WO2023066978A1 - Verfahren und vorrichtung zum erfassen der arbeitsleistung eines erdbaugeräts innerhalb eines baugrunds sowie erdbaugerät umfassend eine solche vorrichtung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum erfassen der arbeitsleistung eines erdbaugeräts innerhalb eines baugrunds sowie erdbaugerät umfassend eine solche vorrichtung Download PDF

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WO2023066978A1
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WO
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earth
terrain
moving device
topography
sensors
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PCT/EP2022/079066
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Raphael OTT
Ralf PFEFFERKORN
Bernhard GANTNER
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Sodex Innovations Gmbh
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Publication date
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S17/894—3D imaging with simultaneous measurement of time-of-flight at a 2D array of receiver pixels, e.g. time-of-flight cameras or flash lidar

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for recording the performance of such an earth-moving device within a subsoil, and to an earth-moving device comprising such a device.
  • Earth-moving equipment is used for loosening, loading, transporting, installing and compacting earth masses or bulk materials over short distances.
  • the devices are equipped with different chassis and attachments.
  • a basic distinction is made between stationary, mobile and flat and suction excavators for earthmoving equipment.
  • the present invention relates to such earth moving equipment.
  • a number of assistance systems for earth-moving equipment are known from the prior art, which are also able to survey the subsoil.
  • the disadvantage of this is that there has not yet been an assistance system for earth-moving equipment that can neither perform an optical survey of the subsoil nor determine the performance of such and thus indirectly the resulting costs for said earthmoving during operation of the earth-moving equipment.
  • the work carried out with the earth-moving device should be able to be recorded and billed more easily and with less effort than before, so that the billing of the work performed with the earth-moving device can be simplified.
  • a method for detecting the work output of an earth-moving device within a subsoil comprises the following steps: a) detecting the topography of the original subsoil - original terrain - in time before or at the beginning of the implementation of the earth movements by means of the earth-moving equipment; b) detecting the topography of the subsoil—actual terrain—which changes as a result of carrying out the earth movements while the earth movements are being carried out by means of the earth-moving device; c) Carrying out step b) until a predetermined topography of the subsoil is reached—target terrain; d) comparing the original terrain with the actual terrain to record the earth movements already made with the earth-moving equipment; or e) comparing the original terrain with the target terrain to record all earth movements made with the earthmoving equipment on the subsoil to create the target terrain; or f) comparing two different recorded actual terrains to record the earth movements already carried out between them with the earth-moving device; g) determining the work output
  • the term work performance is understood to mean a volume of work performed by means of the construction equipment within a working time.
  • the working volume can be characterized by an earth volume removed with the earth-moving equipment, also called excavation, or by an earth volume added to the subsoil, then called embankment.
  • the work output can be characterized by the volume of the excavation or the landfill on the one hand and by the actual physical work performed by the earthmoving equipment on the other. From the work performed, costs such as the fuel costs required to perform the work or the disposal costs of the excavation produced on the subsoil with the earth-moving equipment can then be determined indirectly.
  • the original site is the environment as it appeared before the earthmoving equipment began to carry out the earthmoving work.
  • the topography of the subsoil can be recorded using appropriate topography sensors.
  • the subsoil is sampled (scanned) during the movement or the work of the earth-moving equipment on the subsoil.
  • the original terrain i.e. the building ground
  • the first scanned points which are not classified/deleted as stray points, at a certain position, ultimately result in the original terrain.
  • the actual terrain is the current appearance of the environment and is always (continuously) recorded based on the current scan of the subsoil. This means that in the course of the present invention, several actual terrains are recorded one after the other in a chronological sequence. This is done by corresponding, chronologically consecutive scans using the topography sensors.
  • Components that are disruptive such as parts of the earthmoving equipment, building material or people, can be filtered out of the data. This can be done through the data generated by the topography sensors, such as cameras, which detect objects that should not or may not be detected. In order to have the smallest possible error deviation, scattering errors of the topography sensors can also be filtered out by comparing the data with the data already stored and strongly deviating data are not stored.
  • Areas of the subsoil where no changes have been made using the construction equipment are continuously averaged in order to achieve even greater accuracy.
  • the continuous, i.e. chronologically recorded, scans of the actual terrain show the subsoil in the individual phases of excavation or filling by the earthmoving equipment.
  • the excavation or the change in the terrain can be displayed over time and the work process can be analyzed later on. This can be done by comparing the point clouds of the terrain (original, actual, target terrain) but also by the data from the topography sensors, such as camera images.
  • the topography sensors can also be used to document work performance, to increase the efficiency of the work carried out with the earthmoving equipment and to validate the measurements, for example the measured values using the other topography sensors, such as lidar systems, using point clouds.
  • at least one camera and at least one lidar system are provided as topography sensors for optical measurement of the subsoil.
  • construction sections can also be examined or evaluated with regard to the work performance, in that the comparison according to the invention between two different actual sites, i.e., for example, chronologically separated from one another and recorded consecutively, in particular of the same order, i.e. for carrying out the work that is necessary to achieve the target terrain is carried out.
  • Target terrain is understood to mean a predetermined topography of the subsoil that is to be achieved by excavation work using the earth-moving device. It is the result of the earthworks to be achieved.
  • the target terrain can be, for example, a specified 3D model of the subsoil with a completed excavation pit. In the ideal case, the target terrain then corresponds to the last scanned actual terrain immediately after the end of the earth movements using the earth-moving equipment.
  • the just-mentioned actual terrain recorded by means of the topography sensors can also be used.
  • the operator it is possible for the operator to enter the current soil classification using an input tool, since different soil materials can be billed differently.
  • the system always links the input to the respective quantity or environment that is being processed at the time a parameter is set. This makes it possible to determine exactly what quantity of which soil material was excavated.
  • different tools or configurations of the machine itself can also be set, since this also requires different billing.
  • the device according to the invention can be set up in such a way that the current soil classification is entered, for example, by the operator of the earth-moving device during the earth-moving work himself. In this way, the currently actually removed material (excavation) or the material added to the subsoil (fill) can be recorded.
  • the data thus obtained by the topography and/or vehicle sensors during operation of the earth mover can be used after completion or during work as follows:
  • the target terrain or a comparison of the actual terrain with the target terrain can be imported into the earthmoving device, for example, and displayed on an output tool (e.g. display, virtual or augmented reality), so that the operator can use the comparison of target and actual terrain can operate more precisely
  • an output tool e.g. display, virtual or augmented reality
  • the terrain can be constantly surveyed with lidar or radar systems. Pictures of the construction site can be taken with an additional camera unit.
  • the number of topography sensors, i.e. 3D scanners, radar or cameras, is flexible and varies depending on the area of application.
  • the terrain is constantly surveyed by the earth-moving device itself during the earth-moving work by the invention.
  • the resulting 3D model of the terrain is georeferenced via additional vehicle sensors on the earthmoving device, which measure the position and joints, and a GPS system.
  • an image of the real actual site is created at any point in time during the earthworks.
  • the original terrain can also be recorded as a 3D model by traversing the terrain with the earthmoving equipment before construction work.
  • excavation i.e. the soil that can be removed from the subsoil, as part of the earth's crust, regardless of the material (e.g. peat, loam, sand, rock) this consists.
  • material e.g. peat, loam, sand, rock
  • the comparison in step d) or e) or f) of the method according to the invention is preferably carried out by calculating the volume of the original terrain with the actual terrain, the original terrain with the target terrain or between two different actual terrains (e.g. a chronologically earlier and a chronologically later) in a Cartesian coordinate system with the same zero point, so that the work output is determined as a function of the entire volume of earth actually removed or moved by the earthmoving equipment on the subsoil.
  • the subsoil is first surveyed before (original terrain), then continuously during (actual terrain) until the end of the earth movements using the earthmoving equipment.
  • a corresponding 3D model of the original and the respective actual terrain can be created from the measurements.
  • the raw data recorded by the sensors can also be output in the form of point clouds.
  • the 3D model can also be converted into a corresponding CAD format and then imported into corresponding CAD systems for evaluation.
  • corresponding views of or cross sections through the 3D model can also be created and output from the 3D model (eg in the output tool mentioned or a user tool).
  • the user tool can be a computer-based system decoupled from the earth-moving device, such as a (cloud) database system, to which the topographies of the original, actual and target terrain can be transmitted from the earth-moving device via a wireless radio network or the mobile network.
  • the Cartesian coordinate system can be a local coordinate system, preferably of the earth-moving device, or a world coordinate system in which the earth-moving device moves.
  • topography sensors (2) such as cameras, preferably 3D cameras, such as TOF cameras or PMD cameras, radar or lidar systems in particular as a georeferenced polygon network or point cloud.
  • the topography sensors such as cameras, preferably 3D cameras, such as TOF cameras or PMD cameras, radar or lidar systems are known, proven and comparatively inexpensive systems.
  • At least one attribute can be assigned to at least one predetermined point of the polygon network or at least one predetermined point of the point cloud, which is a property, in particular a property of the earth-moving equipment, such as the identification of the earth-moving equipment or the actual terrain (I), such as the soil condition or the rock classes of the volume of earth to be removed or its color values, the time of recording or the measurement accuracy, wherein the at least one attribute is preferably recorded by means of the topography sensors.
  • the captured 3D model has that is available as a polygon mesh or point cloud Parameter options, which can be expanded to a BIM model (Building Information Model). The parameters can be added to an existing 3D model afterwards or directly during the surveying (i.e.
  • the parameters or attributes can be rock classes.
  • the rock class can be stored in the point cloud during earthworks. This is either selected manually on the display of the earth-moving equipment and entered by the operator, or it is optically recognized by the built-in topography sensors, such as camera systems, or recorded by reflections from the lidar system and then automatically added as an attribute to the corresponding point in the point cloud or the polygon network. Since the rock classes vary during the work, the rock class can also be changed several times in a 3D model, so that multiple entries by the operator are required. Finally, a point cloud is generated, which can be divided into respective rock classes.
  • the cameras attached to the earthmoving device and the lidar system can also be used to color the point clouds based on the colors of the terrain they detect, so that a color value is added as an attribute to the corresponding point.
  • the point cloud will also reflect the terrain in color using an additional RGB value per point. The operator can thus see the colors on the 3D model that correspond to the colors of the terrain in reality.
  • the display in the earth-moving device also allows other parameters of the surveying system to be stored during earth-moving work. Project and construction phases, which describe the current construction process, can also be stored in order to subsequently break down the point cloud, just like with rock classes. Time, construction machine, notes, etc. can also be stored with the 3D model while the 3D model is being created. In this way, meta information can be saved as attributes, as they are also stored in the BIM model, for the points of the point cloud or the polygon mesh.
  • the movements of the earth-moving equipment over the subsoil and movements of the earth-moving equipment itself or parts thereof, such as booms can be detected by means of vehicle sensors, such as inclination or position sensors, which can preferably be attached to parts of the earth-moving equipment, such as the boom, with preference being given to these Movements can also be used to determine the work output of the earth-moving equipment.
  • vehicle sensors such as inclination or position sensors
  • inclination or position sensors can also be used to determine the work output of the earth-moving equipment.
  • the sensors can be set up in such a way that they can also be applied subsequently to any known earth-moving device.
  • the kinematic chains of all joints (or even the tip of the bucket of the excavation machine) and also the History of all movements of the earth-moving equipment or parts thereof can be recorded.
  • the vehicle sensors record the movement, position and, if applicable, the operating status of the earth-moving equipment.
  • Inclination sensors can be used to record the movement and position of the individual joints of the earth-moving device or parts thereof, such as boom, arm, stick and superstructure.
  • the position of all components, joints and connections in the local coordinate system can be determined.
  • the location coordinate system can have the zero point in the center of the earthmoving device.
  • GNSS global navigation satellite system
  • GPS GPS, GALILEO or GLONASS
  • GLONASS global navigation satellite system
  • the movements of the earth-moving device can be recorded during (that is to say simultaneously in time) the recording of the topography of the original terrain or the actual terrain. This means that the movements of the earthmoving equipment and the topography of the subsoil are recorded simultaneously.
  • the vehicle sensors and the topography sensors can preferably be attached to the earth-moving device, so that the actual terrain is recorded from different positions and orientations, with the vehicle sensors and the topography sensors preferably being able to be attached to parts of the earth-moving device, such as the boom.
  • the topography sensors By positioning the topography sensors on the earth-moving device, the topography of the subsoil is recorded automatically, i.e. during earthworks (earth movements) using the earth-moving device.
  • the data recorded by the vehicle sensors can be used in order to advantageously transfer the recorded topography (original, actual target terrain) of the subsoil from the local coordinate system of the earth-moving device to the world coordinate system. This is done, for example, by means of kinematic chains, such as forward kinematics, e.g. using the Denavit-Hartenberg transformation.
  • the costs actually incurred by means of the earth-moving device as a result of carrying out the earth movements can be indirectly inferred from the determined work output. For example, when excavating an excavation pit using the earthmoving equipment, the actual costs incurred for this work can be deduced from the work performed. The finished excavation no longer has to be done by hand be measured, this is done indirectly, while the earth-moving equipment performs the necessary earth movements.
  • the invention also relates to a device for detecting the performance of an earth-moving device within a subsoil, comprising at least one, preferably a plurality of topography sensors, such as cameras, preferably 3D cameras, such as TOF cameras or PMD cameras, radar or lidar systems, a plurality vehicle sensors, such as inclination or position sensors, the topography sensors and/or the vehicle sensors preferably being attached or attachable to parts of the earth-moving equipment, such as the boom of the earth-moving equipment, and an evaluation unit which is or can be connected to the topography sensors and the vehicle sensors and is set up in such a way that it carries out a method according to the invention.
  • topography sensors such as cameras, preferably 3D cameras, such as TOF cameras or PMD cameras, radar or lidar systems
  • vehicle sensors such as inclination or position sensors
  • the topography sensors and/or the vehicle sensors preferably being attached or attachable to parts of the earth-moving equipment, such as the boom of the earth-moving equipment
  • the evaluation unit can be arranged or can be arranged outside of the earth-moving device and is or can be connected to the topography sensors and the vehicle sensors of the earth-moving device via wireless communication channels.
  • the evaluation unit can be connected or can be connected to the topography and vehicle sensors via appropriate communication channels (wired or wireless).
  • Wireless communication channels can be cellular communication channels of cellular standards such as LTE, 5G.
  • the topography and vehicle sensors can be connected or can be connected to the evaluation unit via a communication unit, comprising a transmitter and a receiver, in order to transmit the values detected by means of the topography and vehicle sensors to the evaluation unit, wherein the communication unit can be attached to the earth-moving equipment.
  • the evaluation unit can be a computer, PLC (programmable logic controller), microcontroller, industrial PC or any other type of computing unit.
  • the evaluation unit is preferably a cloud computer in a data center. It records the data, either directly or via an adapter module from the vehicle and topography sensors.
  • the device according to the invention can be set up in such a way that it can be retrofitted to already known earth-moving equipment and is preferably set up in such a way that it works independently of the vehicle control of the earth-moving equipment.
  • the device can transmit the data recorded by means of topography or vehicle sensors or the results of the mentioned comparison to a user tool via a wireless radio network or the mobile radio network for further evaluation.
  • the invention also relates to an earth-moving device comprising a device according to the invention for recording its work output.
  • the earth-moving equipment can preferably be a standing excavator such as a hydraulic excavator, a mobile excavator such as a wheel loader, a backhoe loader or a crawler loader, a flat-type excavator such as a bulldozer, grader, scraper or dragline.
  • topography or vehicle sensors can be attached to the earth-moving device or its parts, this also means that attachments such as shovels or drills also belong to the earth-moving device or its parts.
  • a method for retrofitting a device according to the invention on existing earth-moving equipment comprises the following steps: a) Applying the plurality of vehicle sensors and at least one, preferably a plurality of, topography sensors to the earth-moving equipment, in particular to its parts, such as Boom; b) installing an evaluation unit of the device in the earth-moving device, e.g. in its interior; c) Connecting the vehicle and topography sensor(s) to the evaluation unit via communication channels.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an earth-moving device that can be moved on a subsoil at or before the start of the earthwork;
  • FIG. 2 shows a schematic view of an earth-moving device that can be moved on a subsoil before or after the end of the earthwork;
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a device according to the invention.
  • an earth-moving device 1 is shown in a schematic view of a subsoil B to be processed by the earth-moving device 1 .
  • 1 shows the state of the subsoil B in its original state, then referred to as the original site, in which earthmoving equipment 1 has not yet been used to move earth.
  • the earth-moving device 1 is in the present case designed as an excavator, such as a hydraulic excavator, and includes a device 5 for detecting the performance of the earth-moving device 1.
  • This device 5 includes an evaluation unit 4, which has not shown Communication lines with multiple vehicle sensors 3 and at least one topography sensor 2 for detecting the topography of the subsoil B is equipped.
  • the vehicle sensors 3 and the at least one topography sensor 2 are arranged on the boom of the earth-moving device 1 .
  • the vehicle sensors 3 can detect the movements of the earth-moving device 1 over the subsoil and the movements of the earth-moving device 1 itself or parts thereof, such as the boom or individual joints thereof.
  • the at least one topography sensor 2 continuously scans the subsoil B for its changes, ie as a result of the earth movements of the earth-moving device 1 itself.
  • the topography here the primeval terrain, is recorded passively. This means that no additional movements of the earth-moving equipment are necessary in order to record the topography, in particular that of the original terrain U.
  • the earth-moving device 1 does not have to cover the (entire) subsoil at the beginning of the earth movement in order to scan it, but rather the detection takes place (immediately) before and during the earth-moving work itself.
  • a scan of subsoil B, here as primeval terrain U, can be carried out before the earth movement begins.
  • All movements of the earth-moving device 1 while it is moving over the subsoil B are recorded by means of the vehicle sensors 3 .
  • the recording can be done in relation to the location coordinate system (OKS) with zero point O.
  • the zero point O can, for example, be in the center of the earth-moving device 1.
  • the position of the at least one topography sensor 2 in relation to the OKS can be calculated mathematically at any time from the data recorded by means of the vehicle sensors 3 arranged on the earth-moving device 1 .
  • At least one corresponding 3D model of the subsoil is thus created not only before or at the beginning of the earth movements (original terrain), but also during the earth movements (actual terrain) and also at the end of the work (target terrain).
  • the view from FIG. 2 can show a target site that is already finished or an intermediate stage before completion, then called the actual site.
  • the corresponding 3D model of the subsoil (original, actual, target terrain) can be transferred to a world coordinate system (WKS) W starting from the OKS.
  • WKS world coordinate system
  • one of the vehicle sensors 3 can be part of a global navigation satellite system, so that the current position of the earth-moving device 1, the data of the 3D models can be calculated from the OKS to the WKS.
  • the device 5 can be set up in such a way that it evaluates the data recorded by the sensors 2, 3 (during operation of the earth-moving device 1) and makes a corresponding comparison between the original terrain and the actual terrain, the original terrain and the target terrain, or between two different actual ones -Terrain (e.g. a chronologically earlier and a chronologically later) employs.
  • This comparison allows conclusions to be drawn about the volumes that delimit these terrains.
  • the volume of the excavated material from the excavation or the heap on the subsoil B can be determined using the earth-moving device 1 itself, ie while the earth-moving device 1 is in use or in operation.
  • the work output of the earth-moving device 1 can then be determined from this data by means of the device 5 . In addition to the volume of the excavated material or the embankment, this can also take place through the entire recorded movements of the earth-moving device 1 .
  • FIG. 3 shows, in a highly schematic and therefore not to scale illustration, a possible embodiment of a device 5 according to the invention for carrying out the method according to the invention, as can be arranged on the earth-moving device 1 in FIG. 1 or 2.
  • three of the plurality of vehicle sensors 3 and also three topography sensors 2 are shown here.
  • the number mentioned could vary.
  • the lidar system with a camera can have a different number of sensors and cameras.
  • the topography sensors 2 and the vehicle sensors 3 can be connected (wired) or connectable (wireless) to the evaluation unit 4 via appropriate communication channels (wired or wireless).
  • a communication unit 6 is arranged between the topography sensors 2 , the vehicle sensors 3 and the evaluation unit 4 .
  • the values or data recorded by the topography and vehicle sensors 2, 3 can then be connected or can be connected to the evaluation unit 4 via the communication unit 6, which comprises at least one transmitter and one receiver, in order to transmit them to the evaluation unit 4 or others, e.g to transmit earth-moving equipment 1 located on the subsoil.
  • the invention can be attached to several, even different, earth-moving devices 1 (eg wheel loaders, graders, excavators), so that the actual terrain can also be processed by several construction machines in real time and recorded as a 3D model. Several earthmoving devices 1 then work together at the same time, especially on large construction sites.
  • two or more of the systems according to the invention are used on a construction site, they can work separately but also together on a 3D model, in particular a point cloud or a polygon network.
  • Two or more earthmoving devices 1 thus simultaneously and continuously create a large, shared 3D terrain model (actual terrain) of the construction site.
  • a further parameter is then stored in the 3D model as an attribute of at least one point of the point cloud or of the polygon network, namely which point was measured by which machine, ie earth-moving device 1 .
  • the entire device 5 can be set up in such a way that it can easily be retrofitted to existing earth-moving equipment 1 . This is done by attaching the corresponding topography sensors 2 and vehicle sensors 3 to the corresponding parts of the earth-moving equipment 1, such as the joints of the booms.
  • the evaluation unit 4 can then be accommodated, for example, inside the earth-moving device 1 and can be connected to the topography sensors 2 and the vehicle sensors 3, for example by laying corresponding communication channels.
  • the invention can therefore be used to determine the work done with the earth-moving device to transform the original terrain into the predetermined target terrain, and thus indirectly the costs of moving the earth for such a transformation--particularly while the earth-moving device is still in operation.
  • the work carried out with the earth-moving equipment can be recorded and billed more easily and with less effort than before.
  • the billing of the work performed with the earth-moving device or the necessary costs can be considerably simplified.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen der Arbeitsleistung eines solchen Erdbaugeräts innerhalb eines Baugrunds sowie ein Erdbaugerät umfassend eine solche Vorrichtung.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ERFASSEN DER ARBEITSLEISTUNG EINES ERDBAUGERÄTS INNERHALB EINES BAUGRUNDS SOWIE ERDBAUGERÄT UMFASSEND EINE SOLCHE VORRICHTUNG
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen der Arbeitsleistung eines solchen Erdbaugeräts innerhalb eines Baugrunds sowie ein Erdbaugerät umfassend eine solche Vorrichtung.
Erdbaugeräte dienen zum Lösen, Laden, Transportieren, Einbauen und Verdichten von Erdmassen oder Schüttgütern auf kurzen Strecken. Für die Arbeit im Erdbau sind die Geräte mit unterschiedlichen Fahrwerken und Anbaugeräten ausgestattet. Grundsätzlich wird bei Erdbaugeräten zwischen Stand-, Fahr- und Flach- und Saugbaggern unterschieden. Die vorliegende Erfindung betrifft derartige Erdbaugeräte.
Aus dem Stand der Technik sind etliche Assistenzsysteme für Erdbaugeräte bekannt, die auch im Stande sind, den Baugrund zu vermessen. Nachteilig hieran ist, dass es bisher kein Assistenzsystem für Erdbaugeräte gibt, die weder eine optische Vermessung des Baugrunds durchführen, noch die Arbeitsleistung eines solchen und indirekt damit die sich ergebenden Kosten für genannten Erdbewegungen während des Betriebs des Erdbaugeräts ermitteln können.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, eine Vorrichtung sowie ein Erdbaugerät anzugeben, mittels dem sich die Arbeitsleistung infolge der Erdbewegungen eines solchen - insbesondere noch während des Betriebs des Erdbaugeräts - ermitteln lassen. So sollen die mit dem Erdbaugerät durchgeführten Arbeiten einfacher und mit weniger Aufwand als bisher erfasst und abgerechnet werden können, sodass die Abrechnung der mit dem Erdbaugerät erbrachten Arbeitsleistung vereinfacht werden kann.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Vorrichtung sowie ein Erdbaugerät nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben dabei besonders zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Erfassen der Arbeitsleistung eines Erdbaugeräts innerhalb eines Baugrunds, umfasst die folgenden Schritte: a) Erfassen der Topografie des ursprünglichen Baugrunds - Urgelände - zeitlich vor oder zu Beginn der Durchführung der Erdbewegungen mittels des Erdbaugeräts; b) Erfassen des sich infolge der Durchführung der Erdbewegungen ändernden Topografie des Baugrunds - Ist-Gelände - während der Durchführung von Erdbewegungen mittels des Erdbaugeräts; c) Durchführen des Schrittes b) solange bis eine vorgegebene Topografie des Baugrunds erreicht ist - Soll-Gelände; d) Vergleichen des Urgeländes mit dem Ist-Gelände zum Erfassen der bereits mit dem Erdbaugerät getätigten Erdbewegungen; oder e) Vergleichen des Urgeländes mit dem Soll-Gelände zum Erfassen aller mit dem Erdbaugerät am Baugrund zur Erstellung des Soll-Geländes getätigten Erdbewegungen; oder f) Vergleichen zweier unterschiedlicher erfasster Ist-Gelände zum Erfassen der zwischen diesen bereits mit dem Erdbaugerät getätigten Erdbewegungen; g) Ermitteln der Arbeitsleistung des Erdbaugeräts in Abhängigkeit des Vergleichs aus Schritt d) oder e) oder f); h) wobei das Erfassen des Urgeländes oder des Ist-Geländes in den Schritten a) bis c) mittels Topografiesensoren, wie Kameras, bevorzugt 3D-Kameras, wie TOF-Kameras oder PMD-Kameras, Radar- oder Lidarsystemen erfolgt, die am Erdbaugerät befestigt sind.
Im Sinne der Erfindung wir unter dem Begriff Arbeitsleistung ein innerhalb einer Arbeitszeit mittels des Baugeräts erbrachtes Arbeitsvolumen verstanden. Das Arbeitsvolumen kann durch ein mit dem Erdbaugerät abgetragenes Erdvolumen, auch Aushub genannt oder durch ein dem Baugrund hinzugefügtes Erdvolumen, dann Aufschüttung genannt charakterisiert sein. Anders ausgedrückt kann die Arbeitsleistung durch das Volumen des Aushubs bzw. der Aufschüttung einerseits sowie durch die tatsächliche, mittels des Erdbaugeräts verrichtete, physikalische Arbeit andererseits charakterisiert werden. Aus der Arbeitsleistung können dann Kosten, wie die zur Erbringung der Arbeitsleistung notwenigen Kraftstoffkosten oder die Entsorgungskosten des mit dem Erdbaugerät am Baugrund erzeugten Aushubs indirekt ermittelt werden. Das Urgelände ist die Umgebung, wie sie vor dem Beginn der Erdbauarbeiten durch das Erdbaugerät ausgesehen hat. Die Topografie des Baugrunds kann dabei mittels entsprechender Topografiesensoren erfasst werden. Mittels dieser wird der Baugrund abgetastet (gescannt), und zwar während der Bewegung oder der Arbeiten des Erdbaugeräts auf dem Baugrund. So kann das ursprüngliche Gelände, also der Baugrund rekonstruiert bzw. erfasst werden. Dies kann vor oder zu Beginn der Erdarbeiten mittels der Topografiesensoren des Erdbaugeräts erfolgen. Die jeweils ersten gescannten Punkte, welche nicht als Streupunkte klassifiziert/gelöscht werden, an einer bestimmten Position, ergeben schlussendlich das Urgelände.
Das Ist-Gelände ist das aktuelle Aussehen der Umgebung und wird immer auf dem aktuellen Scan des Baugrunds basierend (kontinuierlich) erfasst. Das bedeutet, dass im Zuge der vorliegenden Erfindung in zeitlicher Abfolge mehrere Ist-Gelände nacheinander erfasst werden. Dies erfolgt durch entsprechende, zeitlich aufeinanderfolgende Scans mittels der Topografiesensoren. Dabei können bevorzugt Komponenten, die störend sind, wie z.B. Teile des Erdbaugeräts, Baumaterial oder Menschen, aus den Daten herausgefiltert werden. Dies kann durch die generierten Daten der Topografiesensoren, wie Kameras geschehen, welche Objekte erkennen, die nicht erfasst werden sollen oder dürfen. Um eine möglichst geringe Fehlerabweichung zu haben, können zusätzlich Streufehler der Topografiesensoren herausgefiltert werden, in dem die Daten mit den bereits gespeicherten Daten abgeglichen werden und stark abweichende Daten nicht gespeichert werden. Bereiche des Baugrunds, in denen keine Veränderungen mittels des Baugeräts vorgenommen wurden (kann durch die Fahrzeugsensoren ermittelt werden) und nur leicht von bereits gespeicherten Daten abweichen, werden kontinuierlich gemittelt, um eine noch höhere Genauigkeit zu erzielen. Die kontinuierlich, also zeitlich nacheinander aufgenommenen Scans des Ist-Geländes zeigen den Baugrund in den einzelnen Phasen des Aushubs bzw. der Aufschüttung durch das Erdbaugerät. Dadurch kann in späterer Folge z.B. der Aushub bzw. die Veränderung am Gelände zeitlich dargestellt werden und der Arbeitsprozess analysiert werden. Dies kann durch den Vergleich der Punktwolken der Gelände (Ur-, Ist-, Soll-Gelände) aber auch durch die Daten der Topografiesensoren, wie Kamerabilder erfolgen. Die Topografiesensoren, wie Kameras können auch zur Dokumentation der Arbeitsleistung, zur Effizienzsteigerung der mit dem Erdbaugerät durchgeführten Arbeiten und zur Validierung der Messungen z.B. der Messwerte mittels der weiteren Topografiesensoren, wie Lidarsystemen, mittels Punktwolken herangezogen werden. In diesem Fall sind also als Topografiesensoren mindestens eine Kamera und mindestens z.B. ein Lidarsystem zur optischen Ausmessung des Baugrund vorgesehen. Mittels der Erfindung können auch Bauabschnitte auf die Arbeitsleistung hin untersucht oder ausgewertet werden, indem der erfindungsgemäße Vergleich zwischen zwei unterschiedlichen, also z.B. zeitlich voneinander beanstandeten und aufeinanderfolgend erfassten Ist-Geländen, insbesondere des selben Auftrags, also zur Durchführung der Arbeiten, die nötig sind, um das Soll-Gelände zu erzielen, durchgeführt wird.
Unter Soll-Gelände wird eine vorbestimmte Topografie des Baugrunds verstanden, die durch die Erdarbeiten mittels des Erdbaugeräts erreicht werden soll. Es ist das zu erreichende Ergebnis der Erdbauarbeiten. Bei dem Soll-Gelände kann es sich z.B. um ein vorgegebenes 3D-Modell des Baugrunds mit einer fertig erstellten Baugrube handeln. Im Idealfall entspricht dann das Soll-Gelände dem letzten gescannten Ist-Gelände unmittelbar nach Beendigung der Erdbewegungen mittels des Erdbaugeräts. Somit kann für den erfindungsgemäßen Vergleich anstelle des Soll-Geländes auch das eben genannte, mittels der Topografiesensoren erfasste Ist-Gelände herangezogen werden.
Zusätzlich ist es möglich, dass der Bediener über ein Eingabetool die momentane Bodenklassifizierung eingeben kann, da unterschiedliche Erdmaterialien unterschiedlich abgerechnet werden können. Das System verknüpft die Eingabe immer mit der jeweiligen Menge bzw. Umgebung, die in der Zeit, in der ein Parameter gesetzt ist, bearbeitet wird. Dadurch kann genau ermittelt werden, welche Menge von welchem Bodenmaterial ausgehoben wurde. Zusätzlich können auch unterschiedliche Werkzeuge bzw. Konfigurationen der Maschine selbst eingestellt werden, da auch dies unterschiedliche Abrechnung erfordert. Dazu kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so eingerichtet sein, dass sie die Eingabe der momentanen Bodenklassifizierung z.B. durch den Bediener des Erdbaugeräts noch während der Erdbauarbeiten selbst vorgenommen wird. So kann das aktuell tatsächlich abgetragene Material (Aushub) oder das dem Baugrund hinzugefügte Material (Aufschüttung) erfasst werden.
Die so durch die Topografie- und/oder Fahrzeugsensoren im Betrieb des Erdbaugeräts gewonnenen Daten können nach Abschluss oder während der Arbeit wie folgt verwendet werden:
• Abrechnung anhand des Vergleichs von Ist- und Urgelände
Abrechnung anhand der jeweiligen Mengen des jeweiligen Bodenmaterials (Schichtaufbau des Bodens) und Maschinenkonfigurationen, denn die Erdkruste ist bekannterweise aus mehreren Schichten aufgebaut Analyse des Ist-Geländes anhand der gescannten Daten
• Während der Arbeit kann auch das Soll-Gelände oder ein Vergleich des Ist-Geländes mit dem Soll-Gelände z.B. im Erdbaugerät eingespielt werden und auf einem Ausgabetool (z.B. Display, Virtual oder Augmented Reality) dargestellt werden, damit der Bediener anhand des Vergleichs von Soll- und Ist-Gelände genauer operieren kann
• Weitergabe der Mengen des Bodenmaterials z.B. an Deponien über ein drahtloses Funknetz oder das Mobilfunknetz
• Verfolgung des Fortschritts anhand des Ist-Geländes
Mittels der Erfindung, welche auf Baumaschinen wie Bagger oder Raupen aufgebaut wird kann mit Lidar- bzw. Radarsystemen konstant das Gelände vermessen werden. Mit einer zusätzlichen Kameraeinheit können Bilder der Baustelle aufgenommen werden. Die Anzahl der Topografiesensoren, also 3D-Scanner, Radar oder Kamera ist flexibel und je nach Einsatzgebiet unterschiedlich. Somit wird durch die Erfindung konstant während den Erdbauarbeiten das Gelände durch das Erdbaugerät selbst vermessen. Das sich ergebende 3D-Modell des Geländes (Ist-Gelände) wird über weitere Fahrzeugsensoren an dem Erdbaugerät, welche die Lage und Gelenke messen, sowie ein GPS-System georeferenziert. Schlussendlich entsteht ein Abbild des realen Ist-Geländes zu jedem beliebigen Zeitpunkt während den Erdbauarbeiten. Dieses kann z.B. in Echtzeit, ohne zusätzliche Auswerteeinheit, wie Computereinheit auf der Baustelle ins Büro geschickt oder dem Maschinenführer in einem Display im Erdbaugerät angezeigt werden. Durch Abfahren des Geländes mittes des Erdbaugeräts vor Bauarbeiten, kann auch das Urgelände als 3D-Modell aufgenommen werden.
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung von Erdbewegungen, Erdbauarbeiten oder Erdarbeiten die Rede ist, dann ist damit einerseits ein Aushub, also der aus dem Baugrund entfernbare Boden, als Teil der Erdkruste gemeint, unabhängig davon, aus welchem Material (z.B. Torf, Lehm, Sand, Gestein) dieses besteht. Andererseits ist unter den eingangs genannten Begriffen auch eine Aufschüttung von dem angesprochenen Material zu verstehen.
Bevorzugt erfolgt der Vergleich in Schritt d) oder e) oder f) des erfindungsgemäßen Verfahrens durch eine Berechnung des Volumens, den das Urgelände mit dem Ist-Gelände, das Urgelände mit dem Soll-Gelände oder zwischen zwei unterschiedlichen Ist-Geländen (z.B. einem zeitlich früheren und einem zeitlich späteren) in einem kartesischen Koordinatensystem mit demselben Nullpunkt miteinander begrenzen, sodass die Arbeitsleistung in Abhängigkeit des gesamten, mittels des Erdbaugeräts am Baugrund tatsächlich abgetragenen oder damit bewegten Erdvolumens ermittelt wird. Anders ausgedrückt wird der Baugrund zunächst zeitlich vor (Urgelände), dann kontinuierlich während (Ist-Gelände) bis zur Beendigung der Erdbewegungen mittels des Erdbaugeräts vermessen. Aus den Messungen kann ein entsprechendes 3D-Modell des Ur- und des jeweiligen Ist-Geländes erstellt werden. Es können auch die mittels der Sensoren erfassten Rohdaten, in Form von Punktewolken ausgegeben werden. Das 3D-Modell kann auch in ein entsprechendes CAD-Format umgewandelt werden und dann zur Auswertung in entsprechende CAD-Systeme importiert werden. Aus dem 3D-Modell können für eine genauere Analyse der Arbeitsleistung auch entsprechende Ansichten auf oder Querschnitte durch das 3D-Modell erstellt und ausgegeben (z.B. in das genannte Ausgabetool oder ein Benutzertool) werden. Das Benutzertool kann ein vom Erdbaugerät entkoppeltes computerbasiertes System, wie eine (Cloud-)Datenbanksystem sein, an das die Topografien des Ur-, Ist- und Soll-Geländes vom Erdbaugerät über ein drahtloses Funknetz oder das Mobilfunknetz übertragbar sind. Durch Übereinanderlegen der 3D-Modelle in ein kartesisches Koordinatensystem mit demselben Nullpunkt und anschließende Subtraktion der Einzelkoordinaten der Punkte der Punktewolken der übereinander gelegten 3D-Modelle kann das von diesen gemeinsam umschlossene oder begrenzte Volumen errechnet werden.
Das kartesisches Koordinatensystem kann dabei ein Ortskoordinatensystem, bevorzugt des Erdbaugeräts oder ein Weltkoordinatensystem sein, in dem sich das Erdbaugerät bewegt.
Das mittels Topografiesensoren (2), wie Kameras, bevorzugt 3D-Kameras, wie TOF- Kameras oder PMD-Kameras, Radar- oder Lidarsystemen erfasste Urgeländes (U), das Ist- Gelände (I) oder das Soll-Gelände (S) kann als insbesondere georeferenziertes Polygonnetz oder Punktewolke vorliegen. Die Topografiesensoren, wie Kameras, bevorzugt 3D-Kameras, wie TOF-Kameras oder PMD-Kameras, Radar- oder Lidarsystemen sind bekannte, bewährte und vergleichsweise kostengünstige Systeme.
Dabei kann wenigstens einem vorbestimmten Punkt des Polygonnetzes oder wenigstens einem vorbestimmten Punkt der Punktewolke wenigstens ein Attribut zugeordnet werden, das eine Eigenschaft, insbesondere eine Eigenschaft des Erdbaugeräts, wie der Kennzeichnung des Erdbaugeräts oder des Ist-Geländes (I), wie die Bodenbeschaffenheit oder die Gesteinsklassen des abzutragenden Erdvolumens oder dessen Farbwerte, den Aufnahmezeitpunkt oder die Messgenauigkeit beschreibt, wobei das wenigstens eine Attribut bevorzugt mittels der Topografiesensoren erfasst wird. Somit hat das erfasste 3D-Modell, dass als Polygonnetz oder Punktewolke vorliegt Parameteroptionen, welche zu einem BIM- Modell (Building Information Model) ausgeweitet werden können. Die Parameter können einem bestehenden 3D-Modell nachträglich oder direkt während dem Vermessen (also der Erdbauarbeiten) und Erstellen des digitalen Abbilds des Geländes hinzugefügt werden. Z.B. können die Parameter oder Attribute Gesteinsklassen sein. So kann die Gesteinsklasse während der Erdbauarbeiten der Punktwolke hinterlegt werden. Entweder wird diese manuell im Display des Erdbaugeräts ausgewählt und vom Bediener eingegeben oder durch die verbauten Topografiesensoren, wie Kamerasysteme optisch erkannt oder durch Reflexionen des Lidarsystems erfasst und dann automatisch dem entsprechenden Punkt der Punktewolke oder des Polygonnetztes als Attribut hinzugefügt. Da die Gesteinsklassen während den Arbeiten variieren, kann die Gesteinsklasse auch in einem 3D-Modell mehrmals gewechselt werden, sodass eine Mehrfacheingabe durch den Bediener erforderlich wird. Schlussendlich wird eine Punktwolke erzeugt, welche in jeweilige Gesteinsklassen unterteilt werden kann. Durch die am Erdbaugerät befestigten Kameras und das Lidarsystem können die Punktwolken auch anhand der von diesen erfassten Farben des Geländes eingefärbt werden, sodass dem entsprechenden Punkt als Attribut ein Farbwert hinzugefügt wird. So wird durch das Fusionieren der Sensorwerte die Punktwolke mittels zusätzlichem RGB-Wert pro Punkt das Gelände auch farblich wiederspiegeln. Der Bediener kann somit die Farben am 3D-Modell erkennen, die den Farben des Geländes in der Realität entsprechen. Durch das Display im Erdbaugerät können während den Erdbauarbeiten auch andere Parameter des Vermessungssystems hinterlegt werden. Auch Projekt- und Bauphasen, welche den derzeitigen Bauprozess beschreiben, können hinterlegt werden um so die Punktwolke, gleich wie bei Gesteinsklassen, im Nachhinein aufzuschlüsseln. Ebenfalls können Zeitpunkt, Baumaschine, Notizen etc. dem 3D-Modell auch während des Erstellens des 3D-Modells hinterlegt werden. Auf diese Weise können also Meta-Informationen als Attribute, wie sie auch im BIM-Modell hinterlegt sind, den Punkten der Punktewolke bzw. des Polygonnetzes abgespeichert werden.
Mit Vorteil können die Bewegungen des Erdbaugeräts über dem Baugrund und Bewegungen des Erdbaugeräts selbst oder Teilen hiervon, wie Ausleger, mittels Fahrzeugsensoren, wie Neigungs- oder Positionssensoren erfasst werden, welche bevorzugt auf Teilen des Erdbaugeräts, wie dem Ausleger angebracht sein können, wobei bevorzugt diese Bewegungen zur Ermittlung der Arbeitsleistung des Erdbaugeräts ebenfalls herangezogen werden. So ist es z.B. möglich auf jedes Gelenk des Auslegers des Erdbaugeräts solche Fahrzeugsensoren anzuordnen. Die Sensoren können dabei derart eingerichtet sein, dass diese auch nachträglich auf jedes bekannte Erdbaugerät aufbringbar sind. Eben durch diese Erfassung können auf der Basis von mathematischen Berechnungen die kinematischen Ketten aller Gelenke (oder auch die Spitze der Schaufel des Erdbaugeräts) und auch die Historie aller Bewegungen des Erdbaugeräts oder Teilen hiervon erfasst werden. Durch die Anbringung der Fahrzeugsensoren am Erdbaugerät können alle Teile hiervon in ihrer Bewegung besonders einfach erfasst werden. Die Fahrzeugsensoren nehmen die Bewegung, Position und ggf. den Betriebszustand des Erdbaugeräts auf. Dabei können Neigungssensoren für die Bewegungs- und Positionsaufnahme der einzelnen Gelenke des Erdbaugeräts oder Teilen desselben, wie Ausleger, Arm, Stiel und Oberwagen verwendet werden. Es kann die Position aller Komponenten, Gelenke und Verbindungen im Ortskoordinatensystem bestimmt werden. Das Ortskoordinatensystem kann den Nullpunkt im Zentrum des Erdbaugeräts haben. Die Aufnahme dieser Werte kann auch mit Drehgebern, Inkrementalgebern (absolut und relativ), Näherungsschalter, Lasermessgeräten oder Ähnlichen durchgeführt werden.
Als Fahrzeugsensor gilt auch ein Sensor der Teil eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS, wie GPS, GALILEO oder GLONASS) ist.
Dabei kann die Erfassung der Bewegungen des Erdbaugeräts während (also zeitlich parallel) des Erfassens der Topografie des Urgeländes oder des Ist-Geländes erfolgen. Das bedeutet, dass die Erfassung der Bewegungen des Erdbaugeräts als auch die Erfassung der Topografie des Baugrunds gleichzeitig erfolgen.
Bevorzugt können die Fahrzeugsensoren, wie auch die Topografiesensoren am Erdbaugerät angebracht sein, sodass das Ist-Gelände aus unterschiedlichen Positionen und Orientierungen erfasst wird, wobei die Fahrzeugsensoren und die Topografiesensoren bevorzugt auf Teilen des Erdbaugeräts, wie dem Ausleger angebracht sein können. Durch die Positionierung der Topografiesensoren am Erdbaugerät erfolgt die Erfassung der Topografie des Baugrunds automatisch, also während der Erdarbeiten (Erdbewegungen) mittels des Erdbaugeräts. Dabei können die mittels der Fahrzeugsensoren erfassten Daten genutzt werden, um vorteilhaft die erfasste Topografie (Ur-, Ist- Soll-Gelände) des Baugrunds aus dem Ortskoordinatensystem des Erdbaugeräts zusammen in das Weltkoordinatensystem zu überführen. Dies geschieht z.B. mittels kinematischer Ketten, wie der Vorwärtskinematik z.B. anhand der Denavit-Hartenberg-Transformation.
Mittels des Verfahrens kann aus der ermittelten Arbeitsleistung indirekt auf die mittels des Erdbaugeräts infolge der Durchführung der Erdbewegungen tatsächlich verursachten Kosten geschlossen werden. So kann z.B. mit dem Ausheben einer Baugrube mittels des Erdbaugeräts über die verrichtete Arbeitsleistung auf die tatsächlich anfallenden Kosten für diese Arbeiten geschlossen werden. Die fertige Baugrube muss dazu nicht mehr von Hand ausgemessen werden, dies erfolgt nämlich indirekt, während das Erdbaugerät die dazu nötigen Erdbewegungen vollführt.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Erfassen der Arbeitsleistung eines Erdbaugeräts innerhalb eines Baugrunds, umfassend mindestens einen, bevorzugt eine Mehrzahl von Topografiesensoren, wie Kameras, bevorzugt 3D-Kameras, wie TOF-Kameras oder PMD-Kameras, Radar- oder Lidarsystemen, eine Mehrzahl von Fahrzeugsensoren, wie Neigungs- oder Positionssensoren, wobei die Topografiesensoren und/oder die Fahrzeugsensoren bevorzugt auf Teilen des Erdbaugeräts, wie dem Ausleger des Erdbaugeräts angebracht oder anbringbar sind sowie eine Auswerteeinheit, die mit den Topografiesensoren und den Fahrzeugsensoren in Verbindung steht oder bringbar ist und derart eingerichtet ist, dass sie ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt.
Die Auswerteeinheit kann außerhalb des Erdbaugeräts angeordnet oder anordenbar sein und über drahtlose Kommunikationskanäle mit den Topografiesensoren und den Fahrzeugsensoren des Erdbaugeräts in Verbindung steht oder bringbar sein. Dabei kann die Auswerteeinheit über entsprechende Kommunikationskanäle (drahtgebunden oder drahtlos) mit den Topografie- und Fahrzeugsensoren verbunden oder verbindbar sein. Drahtlose Kommunikationskanäle können Mobilfunkkommunikationskanäle von Mobilfunkstandards wie LTE, 5G sein. Die Topografie- und Fahrzeugsensoren können über eine Kommunikationseinheit, umfassend einen Sender und einen Empfänger mit der Auswerteeinheit verbunden oder verbindbar sein, um die mittels der Topografie- und Fahrzeugsensoren erfassten Werte an die Auswerteeinheit zu übermitteln, wobei die Kommunikationseinheit an dem Erdbaugerät befestigt sein kann. Die Auswerteeinheit kann ein Computer, SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung), Microcontroller, industrieller PC oder jede andere Art von Recheneinheit sein. Bevorzugt ist die Auswerteeinheit ein Cloud- Computer in einem Rechenzentrum. Sie nimmt die Daten, entweder direkt oder per Adaptermodul der Fahrzeug- und Topografiesensoren auf.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann derart eingerichtet sein, dass sie nachträglich an bereits bekannte Erdbaugeräte nachrüstbar ist und bevorzugt derart eingerichtet ist, dass sie unabhängig von der Fahrzeugsteuerung des Erdbaugeräts arbeitet.
Die Vorrichtung kann über ein drahtloses Funknetz oder das Mobilfunknetz die mittels Topografie- oder Fahrzeugsensoren erfassten Daten oder die Ergebnisse des genannten Vergleichs zur weiteren Auswertung an ein Benutzertool übermitteln. Auch betrifft die Erfindung ein Erdbaugerät umfassend eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen dessen Arbeitsleistung. Dabei kann das Erdbaugerät bevorzugt ein Standbagger, wie Hydraulikbagger, ein Fahrbagger, wie Radlader, ein Baggerlader oder eine Laderaupe, ein Flachbagger, wie Planierraupe, Grader, Schürfzug oder Schürfkübelraupe sein.
Wenn davon die Rede ist, dass die Topografie- oder Fahrzeugsensoren am Erdbaugerät oder seinen Teilen angebracht sein können, ist damit auch gemeint, dass zum Erdbaugerät oder seinen Teilen auch Anbaugeräte, wie Schaufel oder Bohrer gehören.
Ein Verfahren zur Nachrüstung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auf bestehende Erdbaugeräte, die frei von einer solchen ist, umfasst die folgenden Schritte: a) Aufbringen des Mehrzahl von Fahrzeug- und wenigstens eines, bevorzugt einer Mehrzahl von Topografiesensoren auf das Erdbaugerät, insbesondere auf dessen Teile, wie Ausleger; b) Einbauen einer Auswerteeinheit der Vorrichtung in das Erdbaugerät, z.B. in dessen Inneres; c) Verbinden der Fahrzeug- und Topografiesensors/en über Kommunikationskanäle mit der Auswerteeinheit.
Die Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der Figuren näher dargestellt werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht auf ein auf einem Baugrund bewegliches Erdbaugerät zu oder vor Beginn der Erdarbeiten;
Fig. 2 eine schematische Ansicht auf ein auf einem Baugrund bewegliches Erdbaugerät vor oder nach Beendigung der Erdarbeiten;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In Fig. 1 und 2 ist ein Erdbaugerät 1 jeweils in einer schematischen Ansicht auf einen vom Erdbaugerät 1 zu bearbeitenden Baugrund B dargestellt. Dabei zeigt die Fig. 1 den Zustand des Baugrunds B im ursprünglichen Zustand, dann als Urgelände bezeichnet, bei dem mittels des Erdbaugeräts 1 noch keine Erdbewegungen mittels desselben durchgeführt wurden. Das Erdbaugerät 1 ist vorliegend als Bagger, wie Hydraulikbagger ausgeführt und umfasst eine Vorrichtung 5 zum Erfassen der Arbeitsleistung des Erdbaugeräts 1. Diese Vorrichtung 5 umfasst eine Auswerteeinheit 4, welche über nicht dargestellte Kommunikationsleitungen mit mehreren Fahrzeugsensoren 3 und mindestens einen Topografiesensor 2 zur Erfassung der Topografie des Baugrund B ausgestattet ist. Die Fahrzeugsensoren 3 sowie der wenigstens eine Topografiesensor 2 sind auf dem Ausleger des Erdbaugeräts 1 angeordnet. Die Fahrzeugsensoren 3 können die Bewegungen des Erdbaugeräts 1 über dem Baugrund und die Bewegungen des Erdbaugeräts 1 selbst oder Teilen hiervon, wie dem Ausleger oder einzelnen Gelenken hiervon erfassen. Der wenigstens eine Topografiesensor 2 scannt den Baugrund B kontinuierlich auf dessen Veränderungen, also infolge der Erdbewegungen des Erdbaugeräts 1 selber, ab.
So entsteht ein Scan oder auch 3D-Modell des Urgeländes. Dies kann dann geschehen, wenn die Arbeit vom Bediener des Erdbaugeräts 1 aufgenommen wird, er also den Zündschlüssel umdreht und das Fahrzeug startet. Bereits hiernach kann die Vorrichtung 5 aktiviert werden, um den Baugrund B zu scannen, noch bevor die Schaufel des Erdbaugeräts 1 den Baugrund B berührt. Die Erfassung der Topografie, hier des Urgeländes erfolgt passiv. Dies bedeutet, dass folglich keine zusätzlichen Bewegungen des Erdbaugeräts nötig sind, um die Topografie, insbesondere die des Urgeländes U zu erfassen. Das Erdbaugerät 1 muss folglich zu Beginn der Erdbewegungen nicht den (gesamten) Baugrund abfahren, um diesen zu scannen, sondern die Erfassung erfolgt (unmittelbar) vor und während der Erdbauarbeiten selbst. Dadurch werden Leerfahrten der Erdbaugeräts 1 rein zur Erfassung der Topografie vermieden. Bereits vor Beginn der Erdbewegungen kann so ein Scan des Baugrund B, hier als Urgelände U erfolgen.
Mittels der Fahrzeugsensoren 3 werden alle Bewegungen des Erdbaugeräts 1 während es sich über den Baugrund B bewegt, erfasst. Die Erfassung kann bezogen auf das Ortskoordinatensystem (OKS) mit Nullpunkt O geschehen. Der Nullpunkt O kann z.B. im Zentrum des Erdbaugeräts 1 liegen. Aus den mittels der am Erdbaugerät 1 angeordneten Fahrzeugsensoren 3 erfassten Daten kann jederzeit die Lage des wenigstens einen Topografiesensors 2 in Bezug auf das OKS mathematisch berechnet werden. So entsteht nicht nur vor oder zu Beginn der Erdbewegungen (Urgelände), aber auch während der Erdbewegungen (Ist-Gelände) und auch am Schluss der Arbeiten (Soll-Gelände) des Erdbaugeräts 1 jeweils mindestens ein entsprechendes 3D-Modell des Baugrunds. Die Ansicht aus Fig. 2 kann einerseits ein bereits fertiges Soll-Gelände bzw. ein Zwischenstadium vor der Fertigstellung, dann Ist-Gelände genannt, zeigen.
Das entsprechende 3D-Modell des Baugrunds (Ur-, Ist-, Sollgelände) kann ausgehend von dem OKS in ein Weltkoordinatensystem (WKS) W überführt werden. Dazu kann einer der Fahrzeugsensoren 3 Teil eines globalen Navigationssatellitensystems sein, sodass durch die jeweils aktuelle Position des Erdbaugeräts 1 die Daten der 3D-Modelle aus dem OKS in das WKS ungerechnet werden können.
Die Vorrichtung 5 kann dabei so eingerichtet sein, dass sie die mittels der Sensoren 2, 3 erfassten Daten (im Betrieb des Erdbaugeräts 1) auswertet und einen entsprechenden Vergleich zwischen Urgelände und Ist-Gelände, dem Urgelände und Soll-Gelände oder zwischen zwei unterschiedlichen Ist-Geländen (z.B. einem zeitlich früheren und einem zeitlich späteren) anstellt. Durch diesen Vergleich kann auf das Volumen geschlossen werden, die diese Gelände miteinander begrenzen. In anderen Worten kann so das Volumen des Aushubs aus der Baugrube bzw. der Aufschüttung auf dem Baugrund B mittels des Erdbaugeräts 1 selbst ermittelt werden, also während das Erdbaugerät 1 in Benutzung oder im Betrieb ist.
Aus diesen Daten lässt sich dann mittels der Vorrichtung 5 die Arbeitsleistung des Erdbaugeräts 1 ermitteln. Diese kann neben dem Volumen des Aushubs bzw. der Aufschüttung auch durch die gesamten, erfassten Bewegungen des Erdbaugeräts 1 erfolgen.
Fig. 3 zeigt in einer stark schematischen und daher unmaßstäblichen Darstellung eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie sie an dem Erdbaugerät 1 in der Fig. 1 oder 2 angeordnet sein kann. Dabei sind hier jeweils drei der Mehrzahl von Fahrzeugsensoren 3 und ebenfalls drei Topografiesensoren 2 gezeigt. Selbstverständlich könnte die genannte Anzahl variieren. Insbesondere kann das Lidarsystem mit Kamera eine unterschiedliche Anzahl von Sensoren und Kameras haben. Die Topografiesensoren 2 und die Fahrzeugsensoren 3 können, wie mittels der gestrichelten Linien angedeutet, über entsprechende Kommunikationskanäle (drahtgebunden oder drahtlos) mit der Auswerteeinheit 4 verbunden (drahtgebunden) oder verbindbar sein (drahtlos). Zwischen den Topografiesensoren 2, den Fahrzeugsensoren 3 und der Auswerteeinheit 4 ist eine Kommunikationseinheit 6 angeordnet. Die von den Topografie- und Fahrzeugsensoren 2, 3 erfassten Werte oder Daten können dann über die Kommunikationseinheit 6, welche zumindest einen Sender und einen Empfänger umfasst, mit der Auswerteeinheit 4 verbunden oder verbindbar sein, um diese an die Auswerteeinheit 4 oder andere, z.B. auf dem Baugrund befindliche Erdbaugeräte 1 zu übermitteln. So kann die Erfindung auf mehreren, auch unterschiedlichen Erdbaugeräten 1 (z.B. Radlader, Grader, Bagger) angebaut werden, sodass das Ist-Gelände auch von meheren Baumaschinen in Echtzeit berabeitet und als 3D-Modell aufgenommen werden kann. Speziell auf Großbaustellen arbeiten dann mehrere Erdbaugeräte 1 gleichzeitig zusammen. Wenn zwei oder mehr der erfindungsgemäßen Systeme auf einer Baustelle im Einsatz sind, können diese getrennt aber auch gemeinsam an einem 3D-Modell, insbesondere einer Punktwolke oder einem Polygonnetz arbeiten. Zwei oder mehr Erdbaugeräte 1 erstellen somit gleichzeitig und kontinuierlich ein großes, gemeinsames 3D-Geländemodell (Ist-Gelände) der Baustelle. Technisch ist dies durch eine z.B. konstante Datenverbindung zwischen beiden Erdbaugeräten mittels der Auswerteeinheit 4 oder der Kommunikationseinheit 6 sowie der Georeferenzierung der beiden Erdbaugeräte 1 auf der Baustelle möglich. In dem 3D-Modell wird dann als Attribut wenigstens einem Punkt der Punktewolke oder des Polygonnetzes ein weiterer Parameter hinterlegt, und zwar welcher Punkt von welcher Maschine, also Erdbaugerät 1 vermessen wurde.
Die gesamte Vorrichtung 5 kann derart eingerichtet sein, dass diese einfach auf bestehende Erdbaugeräte 1 nachrüstbar ist. Dies geschieht dadurch, indem die entsprechenden Topografiesensoren 2 und die Fahrzeugsensoren 3 an die entsprechenden Teile des Erdbaugeräts 1 , wie die Gelenke der Ausleger angebracht werden. Die Auswerteeinheit 4 kann dann z.B. im Inneren des Erdbaugeräts 1 untergebracht sein und z.B. durch Verlegung von entsprechenden Kommunikationskanälen zu den Topografiesensoren 2 und die Fahrzeugsensoren 3 mit diesen verbunden sein.
Mit der Erfindung können daher die mit dem Erdbaugerät erbrachte Arbeitsleistung zur Umformung des Urgeländes in das vorbestimmte Soll-Gelände und damit indirekt die Kosten der Erdbewegungen einer solchen Umformung - insbesondere noch während des Betriebs des Erdbaugeräts - ermitteln werden. So können die mit dem Erdbaugerät durchgeführten Arbeiten einfacher und mit weniger Aufwand als bisher erfasst und abgerechnet werden. Hierdurch kann die Abrechnung der mit dem Erdbaugerät erbrachten Arbeitsleistung bzw. der notwendigen Kosten erheblich vereinfacht werden.
Bezugszeichen
Erdbaugerat
Topografiesensor
Fahrzeugsensor
Auswerteeinheit
Vorrichtung
Kommunikationseinheit
Baugrund
Ist-Gelände
Soll-Gelände
Urgelände

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erfassen der Arbeitsleistung eines Erdbaugeräts (1 ) innerhalb eines Baugrunds (B), umfassend die folgenden Schritte: a) Erfassen der Topografie des ursprünglichen Baugrunds (B) - Urgelände (U) - zeitlich vor oder zu Beginn der Durchführung der Erdbewegungen mittels des Erdbaugeräts (1 ); b) Erfassen des sich infolge der Durchführung der Erdbewegungen ändernden Topografie des Baugrunds (B) - Ist-Gelände (I) - während der Durchführung von Erdbewegungen mittels des Erdbaugeräts (1 ); c) Durchführen des Schrittes b) solange bis eine vorgegebene Topografie des Baugrunds (B) erreicht ist - Soll-Gelände (S); d) Vergleichen des Urgeländes (U) mit dem Ist-Gelände (I) zum Erfassen der bereits mit dem Erdbaugerät (1 ) getätigten Erdbewegungen; oder e) Vergleichen des Urgeländes (U) mit dem Soll-Gelände (S) zum Erfassen aller mit dem Erdbaugerät (1) am Baugrund zur Erstellung des Soll-Geländes (S) getätigten Erdbewegungen; oder f) Vergleichen zweier unterschiedlicher erfasster Ist-Gelände (I) zum Erfassen der zwischen diesen bereits mit dem Erdbaugerät (1) getätigten Erdbewegungen; g) Ermitteln der Arbeitsleistung des Erdbaugeräts (1 ) in Abhängigkeit des Vergleichs aus Schritt d) oder e) oder f); h) wobei das Erfassen des Urgeländes (U) oder des Ist-Geländes (I) in den Schritten a) bis c) mittels Topografiesensoren (2), wie Kameras, bevorzugt 3D- Kameras, wie TOF-Kameras oder PMD-Kameras, Radar- oder Lidarsystemen erfolgt, die am Erdbaugerät (1 ) befestigt sind. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich in Schritt d) oder e) oder f) durch eine Berechnung des Volumens erfolgt, den das Urgelände (U) mit dem Ist-Gelände (I) oder das Urgelände (U) mit dem Soll- Gelände (S) in einem kartesischen Koordinatensystem mit demselben Nullpunkt (0, W) miteinander begrenzen, sodass die Arbeitsleistung in Abhängigkeit des gesamten, mittels des Erdbaugeräts (1 ) am Baugrund (B) tatsächlich abgetragenen oder damit bewegten Erdvolumens ermittelt wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels Topografiesensoren (2), wie Kameras, bevorzugt 3D-Kameras, wie TOF-Kameras oder PMD-Kameras, Radar- oder Lidarsystemen erfasste Urgelände (U), das Ist- Geländes (I) oder das Soll-Gelände (S) als insbesondere georeferenziertes Polygonnetz oder Punktewolke vorliegt. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einem vorbestimmten Punkt des Polygonnetzes oder der Punktewolke wenigstens ein Attribut zugeordnet wird, das eine Eigenschaft, insbesondere eine Eigenschaft des Erdbaugeräts (1 ), wie der Kennzeichnung des Erdbaugeräts (1) oder des Ist- Geländes (I), wie die Bodenbeschaffenheit oder die Gesteinsklassen des abzutragenden Erdvolumens oder dessen Farbwerte, den Aufnahmezeitpunkt oder die Messgenauigkeit beschreibt, wobei das wenigstens eine Attribut bevorzugt mittels der Topografiesensoren (2) erfasst wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen des Erdbaugeräts (1 ) über dem Baugrund (B) und Bewegungen des Erdbaugeräts (1 ) selbst oder Teilen hiervon, wie Ausleger, mittels Fahrzeugsensoren (3), wie Neigungs- oder Positionssensoren erfasst werden, welche bevorzugt auf Teilen des Erdbaugeräts (1), wie dem Ausleger angebracht sind und bevorzugt diese Bewegungen zur Ermittlung der Arbeitsleistung des Erdbaugeräts (1 ) herangezogen werden. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Bewegungen des Erdbaugeräts (1) während des Erfassens des Urgeländes (U) oder des Ist-Geländes (I) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugsensoren (3) ebenfalls am Erdbaugerät (1 ) angebracht sind, sodass das Ist-Gelände (I) aus unterschiedlichen Positionen und Orientierungen erfasst wird, wobei die Fahrzeugsensoren (3) und die Topografiesensoren (2) bevorzugt auf Teilen des Erdbaugeräts (1), wie dem Ausleger angebracht sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus der ermittelten Arbeitsleistung auf die mittels des Erdbaugeräts (1 ) infolge der Durchführung der Erdbewegungen tatsächlich verursachten Kosten geschlossen wird. Vorrichtung (5) zum Erfassen der Arbeitsleistung eines Erdbaugeräts (1 ) innerhalb eines Baugrunds (B), umfassend mindestens einen, bevorzugt eine Mehrzahl von Topografiesensoren (2), wie Kameras, bevorzugt 3D-Kameras, wie TOF-Kameras oder PMD-Kameras, Radar- oder Lidarsystemen, eine Mehrzahl von Fahrzeugsensoren (3), wie Neigungs- oder Positionssensoren, wobei die Topografiesensoren (2) und/oder die Fahrzeugsensoren (3) bevorzugt auf Teilen des Erdbaugeräts (1 ), wie dem Ausleger des Erdbaugeräts (1 ) angebracht oder anbringbar sind sowie eine Auswerteeinheit (4), die mit den Topografiesensoren (2) und den Fahrzeugsensoren (3) in Verbindung steht oder bringbar ist und derart eingerichtet ist, dass sie ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt. Vorrichtung (5) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) außerhalb des Erdbaugeräts (1 ) angeordnet oder anordenbar ist und über drahtlose Kommunikationskanäle mit den Topografiesensoren (2) und den Fahrzeugsensoren (3) des Erdbaugeräts (1 ) in Verbindung steht oder bringbar ist.
17 Vorrichtung (5) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Topografie- und Fahrzeugsensoren (2, 3) über eine Kommunikationseinheit, umfassend einen Sender und einen Empfänger mit der Auswerteeinheit (4) verbunden oder verbindbar sind, um die mittels der Topografie- und Fahrzeugsensoren erfassten Werte über drahtlose Kommunikationskanäle an die Auswerteeinheit (4) oder weitere Erdbaugeräte (1 ) zu übermitteln. Erdbaugerät (1 ) umfassend eine Vorrichtung (5) zum Erfassen dessen Arbeitsleistung nach Anspruch 9 bis 11 . Erdbaugerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdbaugerät (1 ) bevorzugt ein Standbagger, wie Hydraulikbagger, ein Fahrbagger, wie Radlader, ein Baggerlader oder eine Laderaupe, ein Flachbagger, wie Planierraupe, Grader, Schürfzug oder Schürfkübelraupe ist.
18
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JP2002328022A (ja) * 2001-05-02 2002-11-15 Komatsu Ltd 地形形状計測装置およびガイダンス装置
DE112016002851T5 (de) * 2015-06-23 2018-03-15 Komatsu Ltd. Baumanagementsystem und Baumanagementverfahren

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201883B1 (en) * 1998-01-22 2001-03-13 Komatsu Ltd. Topography measuring device
JP2002328022A (ja) * 2001-05-02 2002-11-15 Komatsu Ltd 地形形状計測装置およびガイダンス装置
DE112016002851T5 (de) * 2015-06-23 2018-03-15 Komatsu Ltd. Baumanagementsystem und Baumanagementverfahren

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