweise eine direkte Sicht von dem Eingang 93 oder dem Verwaltungsgebäude 9 der Einlagerungsstätte 99 auf die vorgesehene Abkippgrube 91 nicht möglich, was bei einer stationären Video Überwachung nachteilhaft sein könnte. In dem Verwaltungsgebäude 9 ist die erfindungsgemäße Rechnereinheit 1 vorgesehen. Furthermore, it is indicated on the emplacement site 99 of FIG. 2 with the group of trees 95 that the geography of an emplacement site 99 regularly hampers monitoring of this because of, for example, restricted lines of sight. In the present example of FIG. 2, for example, a direct view from the entrance 93 or the administration building 9 of the emplacement site 99 onto the intended tilting pit 91 is not possible, which is disadvantageous in stationary video surveillance could be. In the administration building 9, the computer unit 1 according to the invention is provided.
An der Ein- und Ausfahrt 93 der Einlagerungsstätte sind eine Waage 8 zum Verwiegen der Fahrzeuge bei Ein- und Ausfahrt und eine Landeplattform 6 für eine Mehrzahl von Drohnen 2 vorgesehen. At the entrance and exit 93 of the emplacement a scale 8 for weighing the vehicles at entry and exit and a landing platform 6 for a plurality of drones 2 are provided.
Der Zeitpunkt tl der Fig.2 bezeichnet den Beginn des Ablaufs eines Einl agerungsvorgangs auf einer Einlagerungsstätte 99. So fährt in Fig. 2 ein Lastkraftwagen 4 mit Abfall 42 an. Bei diesem Zeitpunkt wurde die Zielmarkierungseinheit 3 hinten seitlich an dem Fahrzeug 4 angebracht. Alternativ kann die Zi el m arki erungsei nhei t 3 auch bei dem Abwiegen des Fahrzeugs 4 oder nach dem Abwiegen des Fahrzeugs 4 am oder im Fahrzeug vorgesehen werden. Weiter ist eine mit dem System 100 über das Funknetzwerk verbundene (optionale)The time t 1 of FIG. 2 designates the beginning of the course of an intake process on a storage site 99. Thus, in FIG. 2, a lorry 4 arrives with waste 42. At this time, the aiming unit 3 has been attached to the rear side of the vehicle 4. Alternatively, the Zi el m arki erungsei nhei t 3 are also provided when weighing the vehicle 4 or after weighing the vehicle 4 on or in the vehicle. Next is an (optional) connected to the system 100 via the wireless network
Wetterstation 7 mit einer Wetterfahne 72 zur Bestimmung von Windgeschwindigkeit und -richtung vorgesehen, wie vorstehend näher erläutert. Weather station 7 provided with a weather vane 72 for determining wind speed and direction, as explained in more detail above.
Fig. 3 stellt eine schematische Draufsicht auf das beispielhafte Gelände der Einlagerungsstätte 99 der Fig. 2 dar, auf welcher die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung der Fig. 1 zu einem Zeitpunkt t2 gezeigt ist, welcher zeitlich nach dem Zeitpunkt tl liegt. FIG. 3 is a schematic plan view of the exemplary terrain of the emplacement site 99 of FIG. 2, on which the exemplary embodiment of the invention of FIG. 1 is shown at a time t 2, which is later than the time t 1.
So fährt das Fahrzeug 4 nach erfolgtem Abwiegen auf das Gelände der Einlagerungsstätte 99 ein. Das Fahrzeug legt dabei den beispielhaften Fahrweg 96 zurück, welcher durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Thus, the vehicle 4 travels to the site of the emplacement 99 after weighing. The vehicle thereby lays the exemplary track 96, which is shown by the dashed line.
Am Eingang der Einlagerungsstätte 99 ist eine im System 100 digital vorgespeicherte Schwelle 97 zur Aktivierung und zur Deaktivierung der Zielmarkierungseinheit 3 vorgesehen, welche durch die Doppel linie dargestellt ist. In dem erfindungsgemäßen System wird vorzugsweise ein Vergleich der Positionen der Zielmarkierungseinheiten 3 mit der vordefinierten Schwelle 97 durchgeführt. Überschreitet die Position der Zielmarkierungseinheit 3 die Schwelle 97 von außerhalb der Einlagerungsstätte 99 auf das Gebiet der Einlagerungsstätte 99, dann wird die Zielmarkierungseinheit 3 an dem Fahrzeug 4 „scharf geschaltet" bzw. aktiviert. Zu diesem Zeitpunkt „lernt" das System 100 zudem, welche Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 4 dessen Vorwärtsrichtung darstellt. At the entrance of the emplacement site 99, a pre-stored in the system 100 threshold 97 for activating and deactivating the target marking unit 3 is provided, which is represented by the double line. In the system according to the invention, a comparison of the positions of the target marking units 3 with the predefined threshold 97 is preferably carried out. If the position of the target marking unit 3 exceeds the threshold 97 from outside the emplacement site 99 to the area of the emplacement site 99, then the target marking unit 3 is "armed" on the vehicle 4. At this time, the system 100 also "learns" which Direction of movement of the vehicle 4 represents the forward direction.
Diese Information wird über das Netzwerk 51, 52, 53 des Systems 100 an eine Drohne 2 übermittelt, welche der Zielmarkierungseinheit 3 zugewiesen wird. Diese Zuweisung kann beispielsweise nach Verfügbarkeit und Ladezustand der Drohnen 2 erfolgen. This information is transmitted via the network 51, 52, 53 of the system 100 to a drone 2, which is assigned to the destination marking unit 3. This assignment can be made, for example, according to the availability and state of charge of the drones 2.
Die solcherart zugewiesene Drohne 2 fliegt von der Landeplattform zu einem vordefinierten Startpunkt B (welcher benachbart zu der Einfahrt der Einlagerungsstätte 99 angeordnet ist). Die Drohne 2 beginnt dann mit der oben schon ausführlich erläuterten Verfolgung des Fahrzeugs 4 bzw. der aktivierten Zielmarkierungseinheit 3. So kann die Drohne eine vorbestimmte Positionsbeziehung (beispielsweise ein vordefinierter horizontaler und vertikaler Abstand) zwischen Zielmarkierungseinheit 3 und Drohne 2 einhalten. Der entsprechende Flugweg der Drohne 2 ist durch die Punkt-gestrichelte Linie in Fig. 3 dargestellt. Der vorliegend positive Bewegungsvektor des Fahrzeugs 4 ist mit dem Pfeil 43 in Fig. 3 dargestellt. The thus assigned drone 2 flies from the landing platform to a predefined starting point B (which is located adjacent to the entrance of the emplacement 99). The drone 2 then begins the tracking of the vehicle 4 or the activated target marking unit 3, which has already been explained in detail above. Thus, the drone can maintain a predetermined positional relationship (for example a predefined horizontal and vertical distance) between the target marking unit 3 and the drone 2. The corresponding flight path of the drone 2 is shown by the dot-dashed line in Fig. 3. The presently positive motion vector of the vehicle 4 is shown by the arrow 43 in FIG. 3.
Im Ergebnis folgt die Drohne 2 dem Fahrzeug 4 ständig und autonom bis zur Grube 91. Das Ergebnis dessen ist in Fig. 4 näher dargestellt. As a result, the drone 2 follows the vehicle 4 constantly and autonomously to the pit 91. The result of this is shown in more detail in FIG.
Fig. 4 stellt eine schematische Draufsicht auf das beispielhafte Gelände der Einlagerungsstätte 99 der Fig. 2 dar, auf welcher die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung der Fig. 1 zu einem Zeitpunkt t3 gezeigt ist, welcher zeitlich nach dem Zeitpunkt t2 liegt. In Fig. 4 fährt das Fahrzeug rückwärts an die Grube 91 an, um ein Abkippen des Abfalls 42 in die Grube 91 vorzunehmen. FIG. 4 is a schematic plan view of the exemplary terrain of the emplacement site 99 of FIG. 2, on which the exemplary embodiment of the invention of FIG. 1 is shown at time t3, which is later than time t2. In FIG. 4, the vehicle travels backwards to the pit 91 to dump the waste 42 into the pit 91.
Die Drohne 2 führt die vorstehend näher erläuterten Berechnungen in Bezug auf den Bewegungsvektor des Fahrzeugs 4 durch, und hält trotz der Kurvenbewegung des Fahrzeugs 4 ihre Position hinter dem Fahrzeug 4. Der Bewegungsvektor 43 des Fahrzeugs 4 ist nunmehr nach den Berechnungen des Systems 100 negativ. Weiter richtet die Drohne 2 den Sichtbereich A der Kamera 22 auf das Fahrzeug 4 bzw. die Zielmarkierungseinheit 3 aus. Dabei ist der Sichtbereich A in seiner Größe derart vordefiniert, dass es unerheblich ist, dass der Sichtbereich A der Kamera 22 der Drohne 2 auf die Zielmarkierungseinheit 3 ausgerichtet ist, da sich das Fahrzeug 4 trotzdem mit im Sichtbereich A befinden wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein vorbestimmter Positionsoffset der (Mitten-)Position des Fahrzeugs 4 relativ zur Zielmarkierungseinheit 3 definiert sein, falls die Zielmarkierungseinheit 3 immer an der gleichen Position der Fahrzeuge 4 (beispielsweise immer hinten links) angebracht wird. The drone 2 performs the calculations explained above in relation to the motion vector of the vehicle 4, and maintains its position behind the vehicle 4 despite the turning motion of the vehicle 4. The motion vector 43 of the vehicle 4 is now negative according to the system 100 calculations. Furthermore, the drone 2 aligns the field of view A of the camera 22 with the vehicle 4 or the target marking unit 3. In this case, the viewing area A is predefined in size such that it is irrelevant that the viewing area A of the camera 22 of the drone 2 is aligned with the target marking unit 3, since the vehicle 4 will nevertheless be located in the viewing area A. Alternatively or additionally, a predetermined position offset of the (center) position of the vehicle 4 relative to the target marking unit 3 may be defined if the target marking unit 3 is always mounted at the same position of the vehicles 4 (for example, always at the rear left).
Aufgrund der quasi idealen Position kann nun nach Erfassung (wie vorstehend schon näher erläutert) des Abkippvorgangs eine Aufzeichnung des Abkippens selbst erfolgen (nicht näher dargestellt). Beispielsweise kann die Aufzeichnung des Abkippvorgangs immer für eine vorbestimmte Zeitdauer, beispielsweise 1 Minute, erfolgen. Ebenso kann die Aufzeichnung, wie vorstehend schon näher erläutert, auch mittels einer Zeitschleifentechnik ein paar Sekunden vor der Erfassung des Abkippvorgangs beginnen. Nach dem Zeitpunkt t3 der Fig. 4 kann der weitere Verlauf der Vorgänge wie folgt erfolgen: Due to the quasi-ideal position, a recording of the tilting itself can now take place after detection (as already explained in more detail above) of the tilting operation (not shown in detail). For example, the recording of the Abkippvorgangs always for a predetermined period of time, for example, 1 minute, take place. Likewise, as already explained in more detail above, the recording can also begin by means of a time-loop technique a few seconds before the detection of the tilting operation. After the time t3 of FIG. 4, the further course of the processes can take place as follows:
Nach Beendigung des Abkippvorgangs fährt das Fahrzeug 4 wieder zur Ein/Ausfahrt 93 der Einlagerungsstätte 99 zurück und wird auf der Waage 8 nochmals zur Ermittlung des Differenzgewichtes verwogen. Die Drohne2 kann beispielsweise dem Fahrzeug 4 weiterhin bis zur Ein- /Ausfahrt 93 folgen, und die Verfolgung bei erneutem Überschreiten der Schwelle 97 aus der Einlagerungsstätte 99 hinaus (oder alternativ oder zusätzlich bei Flug der Drohne 2 aus der Flugerlaubniszone 92 hinaus) beenden. Nach Beendigung der Verfolgung fliegt die Drohne 2 autonom zu ihrem vorbestimmten Landeplatz auf der Landeplattform 6 zurück, wo diese nachgeladen werden kann. After completion of the Abkippvorgangs the vehicle 4 goes back to the in / exit 93 of the emplacement 99 back and is weighed on the scale 8 again to determine the difference in weight. For example, the drone 2 may continue to follow the vehicle 4 as far as the ingress / egress 93, and finish tracking if the threshold 97 is again exceeded from the emplacement site 99 (or alternatively or additionally when the drone 2 is flying out of the flight clearance zone 92). After completion of the pursuit drone 2 flies autonomously back to their predetermined landing on the landing platform 6, where it can be reloaded.
Alternativ zu vorstehender Vorgehensweise nach dem Abkippen kann die Drohne 2 auch direkt nach Beendigung der Aufzeichnung des Abkippvorgangs zu der Landeplattform 6 zurückfliegen, ohne dem Fahrzeug 4 weiter zu folgen. As an alternative to the above procedure after tipping, the drone 2 can also fly back to the landing platform 6 directly after completion of the recording of the tipping operation without continuing to follow the vehicle 4.
Die Fig. 5a zeigt eine schematische Seitenansicht, und die Fig. 5b zeigt eine schematisehe Draufsicht auf die gleiche Situation, wobei die Interaktion zwischen Drohne 2 und Zielmarkierungseinheit 3 jeweils in horizontaler und vertikaler Sicht näher dargestellt sind. 5a shows a schematic side view, and FIG. 5b shows a schematisehe plan view of the same situation, the interaction between drone 2 and target marking unit 3 are each shown in more detail in horizontal and vertical view.
Die Interaktion der Drohne 2 mit der Zielmarkierungseinheit 3 beinhaltet insbesondere die Verfolgung der Zielmarkierungseinheit 3 durch die Drohne 2. Dazu ermittelt die Zielmarkierungseinheit 3 ihre Position und Geschwindigkeit vorzugsweise durch einen GPS-Sensor 33. Die Position und die Geschwindigkeit der Zielmarkierungseinheit 3 ergeben den (hier beispielhaft nach links gerichteten) Bewegungsvektor 3 der Zielmarkierungseinhcit 3, welcher dem des Fahrzeugs 4 entspricht. Diese Informationen werden über Funk über eine Netzwerkverbindung 53 (oder alternativ indirekt über die Rechnereinheit 1 ) an die Drohne ermittelt. Die Drohne 2 bestimmt ihre eigene Position und Geschwindigkeit mittels des GPS-Sensors 23. In particular, the interaction of the drone 2 with the target marking unit 3 involves the tracking of the target marking unit 3 by the drone 2. For this purpose, the target marking unit 3 determines its position and speed preferably by a GPS sensor 33. The position and the speed of the target marking unit 3 yield the (here for example, to the left) motion vector 3 of the Zielmarkierungseinhcit 3, which corresponds to that of the vehicle 4. This information is determined via radio via a network connection 53 (or alternatively indirectly via the computer unit 1) to the drone. The drone 2 determines its own position and speed by means of the GPS sensor 23.
Mittels geometrischer Berechnungen unter Zuhilfenahme beispielsweise eines vorgegebenen horizontalen Abstands x und eines vertikalen Abstands z (relativ zu der Kamera 22) kann die Drohne 2 ihren Flugweg derart berechnen und/oder regeln, dass diese der Zielmarkierungseinheit 3 folgen kann. Weiter kann die Drohne 2, welche auch ihre Orientierung relativ zur der Zielmarkierungseinheit 3 berechnen kann, die Sichtlinie 22a der Kamera 22 auf die Position der Zielmarkierungseinheit richten. Dabei ist der Sichtbereich A so gewählt, dass das Fahrzeug 4, an welchem die Zielmarkierungseinheit 3 angebracht ist, ebenso im Sichtbereich A der Drohne angeordnet ist. By means of geometric calculations with the aid of, for example, a given horizontal distance x and a vertical distance z (relative to the camera 22), the drone 2 can calculate and / or regulate its flight path such that it can follow the target marking unit 3. Further, the drone 2, which may also calculate its orientation relative to the target marking unit 3, may direct the line of sight 22a of the camera 22 to the position of the target marking unit. In this case, the field of view A is selected so that the vehicle 4, on which the target marking unit 3 is mounted, is also arranged in the field of vision A of the drone.
Fig. 5b stellt zwei Fälle dar, wobei die Drohne 2 im durchgezeichnet dargestellten Fall genau hinter dem Fahrzeug 4 hinterherfliegt. Dazu wird der vordefinierte horizontale Abstand x in einer Richtung eingehalten, welche genau entgegengesetzt (180 Grad; a) zu dem (in die Horizontalebene projizierten) positiven Bewegungsvektor 43 (in Fig. 5b durch den durchgezogenen Vektor 43 dargestellt) des Fahrzeugs eingerichtet ist. Fährt das Fahrzeug 4 rückwärts, so wird der vordefinierte horizontale Abstand x in Richtung des negativen Bewegungsvektors 43 eingehalten (in Fig. 5b durch den gestrichelten Vektor 43 dargestellt). FIG. 5 b shows two cases, with the drone 2 flying behind the vehicle 4 in the case represented by a dashed line. For this purpose, the predefined horizontal distance x is maintained in a direction which is exactly opposite (180 degrees; a) to the positive motion vector 43 (projected in the horizontal plane) (shown in FIG. 5b by the solid vector 43) of the vehicle. If the vehicle 4 is traveling backwards, the predefined horizontal distance x is maintained in the direction of the negative motion vector 43 (represented by the dashed vector 43 in FIG. 5b).
Unter Umständen kann auch eine Aufzeichnung des Abkippvorgangs aus einer eher seitlichen Perspektive gewünscht sein. In Fig. 5b ist ein entsprechender zweiter Fall mit der gestrichelt dargestellten Drohne 2 dargestellt. So fliegt die Drohne 2 in diesem Fall nicht entgegengesetzt ( 180 Grad; a) zu dem positiven (in die Horizontalebene projizierten) Bewegungsvektor 43, sondern in einem zu 180 Grad unterschiedlichen (in die Horizontalebene projizierten) Winkel ß relativ zur der Richtung des Bew egun gsvektors 43. Der Winkel ß kann beispielsweise 150 Grad (± 20 Grad) betragen. Die Erfindung lässt neben den erläuterten Ausführungs form en weitere Gestaltungsgrundsätze zu. So können einzelne Merkmale der verschiedenen Ausfuhrungsformen beliebig miteinander kombiniert werden, solange es technisch möglich ist. Es kann die Aufzeichnung des Abkippvorgangs schon während des Flugs per Funk oder auch erst nach Landung der Drohne 2 an die Rechnereinheit 1 übertragen werden. Als Drohne 2 kommen alle autonomen Luftfahrzeuge in Frage, welche durch ihren Flug und/oder durch eine an der Drohne 2 vorgesehenen Einrichtung einen Sichtbereich A auf eine berechnete Position richten können. So kommen beispielsweise neben schweb flugfähi gen Multikoptem auch (nur) gleitflugfähige (Flächen-) Flugvorrichtungen in Frage, welche autonom über einer Position kreisen können, solange die Bilderfassungseinrichtung auf die berechnete Position gerichtet werden kann. Under certain circumstances, a recording of the Abkippvorgangs may be desired from a more lateral perspective. In Fig. 5b, a corresponding second case is shown with the drone 2 shown in dashed lines. Thus, in this case, the drone 2 does not fly oppositely (180 degrees, a) to the positive (projected in the horizontal plane) motion vector 43, but in a 180 degrees different (projected into the horizontal plane) angle ß relative to the direction of Bew gsvektors 43. The angle ß can be, for example, 150 degrees (± 20 degrees). The invention allows in addition to the illustrated embodiment form to further design principles. Thus, individual features of the various embodiments can be combined with each other as long as it is technically possible. It can be transmitted to the computer unit 1, the recording of Abkippvorgangs already during the flight by radio or even after landing the drone. As a drone 2 are all autonomous aircraft in question, which can direct by their flight and / or by a device provided on the drone 2 a field of view A to a calculated position. Thus, for example, in addition to hover flyfähi multikoptem also (only) gliding (surface) flying devices in question, which can rotate autonomously over a position, as long as the image capture device can be directed to the calculated position.
Obschon bei allen Ausführungsformen nur eine Ein-/ Ausfahrt 93 angegeben ist, können die vorstehend erläuterten Grundsätze auch bei Einlagerungsstätten 99 mit einer Mehrzahl von Ein-/ Ausfahrten 93 zur Anwendung kommen. Although in all embodiments only one entry / exit 93 is indicated, the principles explained above can also be applied to storage facilities 99 having a plurality of entrances / exits 93.
Obschon bei allen Ausführungsformen nur eine Rechnereinheit mit einer Datenbank angegeben ist, kann das erfmdungsgemäße System auch eine Mehrzahl von Rechnerei nheiten mit einer Mehrzahl von Datenbanken aufweisen. Although in all embodiments only one computer unit is specified with a database, the inventive system can also have a plurality of computing units with a plurality of databases.
Obschon bei allen Ausführungsformen nur ein Netzwerk angegeben ist, können auch mehrere (vorzugsweise redundante) Netzwerke zur Übermittlung von Informationen in dem System 100 vorgesehen sein. Although only one network is indicated in all embodiments, multiple (preferably redundant) networks may be provided for communicating information in the system 100.
Damit die Mehrzahl der Drohnen 2 untereinander kollisionsfrei fliegen können, kann jeder Drohne 2 eine eigene Flugebene (d.h., ein entsprechender zulässiger Flughöhenbereich, beispielsweise 15-17 Meter für Drohne Nr. 1 , 17 bis 19 Meter für Drohne Nr. 2, und so weiter in beispielsweise zwei Meter-Schritten) zugeordnet werden. So that the majority of the drones 2 can fly collision-free with each other, each drone 2 can have its own flight level (ie, a corresponding allowable altitude range, for example 15-17 meters for drone # 1, 17-19 meters for drone # 2, and so on in for example two meter steps).
Die Flughöhe der Drohnen kann zudem allgemein begrenzt sein, so dass diese vorzugsweise 100 m über Bodenhöhe nicht überschreiten können/dürfen. The altitude of the drones can also be generally limited so that they can not exceed 100 m above ground level preferably / may.
Obschon die Lande- und Ladeplattform als„Plattform" bezeichnet wird, ist es nicht zwingend erforderlich, dass diese eine ebene Fläche aufweist. Ausreichend ist es, dass die Lande- und Ladeplattform einen sicheren Standplatz für die Drohnen 2 zur Verfügung stellt, wenn diese gelandet sind. Beispielsweise können auch mechanische Halterungen bzw. Greifarme für Kufen einer Drohne 2 vorgesehen sein, die die Drohne 2 an einer Position festhalten können, ohne dass eine horizontale Fläche vorgesehen ist. Although the landing and loading platform is referred to as a "platform", it is not essential that it has a flat surface, it is sufficient that the landing and loading platform provide a safe stand for the drones 2 when it lands For example, mechanical mounts can also be used or gripping arms for runners of a drone 2 may be provided, which can hold the drone 2 at a position without a horizontal surface is provided.

Claims

Ansprüche claims
System (100) zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte (99), aufweisend: eine stationäre Rechnereinheit (1) mit einer Datenbank (12) und mit einem ersten Kommunikationsmittel (1 1); zumindest eine flugfähige Drohne (2) mit einer Bilderfassungseinrichtung (22) und mit einem zweiten Kommunikationsmittel (21); zumindest eine nicht-stationäre Zielmarkierungseinheit (3) zum Vorsehen an oder in einem Fahrzeug (4), wobei die Zielmarkierungseinheit (3) ein drittes Kommunikationsmittel (31) aufweist; wobei das System (100) derart eingerichtet ist, dass die Drohne (2) der Zielmarkierungseinheit (3) im Flug folgen kann, wobei die Zielmarkierungseinheit (3) beim Einfahren des Fahrzeugs (4) auf die Einlagerungsstätte am oder im Fahrzeug (4) vorgesehen werden kann, und der Abkippvorgang des Fahrzeugs (4) erfasst werden kann; und die Bilderfassungseinrichtung (22) der Drohne (2) den Abkippvorgang des Fahrzeugs (4) bei Erfassung des Abkippvorgangs aufzeichnen kann; und die Drohne (2) die Erfassung und Aufzeichnung des Abkippvorgangs an die Rechnereinheit (1) zur Speicherung in der Datenbank (12) übermitteln kann. System (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Drohne (2) und die Zielmarkierungseinheit (3) jeweils Mittel zum Erfassen ihrer Position (23, 33), vorzugsweise GPS-Empfänger, aufweisen, und das System derart eingerichtet ist, dass die Zielmarkierungseinheit (3) ihre Position an die Drohne (2) über Funk übermitteln kann und die Drohne (2) ihre Position mit der Position der Zielmarkierungseinheit (3) abgleichen kann, so dass die Drohne A system (100) for documenting dumping operations at a storage site (99), comprising: a stationary computing unit (1) having a database (12) and first communication means (11); at least one airworthy drone (2) with an image capture device (22) and with a second communication means (21); at least one non-stationary target marking unit (3) for provision on or in a vehicle (4), the target marking unit (3) having a third communication means (31); wherein the system (100) is arranged so that the drone (2) can follow the target marking unit (3) in flight, wherein the target marking unit (3) when entering the vehicle (4) on the emplacement on or in the vehicle (4) can be, and the tilting operation of the vehicle (4) can be detected; and the drone (2) image capturing means (22) can record the tipping operation of the vehicle (4) upon detection of the tipping operation; and the drone (2) can transmit the recording and recording of the tilting operation to the computer unit (1) for storage in the database (12). System (100) according to claim 1, wherein the drone (2) and the destination marking unit (3) each have means for detecting their position (23, 33), preferably GPS receivers, and the system is set up such that the destination marking unit ( 3) can transmit their position to the drone (2) via radio and the drone (2) can adjust their position with the position of the target marking unit (3), so that the drone
(2) der Zielmarkierungseinheit (2) the targeting unit
(3) folgen kann und die Drohne (2) den Sichtwinkel (A) der Bilderfassungseinrichtung (22) auf das Fahrzeug (4) ausrichten kann. (3) and the drone (2) can align the viewing angle (A) of the image capture device (22) with the vehicle (4).
System (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Drohne (2) derart eingerichtet ist, dass sie die Verfolgung des Fahrzeugs (4) autonom durchführen kann, und die Drohne (2) eine Speichereinrichtung (24) aufweist, in der vordefinierteA system (100) according to claim 1 or 2, wherein the drone (2) is adapted to autonomously track the vehicle (4), and the drone (2) comprises memory means (24) in the predefined one
Flugkorridorc eingespeichert sind. Flight corridor are stored.
System (100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Drohne (2) weiter derart eingerichtet ist, dass die Drohne (2) unter Verwendung eines ermittelten Bewegungsvektors des verfolgten Fahrzeugs (4) eine vorbestimmte Position relativ zu dem Fahrzeug A system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the drone (2) is further arranged such that the drone (2), using a detected motion vector of the tracked vehicle (4), has a predetermined position relative to the vehicle
(4), vorzugsweise hinter diesem, einnehmen kann, um den Abkippvorgang aus einem vorbestimmten Sichtwinkel (A) aufzeichnen zu können. (4), preferably behind this, can take to record the Abkippvorgang from a predetermined viewing angle (A) can.
5. System (100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das System (100) eine Schnittstelle (13) zu einem elektronischen Logistikmanagementsystem der Einlagerungsstätte (99) aufweist, und das System (100) Informationen betreffend die Aufzeichnung des Abkipp Vorgangs an das elektronische Logistikmanagementsystem übermitteln kann. The system (100) of any one of the preceding claims, wherein the system (100) includes an interface (13) to an electronic logistics management system of the emplacement site (99), and the system (100) includes information regarding the mapping of the dumping operation to the electronic storage facility Can transmit logistics management system.
6. System (100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das System ( 100) eine Landeplattform (6) für zumindest eine Drohne (2) an einer vorbestimmten Position aufweist; wobei die Landeplattform (6) und die Drohne (2) jeweils eine induktive Übertragungseinrichtung (26, 66) aufweisen, die derart eingerichtet sind, dass eine Batterie (27) der Drohne (2) auf der Landeplattform (6) mittels induktiver Kopplung (67) aufgeladen werden kann. A system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the system (100) includes a landing platform (6) for at least one drone (2) at a predetermined position; wherein the landing platform (6) and the drone (2) each have an inductive transmission device (26, 66) which are set up such that a battery (27) of the drone (2) on the landing platform (6) by means of inductive coupling (67 ) can be charged.
7. System ( 100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die ersten bis dritten Kommunikationsmittel (1 1 , 21 , 3 1) über WLAN oder Mobilfunk in einem gemeinsamen Netzwerk (5) kommunizieren können; und eine Zuweisung der Drohne (2) zu dem zu verfolgenden Fahrzeug (4) durch Vorsehen der Zielmarkierungseinheit (3) in oder an dem Fahrzeug (4) und eine Aktivierung der Zielmarkierungseinheit (3) erfolgt, so dass jeweils eine Drohne (2) zur Verfolgung jeweils einem Fahrzeug (5) zugewiesen ist; und die Zuweisung der Drohne (2) zu dem Fahrzeug (4) wieder aufgehoben wird, wenn die Zielmarkierungseinheit (3) deaktiviert wird. The system (100) according to one of the preceding claims, wherein the first to third communication means (1 1, 21, 3 1) can communicate via WLAN or mobile in a common network (5); and an assignment of the drone (2) to the vehicle to be tracked (4) by providing the target marking unit (3) in or on the vehicle (4) and an activation of the target marking unit (3), so that in each case a drone (2) for Tracking is assigned to each vehicle (5); and the assignment of the drone (2) to the vehicle (4) is canceled when the target marking unit (3) is deactivated.
8. System (100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das System ( 100) weiter Mittel zum Erhalten von meteorologischen Kenngrößen (7), beispielsweise der aktuell vorherrschenden Windgeschwindigkeit, aufweist, wobei das System ( 100) den Flugbetrieb der zumindest einen Drohne (2) aufgrund einer Bewertung der meteorologischen Kenngrößen (7) unterbinden kann. A system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the system (100) further comprises means for obtaining meteorological characteristics (7), for example the currently prevailing wind speed, the system (100) controlling the flight operation of the at least one drone ( 2) can prevent on the basis of an assessment of the meteorological parameters (7).
9. System (100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei in der Datenbank (12) pro erfasstem Abkippvorgang zumindest die folgenden Informationen abgespeichert werden: eine Position der Erfassung des Abki pp Vorgangs ; und eine Zeit und ein Datum der Erfassung des Abkipp Vorgangs; und das Bildmaterial der Aufzeichnung des Abkippvorgangs; und vorzugsweise die zum Abkippvorgang zugehörige Lieferscheinnummer. The system (100) according to one of the preceding claims, wherein at least the following information is stored in the database (12) for each detected dump: a position of detection of the dump process; and a time and date of detection of the tilting operation; and the picture material of the recording of the tilting operation; and preferably the delivery note number associated with the tipping operation.
10. System (100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Drohne (2) derart eingerichtet ist, dass diese den Abkippvorgang des Fahrzeugs (4) mittels Bildverarbeitung unter Erfassung einer Veränderung des äußeren Erscheinungsbildes des Fahrzeugs (4) erfassen kann. A system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the drone (2) is adapted to detect the tilting operation of the vehicle (4) by image processing detecting a change in the external appearance of the vehicle (4).
1 1. System (100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Zielmarkierungseinheit (3) das Folgende aufweist: ein Gehäuse mit einer Befestigungseinrichtung, vorzugsweise einem Magnetfuß, zur Befestigung an einer Ladefläche des Fahrzeugs (4); und einen Neigungssensor (34) zur Erfassung der Neigung (γ) der Ladefläche; und wobei die Zielmarkierungseinheit (3) derart eingerichtet ist, dass, wenn dieA system (100) according to any one of the preceding claims, wherein the target marking unit (3) comprises: a housing having a fastening means, preferably a magnetic base, for attachment to a cargo bed of the vehicle (4); and a tilt sensor (34) for detecting the inclination (γ) of the cargo bed; and wherein the target marking unit (3) is arranged such that when the
Ladefläche einen vorbestimmten Neigungswinkel überschreitet, dieLoading surface exceeds a predetermined angle of inclination, the
Zielmarkierungseinheit (3) ein Erfassungssignal über die Erfassung des Abkippvorgangs an die Drohne (2) übermitteln kann. Target marking unit (3) can transmit a detection signal on the detection of the Abkippvorgangs to the drone (2).
12. Verfahren zur Dokumentation von Abkipp Vorgängen auf einer Einlagerungsstätte (99), mit den folgenden Schritten: 12. Method for documenting dumping operations at a disposal site (99), comprising the following steps:
Vorsehen einer Zielmarkierungseinheit (3) an oder in einem Fahrzeug (4); Providing a target marking unit (3) on or in a vehicle (4);
Aktivieren der Zielmarkierungseinheit (3) mit einhergehender Zuweisung einer Drohne (2) zu dem Fahrzeug (4); Activating the target marking unit (3) with concomitant assignment of a drone (2) to the vehicle (4);
Verfolgen des Fahrzeugs (4) durch die Drohne (2); Following the vehicle (4) by the drone (2);
Erfassen des Abkippvorgangs; Detecting the tilting operation;
Aufzeichnen des Abkippvorgangs über eine vorbestimmte Zeitdauer, falls der Abkippvorgang erfasst wird; Recording the tipping operation for a predetermined period of time if the tipping operation is detected;
Deaktivieren und Entfernen der Zielmarkierungseinheit (3). Verfahren zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte (99) gemäß Anspruch 12, wobei der Schritt des Verfolgens des Fahrzeugs (4) durch die Drohne (2) die folgenden Schritte beinhaltet: Disable and remove the target marker (3). A method of documenting dumping operations at a disposal facility (99) according to claim 12, wherein the step of tracking the vehicle (4) by the drone (2) comprises the steps of:
Ermitteln eines Bewegungsvektors des Fahrzeugs (4); Determining a motion vector of the vehicle (4);
Halten einer Position der Drohne (2) an einer vorbestimmten Position relativ zu dem Fahrzeug (4). Maintaining a position of the drone (2) at a predetermined position relative to the vehicle (4).
Verfahren zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte (99) gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei der Schritt der Erfassung des Abkippvorgangs die folgenden Schritte beinhaltet: A method of documenting dumping operations at a disposal site (99) according to claim 12 or 13, wherein the step of detecting the dumping operation comprises the steps of:
Erfassen einer Neigung (γ) einer Ladefläche des Fahrzeugs (4) durch die Zielmarkierungseinheit (3); Detecting an inclination (γ) of a loading surface of the vehicle (4) by the target marking unit (3);
Übermitteln eines Erfassungssignals von der Zielmarkierungseinheit (3) an die Drohne (2), falls die Neigung (γ) der Ladefläche einen vorbestimmtenTransmitting a detection signal from the target marking unit (3) to the drone (2), if the inclination (γ) of the loading surface a predetermined
Neigungsschwellwert überschreitet; Tilt threshold exceeds;
Bestimmen des Beginns der Aufzeichnung des Abkippvorgangs eine vorbestimmte Zeitspanne vor der Übermittlung des Erfassungssignals. Determining the beginning of the recording of the tilting operation a predetermined period of time prior to the transmission of the detection signal.
Verfahren zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte (99) gemäß Anspruch 12, 13 oder 14, wobei der Schritt des Verfolgens des Fahrzeugs (4) durch die Drohne (2) die folgenden Schritte beinhaltet: A method for documenting dumping operations at a disposal site (99) according to claim 12, 13 or 14, wherein the step of tracking the vehicle (4) by the drone (2) comprises the steps of:
Übermitteln der Position der Markierungseinheit an die Drohne (2); Abgleichen der Position der Drohne (2) mit der Position der Zielmarkierungseinheit (3); Transmitting the position of the marking unit to the drone (2); Matching the position of the drone (2) with the position of the target marking unit (3);
Einhalten eines vorbestimmten Abstandsbereichs zwischen Drohne (2) und Zielmarkierungseinheit (3) unter Verwendung des Ergebnisses des Abgleichs; Maintaining a predetermined distance range between drone (2) and target marking unit (3) using the result of the adjustment;
Ausrichten eines Sichtwinkels der Bilderfassungseinrichtung (22) auf die Zielmarkierungseinheit (3) unter Verwendung des Ergebnisses des Abgleichs. Aligning a viewing angle of the image capture device (22) on the target marking unit (3) using the result of the adjustment.
Verfahren zur Dokumentation von Abkippvorgängen auf einer Einlagerungsstätte (99) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, weiter aufweisend die folgenden Schritte: A method for documenting dumping operations at a disposal site (99) according to any one of claims 12 to 15, further comprising the following steps:
Übermitteln der Erfassung und der Aufzeichnung des Abkippvorgangs an eine Rechnereinheit (1); Transmitting the acquisition and the recording of the Abkippvorgangs to a computer unit (1);
Abspeichern der Erfassung und der Aufzeichnung des Abkipp Vorgangs in einer Datenbank (12). Storing the recording and the recording of the Abkipp operation in a database (12).
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