EP4223932A1 - Nivelliersystem für eine baumaschine - Google Patents

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EP4223932A1
EP4223932A1 EP23154187.1A EP23154187A EP4223932A1 EP 4223932 A1 EP4223932 A1 EP 4223932A1 EP 23154187 A EP23154187 A EP 23154187A EP 4223932 A1 EP4223932 A1 EP 4223932A1
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EP
European Patent Office
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layer thickness
values
target
construction machine
positions
Prior art date
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EP23154187.1A
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English (en)
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EP4223932C0 (de
EP4223932B1 (de
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Alfons Horn
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MOBA Mobile Automation AG
Original Assignee
MOBA Mobile Automation AG
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Publication date
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    • E01C19/004—Devices for guiding or controlling the machines along a predetermined path

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a leveling system for a construction machine, in particular a road construction machine such as a road finisher or a road milling machine.
  • Preferred exemplary embodiments relate to a leveling system with a layer thickness measuring system.
  • Further exemplary embodiments relate to a construction machine (road construction machine, such as a road finisher or road milling machine) with a corresponding leveling system.
  • a further exemplary embodiment relates to a device for determining a layer thickness profile.
  • Further exemplary embodiments relate to the corresponding methods for leveling and for determining a layer thickness profile and corresponding computer programs.
  • Leveling systems are used, for example, in road construction machines such as road finishers or road milling machines.
  • the height of the paving tool (the paving screed) and the incline are controlled such that the paved layer is paved with the appropriate layer thickness and incline, for example in road finishers.
  • the leveling system levels out any unevenness in the subsurface accordingly.
  • a corresponding actual height of the road finisher or the paving tool (screed) relative to the subsoil or relative to the layer already applied is scanned in order to be able to control the paving tool accordingly depending on subsoil variations.
  • a sensor mount that runs parallel to the direction of travel and extends, for example, over a length of 12 m.
  • a sensor mount is in Fig. 1a shown.
  • Fig. 1a shows a road finisher 10 with a sensor mount 12 and here four sensors 14a-d.
  • the sensor 14b is arranged behind the screed 10b. Waves in the range of 4 to 8 m can be easily sampled and then corrected by means of the sensor mount shown with the four sensors 14a-d.
  • Fig. 1b shows a road finisher 10 with a plank 10b.
  • the height adjustment of the screed is controlled at the towing point 10z via the towing point cylinder 10zz, as is already the case, for example, in connection with Fig. 1a was explained.
  • the height of the screed 10b can also be controlled using the components 14Ia1 and 14Ia2 as well as 14t.
  • An external reference is introduced through the total station 14t, which emits a laser beam at a predetermined height.
  • This laser beam which is emitted parallel to the background or a reference, for example, is then received directly by the height sensor 14Ia1 or indirectly after reflection by the 360° prism 14Ia2.
  • the stationary reference height the actual height is not subject to long-wave fluctuations that are determined by the sensor arrangement 1 cannot be detected.
  • the total station as a virtual reference, it is possible to dispense with other references, such as cords, etc.
  • the disadvantage of using the total station is that it has to be calibrated in a time-consuming process, and one often does not get by with a total station, especially on longer streets. Therefore, there is a need for an improved approach.
  • the object of the present invention is to create a leveling system or, in general, a height regulation system for construction machines that offers a better compromise between ergonomics, accuracy and the ability to regulate long shafts.
  • Embodiments of the present invention create a leveling system for a construction machine, in particular a road construction machine or a road finisher or a road milling machine.
  • the leveling system includes a coating thickness measurement system and a processor.
  • the layer thickness measuring system is designed to measure a layer thickness currently to be applied or removed and to determine corresponding (predicted) actual layer thickness values for a plurality of positions (eg along a direction of travel of the construction machine). In this case, for example, a plurality of current layer thickness values are obtained for a plurality of positions (lined up one behind the other). In other words, this plurality of layer thickness values can be referred to as the actual layer thickness profile.
  • the processor is designed, based on a layer thickness profile (target layer thickness profile), comprising a plurality of target layer thickness values assigned to the plurality of positions, and the (predicted) actual layer thickness values for the corresponding positions control values for each (additional) position for height regulation of a tool of the construction machine, e.g. B. the screed or the milling drum.
  • a layer thickness profile target layer thickness profile
  • the processor is designed, based on a layer thickness profile (target layer thickness profile), comprising a plurality of target layer thickness values assigned to the plurality of positions, and the (predicted) actual layer thickness values for the corresponding positions control values for each (additional) position for height regulation of a tool of the construction machine, e.g. B. the screed or the milling drum.
  • the actual layer thickness value can be predicted based on the currently measured layer thickness, since the individual sensors in front of the screed scan the subsoil without an applied layer.
  • the forecast is based on the measured altitude values for each position. Without control, the predicted actual layer thickness would be generated at the corresponding positions. This is negative when removing layers (road milling machine), for example, and positive when applying layers (road finisher).
  • a variation can be made by appropriate control based on the above target layer thickness values.
  • control values per position for height control of the tool are determined so that the tool is controlled in accordance with the target layer thickness profile.
  • the tool is also controlled by the control values in such a way that a deviation between the actual layer thickness value profile and the target layer thickness value profile or the actual layer thickness value and the target layer thickness value is corrected for each corresponding position.
  • the control values for each position are selected in such a way that when the tool is in the steady state, the actual layer thickness value for each position essentially corresponds to the target layer thickness value.
  • “Essentially” means, for example, ⁇ 20%, ⁇ 10%, ⁇ 5%, ⁇ 3% or ⁇ 1%, which means that a maximum deviation of ⁇ 1%, ⁇ 3%, ⁇ 5%, ⁇ 10% or ⁇ 20% (depending on the variant) is permissible.
  • the control values are derived in such a way that, taking into account the control path (offset between the position of the control and completed adjustment, e.g.
  • a type of correction value is determined for each position based on a deviation between the target layer thickness value and the actual layer thickness value. This correction value is applied, and due to the offset explained, it is not applied to the current position (of the actual layer thickness value), but to a "future" or further position. As such, for the "future" position, the height of the tool is based on the correction value and the target layer thickness value for the corresponding further position.
  • control values for each (further) position are selected in such a way that the tool is/is raised and/or lowered in accordance with the target layer thickness profile when the (further) position is reached, to a position corresponding to the target layer thickness value for each position to be moved.
  • control values for each additional position can be selected in such a way that a current deviation between an actual layer thickness value and a target layer thickness value is compensated for or taken into account.
  • Exemplary embodiments of the present invention are therefore based on the knowledge that instead of or in addition to the regulation to a fixed height value, regulation to varying target height values corresponding to a layer thickness profile is regulated in order to compensate for long-wave unevenness.
  • a target layer thickness profile is scanned, which then forms a flat surface together with the bumps when applied to the bumps.
  • a thinner setpoint layer thickness is provided at the locations of a bumpy peak than at the locations of the valley of the bumps. This applies in particular to pavers or other construction machines that apply a surface.
  • the target layer thickness profile corresponds to the profile that is to be removed from the surface. In this case, more material is removed on a bumpy hill than on a bumpy valley.
  • the result is a surface that is even as far as long-wave bumps are concerned.
  • the continuous (target/actual) comparison avoids drifting.
  • the effort on site is also reduced, since measures such as total stations, etc. can be dispensed with.
  • the processor explained above is designed to derive the control values from the layer thickness profile in such a way that a layer to be smoothed by the tool or a layer to be applied by the tool along a flat surface on an (uneven or wavy) subsurface profile a direction of travel of the construction machine. As just explained, this is advantageously done even in the case of long-wave unevenness.
  • the layer to be applied (installed) or the layer to be smoothed can also have a second dimension transverse to the direction of travel in addition to the first dimension along the direction of travel.
  • the control values are derived from the layer thickness profile in such a way that on the underground profile a layer to be applied (installed) or to be smoothed by the tool forms a flat surface along a spanned plane.
  • the plane extends along the first and second dimensions. According to exemplary embodiments, this takes place, for example, in that the height of the tool can be controlled both on the first side and on the second side of the construction machine (left-right).
  • the tool such as the screed, extends from the first side to the second side of the construction machine or beyond the first and second sides of the construction machine and creates a flat surface.
  • an inclination adjustment takes place depending on the height of the two actuators for the tool or depending on the relative height of the two actuators for the tool.
  • the control values for the two actuators are defined as a function of the target inclination and as a function of the two-dimensional subsurface profile in accordance with further exemplary embodiments.
  • the layer thickness measuring system together with the processor forms a first control loop for a first side (to the left or right of the tool).
  • the layer thickness measuring system (or another layer thickness measuring system) forms a second control circuit with the processor for a second (different) side of the tool.
  • the two control loops interact together in order to correspondingly control the tool for intermediate positions between the first and the second side of the tool, so that the actual layer thickness essentially corresponds to the target layer thickness for intermediate positions in the steady state.
  • the layer thickness measuring system can be formed by two height sensors, with the first height sensor being arranged behind the screed, for example, and also measuring the applied or leveled layer and determining a corresponding height value, while the second height sensor is attached in front of the screed and has a height value determined in relation to the substrate or the not yet leveled layer. If one assumes a comparable attachment height in the simplified case, the layer thickness can be determined, for example, by calculating the difference. In the case of a non-identical attachment height, you can either work with offsets, which then leads to very precise results if the distances along the direction of travel between the sensor and the pivot point are the same.
  • the two height sensors are permanently connected to the screed, with "fixed” being to be interpreted in the sense that that there is a fixed geometric relationship between the screed and the sensors. Due to the suspension, the two sensors move together with the screed, i.e. they rotate together and experience the same lifting movement (as the screed).
  • the sensor arrangement has at least two or even at least three or even at least four sensors, which are arranged on a carrier that extends along the direction of travel of the construction machine.
  • the layer thickness measuring system can be integrated in this sensor arrangement
  • the layer thickness profile is therefore determined as a function of a background profile.
  • the subsurface profile also has a first dimension along the direction of travel and can also have a second dimension transverse to the direction of travel.
  • this background profile is scanned in advance, so that a corresponding determination of the layer thickness profile with the target layer thickness values for each position can also take place (in advance or in real time).
  • the layer thickness profile can then have target layer thickness values that vary over the positions and/or along the direction of travel.
  • each setpoint layer thickness value is assigned to a position for which an actual layer thickness value can also be determined.
  • the corresponding position is determined, for example, with a position sensor or GNSS sensor. According to the exemplary embodiments, this can be coupled to the tool/the screed or, alternatively, to the construction machine.
  • the position sensor or GNSS sensor is designed to determine the positions for the actual layer thickness values, in particular positions along the direction of travel.
  • a minimum layer thickness can be provided in the layer thickness profile. This minimum layer thickness thus defines the target layer thickness value at a crest of the underground profile.
  • the control values are derived according to the specified minimum layer thickness for each position.
  • the approach explained above thus advantageously enables leveling of a layer thickness, e.g. B. a layer to be applied or a layer to be removed, which regulates particularly long-wave bumps.
  • This leveling is required in the basic variant non-conventional leveling technique of a conventional leveling system.
  • the leveling system explained can be combined with a conventional leveling system or can be integrated into a conventional leveling system.
  • this means that the leveling system explained above can have functionalities of a conventional leveling system.
  • the processor of the leveling system explained above has a flatness controller which is designed to determine the control values using sensor values, so that a flat surface is produced.
  • the flatness controller can have, for example, a number of distance sensors which are arranged along the direction of travel of the construction machine and measure a distance from the ground. It is advantageous that the layer thickness measuring system to be used, for example, uses comparable or the same distance sensors. According to exemplary embodiments, the layer thickness measuring system can be based on two distance sensors which are arranged around the center of rotation of the screed, i.e. one in front of the screed and one behind the screed, and determine, for example, the layer thickness by the difference between the two height values. Further implementations with other constellations will be explained later.
  • the processor can have a controlled system which has, for example, a P element and/or an IT element and/or a PT element.
  • the controlled system can also be controlled by means of a prediction model.
  • This prediction model is particularly advantageous for the leveling approach explained above based on the layer thickness values, since there is a time or, in particular, a local offset of a few centimeters or even meters between the control time and the actual change in the applied layer thickness profile. This offset depends on parameters such as the slope angle of the screed, speed of the construction machine, asphalt temperature, asphalt thickness, etc. These dependencies can also be taken into account using the prediction model.
  • a further exemplary embodiment relates to a construction machine or a road construction machine or a road finisher with a corresponding leveling system.
  • a road milling machine or a construction machine with a milling function and a corresponding leveling system can also be created.
  • the device includes a Interface and a calculation unit.
  • the interface is designed to receive a subsurface profile (e.g. a scanned subsurface profile) comprising a plurality of elevation values assigned to a plurality of positions.
  • the at least one target height or target depth is received via this interface or a further interface.
  • the target height can be defined by a target height value or multiple target height values assigned to multiple positions.
  • a minimum layer thickness was specified for conventional leveling systems or layer thickness measuring systems. This corresponds, for example, to the target height.
  • the calculation unit is designed to determine the layer thickness profile on the basis of a difference between the plurality of height values assigned to a plurality of positions and the at least one target height or target depth or a reference by the at least one target height or target depth.
  • the device comprises an output interface for providing or exporting the layer thickness profile to a construction machine.
  • the target height can also be defined by a plurality of target height values assigned to a plurality of positions or the at least one target depth can be defined by a plurality of target depth values assigned to a plurality of positions. This is particularly relevant when there are different setpoint heights for the left and right or along the direction of travel in order to set an incline.
  • the multiple target height values or the one target height value define a plane or 3D planes of a layer to be smoothed or to be produced (installed).
  • the method can be computer-implemented.
  • Embodiments of the present invention provide a leveling system.
  • the leveling system can advantageously be used on a construction machine, in particular a road finisher 10, as is shown in Fig. 1a and 1b is shown to be used.
  • the leveling system 100 is in Figure 2a shown schematically.
  • the leveling system 100 includes a layer thickness measurement system 110 and a processor 130.
  • the layer thickness measurement system 110 is outlined here again as an example. It comprises, for example, a carrier 12 which is arranged on the screed 10b of the construction machine and two distance measuring devices 14a and 14b, e.g. B. ultrasonic sensors carries.
  • the first ultrasonic sensor 14a is arranged in front of the screed as seen in the direction of travel, while the second ultrasonic sensor 14b is arranged behind the screed as seen in the direction of travel. Any of these Sensors 14a and 14b determine the distance A or B from the substrate or from the applied layer.
  • the layer thickness can then be determined by calculating the difference between the two distances A and B.
  • the determined layer thickness values S1, S2, . . . for the positions P1, P2, . . . along the direction of travel are transferred to processor 130.
  • the processor 130 receives a (nominal) layer thickness profile 120.
  • the layer thickness profile 120 includes nominal layer thickness values S soll1 , S soll2 , . . . for the respective positions.
  • the layer thickness profile 120 includes, as here in block 120 or also in Figure 3a shown, difference heights plotted over the individual positions that form a planar layer together with the substrate 122 .
  • the background 122 has, as in Figure 3b shown, waves, here long waves in the range of 15 to 100 m.
  • the wave troughs are marked with 122t, the wave crests with 122b. A larger layer thickness is provided in the area of the wave troughs 122t, while a smaller layer thickness is provided in the area of the wave crests 122b.
  • the processor 130 determines the control values C1, C2 , . .to approach the positions.
  • the control values C1, C2, ... act on the traction point adjustment and thus raise or lower the screed as a result.
  • the control values can, for example, be specific distance information by how much the towing point is to be adjusted. Both positive and negative control values would be conceivable in this case, since the tow point can be both raised and lowered. For example, such a control value can be directly proportional to the determined difference between the desired layer thickness and the actual layer thickness.
  • a transmission ratio must be taken into account since, depending on the geometry of the screed suspension, a traction point adjustment leads to x-length units (screed adjustment x, for example, between 0.1 and 10 or 0.01 and 100).
  • x-length units incremented adjustment x, for example, between 0.1 and 10 or 0.01 and 100.
  • an indirect proportionality can also be provided.
  • the control values only indicate that a raising or lowering of the tractive point is necessary. This is then a binary control or a control with three states (-1 lowering, +1 raising and 0 no change in the towing point).
  • control value can also be combined with the control values explained above, so that, for example, two or three (generally several) possible control values are conceivable for lowering and raising, which specify the degree of change.
  • the height of the towing point 10z is adjusted via the towing point cylinder 10zz, but this only has an indirect influence on the height of the screed 10b and in particular the rear edge 10bk of the screed.
  • the layer thickness profile 120 Starting from the controller 130, taking into account the layer thickness profile 120, a perfect surface is theoretically formed. Since in practice the height of the tool and thus the layer thickness applied also depends on other parameters in addition to the height set on the towing point cylinder 10zz (current towing point setting), the actual layer thickness S1, S2 for each position is also taken into account according to exemplary embodiments. At this point it should be noted that the values referred to as actual layer thickness values are measured against the substrate, for example, before the layer is applied, so that these are predicted actual layer thickness values or height values in general. In this respect, the term actual layer thickness value is to be seen as synonymous with the term actual height value. As distinguished from the arrangement of the measurement system Fig.
  • scanning takes place in relation to the ground in front of the screed, i.e. the position can be assigned to a fixed length offset starting from the screed in the direction of travel or starting from the rear edge of the screed in the direction of travel.
  • the target value S soll1 is stored at a position P1 and the layer thickness height S1 at the position P1 can be compared here, with a control signal C 1+offset then being output.
  • the derived control signal C 1+offset is to be understood as a type of compensation signal, in which case the corresponding setpoint height S soll3 together with the compensation signal C 1+offset is then also taken into account for the further (offset) position P 1+offset (e.g. P3).
  • the control signal for the further position is dependent on the target/actual comparison of the first position P1, with the target height for the further position, e.g. B. S target3 , is also taken into account.
  • the further position here P3, is offset from the first position P1 by an offset that can be constant at least during operation, and is preferably assumed to be constant. As explained above, this offset depends on various parameters such as the speed of the construction vehicle, asphalt temperature, asphalt mixture, angle of attack of the screed, etc.
  • the principle can be used, for example, on road pavers with a layer height to be applied, but can also be transferred to road milling machines with a layer depth to be removed.
  • a target layer thickness / target height is determined for each position, and in the case of the road milling machine a target layer depth / target depth.
  • Figure 2b shows a construction machine 10 with a screed 10b, a layer thickness measuring system 14r, which in this exemplary embodiment comprises a first sensor 14a and a second sensor 14b. These are fastened to the screed 10b by means of a carrier 12 in such a way that the first sensor 14a measures in front of the screed and the second sensor 14b behind the screed. The first sensor 14a measures relative to the substrate, while the second sensor 14b measures relative to the applied layer.
  • another layer thickness measuring system 14l can also be provided, which is constructed analogously to the layer thickness measuring system 14r.
  • the layer thickness measuring system 14r is located, for example, on the right-hand side of the screed 10b, while the layer thickness measuring system 14l is arranged on the left-hand side of the screed 10l.
  • the layer thickness measuring system 14l and 14r in each case measures a height relative to the substrate. Assuming that both sensors 14a and 14b are arranged at the same mounting height, a layer thickness can be determined based on the difference between the two height values. If the plank tilts, the distances also change indirectly proportionally.
  • the layer thickness can still be determined on the basis of the difference.
  • the law of rays can be taken into account according to exemplary embodiments. Different measuring methods for determining the layer thickness using distance sensors are described, for example, in EP2921588 or the EP 3048199 or the EP 3228981 explained.
  • other methods for layer thickness measurement can also be considered. However, it is particularly advantageous in the layer thickness measurement explained above that distance sensors can be used which are also used in conventional leveling systems.
  • the layer thickness is typically determined in the area of the plank.
  • the position is marked with reference number 140 .
  • a position sensor such as e.g. B. a GNSS sensor, may be provided in order to assign a position to the layer thickness, which improves the comparison of the target layer thickness with the actual layer thickness per position.
  • a further position sensor 142 can also be provided, which is provided, for example, in the area of the towing point. As already explained above, the adjustment is made at the towing point for positions that are then approached with the screed at a later point in time, taking the offset into account.
  • the use of two position sensors advantageously enables the positions to be assigned to the offset between the current (screed) position and the further position (position of the traction point adjustment).
  • only one sensor can also be provided and the offset can be calculated on the basis of the driving speed or the like.
  • a further sensor arrangement here the sensor arrangement 24, can also be provided according to exemplary embodiments.
  • the sensor arrangement 24 also has distance sensors that measure the distance to the ground. These sensor assemblies 24 are connected directly to the chassis of the road construction machine 10 and scan for bumps. This sensor arrangement can be provided either on one side of the construction machine or on both sides of the construction machine.
  • the constellation off Figure 2c shows the construction machine 10 with the screed 10b and two layer thickness measuring systems 14l and 14r for the two different sides of the screed 10b. Each side is considered separately, for example, and receives 150 setpoint values S setpoint via a database.
  • the database 150 can, for example, be installed on the notebook 152 or can be accessed via it.
  • the notebook 152 or, in general, a part of the leveling system with communication means or an interface then supplies the setpoint data S setpoint to the two control circuits 130l and 130r. These then control the traction point currently left and right (not shown) according to the target values S set for the future screed positions and the deviations obtained from a current screed position.
  • Fig. 2d shows another variant. It is marked here that one of the second control circuits 130l or 130r acts as a master, while the other operates as a slave. As can also be seen here, the control circuit 130l receives the distance values from the measuring device 14l, while the control circuit 130r receives the distance values from the measuring device 14r.
  • the arrangement 14l ie the measuring arrangement 14r, has three distance sensors 14a, 14b and 14c.
  • 14a is located between 14b and 14c and measures, for example, the height in the area in front of the screed or in the area of the towing point 10z, while 14c measures further ahead in the direction of travel to the ground.
  • the layer thickness measuring system 14l, 14r can either use the two sensors 14a and 14b with difference formation or also the sensor 14c, 14b or alternatively all three sensors.
  • the distance value is measured, averaged using sensors 14a and 14c, and the difference is taken together with the distance value from distance sensor 14b.
  • the entire sensor arrangement 14 can also be expanded, for example by using more than three sensors. This is for example in Figure 2e shown.
  • Figure 2e 1 shows a construction machine 10 with a corresponding control circuit 130 and a sensor arrangement 14.
  • This includes four sensors 14a, 14b, 14c and 14d, which are fastened to a common carrier 12.
  • the sensors shown here can be embodied as so-called superski sensors, each of which has a plurality of sensor heads.
  • the sensors 14a and 14b together form a layer thickness measuring system 14.
  • the sensors 14a, 14b can also be used for determining measured values in functions of a conventional leveling system (for short shaft).
  • additional sensors can also advantageously be used, e.g. in front of the sensors 14a and 14b as viewed in the direction of travel.
  • the sensor arrangement 14 (14l, 14r) in the version with two sensors 14a and 14b each or in the version with more than two sensors 14a to 14d is used both for the conventional leveling system and for the leveling system described for long waves .
  • a layer thickness can of course also be determined directly with the sensors (14a, 14b).
  • the system as described above, is designed to compensate for long-wave unevenness.
  • short bumps can also be leveled out, for example on the basis of conventional leveling techniques.
  • a layer thickness profile 120' for producing a planar surface 125 of the layer to be applied.
  • the z. B. is scanned in advance, peaks and valleys are included. For example, scanning takes place at a distance of 3 m, where, in addition to the height in relation to a reference, the angle of inclination, etc., can also be included.
  • a layer thickness profile (cf. "Thickness left” or “Thickness right”) is then derived, specifically for the two control circuits separately.
  • a deviation from the reference for two points can also be taken into account ( ⁇ h two ).
  • the control circuit 130 is extended by a flatness controller. With the layer thickness control circuit 130, the actual layer thickness S1, . This regulation can then take place as above, taking into account a prediction model 137 .
  • a flatness regulator 142 can be provided. This regulates depending on a height sensor, z. B. the height sensor 14a, in the area of the towing point, the flatness with a P element or a PT element.
  • Figure 5b shows the plank 10b being pulled over the towing point 10z.
  • the flatness is in turn adjusted by means of the flatness controller 142 .
  • This flatness controller 142 controls the tow point cylinder, which behaves like an IT1 member.
  • the height sensor value in the area of the traction point is then determined as a feedback loop and fed back to the flatness controller 142 after optional filtering (cf. filter 144).
  • the evenness control loop includes the P element and the IT1 element. Based on this, the screed, which exhibits PT2 behavior, is then controlled.
  • a height at the rear edge of the screed which can be determined by means of the sensor 14b or the sensor arrangement 14 in general.
  • the actual height value is then compared with a desired height value, so that a traction point adjustment can then take place in a further control loop using the prediction model 137.
  • the sensor arrangement 14 in conjunction with the filter 146 creates a superimposed control loop which corresponds to the control loop 130 as previously explained.
  • this transient process can also be viewed in terms of time.
  • the adjustment of the traction point 10z takes, for example, half a second, here 0.4 s. Based on this, the layer thickness in the area of the screed changes in a time factor of 0.5 s. Even if the system primarily suggests that a rotation takes place around the screed rear edge 10bk, it should be noted at this point that the pivot point is shifted slightly in the direction of the towing point, as shown in the lower half of the schematic representation. The lower half represents the kinematics of the entire system, whereby the position of the pivot point can also vary depending on the current conditions. Even if the conventional leveling control circuit is activated, there will be changes over the distance (time), e.g. B. in the range between 1 and 20 min.
  • FIG. 7a shows the regulation of a road milling machine with a milling drum 10f and two height sensors 14l and 14r. These measure a specific height depending on their offset relative to the substrate 11.
  • the roller 10f removes material from the substrate 11, the measured height is reduced, as shown in FIG Figure 7b is shown. This height therefore provides information about the removed layer and can therefore be referred to as the layer thickness system.
  • a layer thickness to be removed in the sense of a layer to be removed can be determined in advance using the same principle explained above, which is then Can be kept constant using the measurement system shown, in particular to remove long-wave waves.
  • layer thickness values are shown for the individual positions 1-15.
  • the position distances are equidistant.
  • An average desired height, here 5.0, is assumed.
  • the desired average layer thickness is defined as the reference layer thickness and applied essentially parallel to the substrate.
  • the individual layer thickness values are determined in such a way that a minimum layer thickness h min and a maximum layer thickness h max are not fallen below or exceeded. Because layer thickness values are also defined in such a way that a change in layer thickness is possible without changing the background (cf. items 8 and 9), the cross-slope can be adjusted.
  • control units or man-machine interfaces MM2 manual control unit
  • SSI global control SSI
  • a start-up procedure sets the altitude to the correct altitude level and sets this as the reference level. Furthermore, the target set points are fed into the system so that the corresponding layer thickness profile for compensating for long-wave plank unevenness and/or the desired inclination is available to the leveling system.
  • a further exemplary embodiment relates to a method for determining the target layer thickness profile.
  • the subsoil profile is scanned in order to then determine the target layer thickness profile based on this. Minimum and maximum can be taken into account here.
  • the procedure for determining and using the target layer thickness profile is used in particular for the substructure layers. Due to the low thickness of the binder course and surface course, it is usually not possible to compensate for long-wave unevenness in these courses.
  • aspects have been described in the context of an apparatus, it is understood that these aspects also include a description of the corresponding method represent, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also constitute a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.
  • Some or all of the method steps may be performed by hardware apparatus (or using a hardware apparatus), such as a microprocessor, a programmable computer, or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the essential process steps can be performed by such an apparatus.
  • a signal encoded according to the invention such as an audio signal or a video signal or a transport stream signal, can be stored on a digital storage medium or can be transmitted on a transmission medium such as a wireless transmission medium or a wired transmission medium, e.g. the Internet
  • the encoded audio signal according to the invention can be stored on a digital storage medium, or can be transmitted on a transmission medium such as a wireless transmission medium or a wired transmission medium such as the Internet.
  • embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. Implementation can be performed using a digital storage medium such as a floppy disk, DVD, Blu-ray Disc, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM or FLASH memory, hard disk or other magnetic or optical memory, on which electronically readable control signals are stored, which can interact or interact with a programmable computer system in such a way that the respective method is carried out. Therefore, the digital storage medium can be computer-readable.
  • a digital storage medium such as a floppy disk, DVD, Blu-ray Disc, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM or FLASH memory, hard disk or other magnetic or optical memory, on which electronically readable control signals are stored, which can interact or interact with a programmable computer system in such a way that the respective method is carried out. Therefore, the digital storage medium can be computer-readable.
  • some embodiments according to the invention comprise a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system in such a way that one of the methods described herein is carried out.
  • embodiments of the present invention can be implemented as a computer program product with a program code, wherein the program code is operative to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer.
  • the program code can also be stored on a machine-readable carrier, for example.
  • exemplary embodiments include the computer program for performing one of the methods described herein, the computer program being stored on a machine-readable carrier.
  • an exemplary embodiment of the method according to the invention is therefore a computer program that has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.
  • a further exemplary embodiment of the method according to the invention is therefore a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program for carrying out one of the methods described herein is recorded.
  • the data carrier, digital storage medium, or computer-readable medium is typically tangible and/or non-transitory.
  • a further exemplary embodiment of the method according to the invention is therefore a data stream or a sequence of signals which represents the computer program for carrying out one of the methods described herein.
  • the data stream or sequence of signals may be configured to be transferred over a data communication link, such as the Internet.
  • Another embodiment includes a processing device, such as a computer or programmable logic device, configured or adapted to perform any of the methods described herein.
  • a processing device such as a computer or programmable logic device, configured or adapted to perform any of the methods described herein.
  • Another embodiment includes a computer on which the computer program for performing one of the methods described herein is installed.
  • a further exemplary embodiment according to the invention comprises a device or a system which is designed to transmit a computer program for carrying out at least one of the methods described herein to a recipient.
  • the transmission can take place electronically or optically, for example.
  • the recipient may be a computer, mobile device, storage device, or similar device.
  • the device or the system can, for example, comprise a file server for transmission of the computer program to the recipient.
  • a programmable logic device e.g., a field programmable gate array, an FPGA
  • a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform any of the methods described herein.
  • the methods are performed on the part of any hardware device. This can be hardware that can be used universally, such as a computer processor (CPU), or hardware that is specific to the method, such as an ASIC.
  • the devices described herein may be implemented, for example, using hardware apparatus, or using a computer, or using a combination of hardware apparatus and a computer.
  • the devices described herein, or any components of the devices described herein may be implemented at least partially in hardware and/or in software (computer program).
  • the methods described herein may be implemented, for example, using hardware apparatus, or using a computer, or using a combination of hardware apparatus and a computer.

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Abstract

Nivelliersystem für eine Baumaschine, insbesondere eine Straßenbaumaschine oder einen Straßenfertiger (10), mit folgenden Merkmalen: einem Schichtdickenmesssystem (110, 14), das ausgebildet ist, eine aktuelle Schichtdicke zu messen und entsprechende Ist-Schichtdickenwerte für eine Mehrzahl an Positionen zu bestimmen, einen Prozessor (130), der ausgebildet ist, auf Basis eines Schichtdickenprofils (120), umfassend eine Mehrzahl an Soll-Schichtdickenwerten (Ssoll1, Ssoll2, ...) zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen, sowie der Ist-Schichtdickenwerte für die Positionen Steuerungswerte je Position zur Höhenregelung eines Werkzeugs der Baumaschine zu bestimmen.

Description

  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Nivelliersystem für eine Baumaschine, insbesondere eine Straßenbaumaschine, wie zum Beispiel einen Stra-ßenfertiger oder eine Straßenfräse. Bevorzugte Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Nivelliersystem mit einem Schichtdickenmesssystem.
  • Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Baumaschine (Straßenbaumaschine, wie Straßenfertiger oder Straßenfräse) mit einem entsprechenden Nivelliersystem. Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Schichtdickenprofils. Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die entsprechenden Verfahren zur Nivellierung und zur Bestimmung eines Schichtdickenprofils und entsprechende Computerprogramme.
  • Nivelliersysteme werden beispielsweise bei Straßenbaumaschinen, wie zum Beispiel Stra-ßenfertigern oder Straßenfräsen eingesetzt. Durch die Verwendung von Nivelliersystemen wird beispielsweise bei Straßenfertigern die Höhe des Einbauwerkzeugs (der Einbaubohle) sowie die Neigung derart gesteuert, dass die eingebaute Schicht mit der entsprechenden Schichtdicke und Neigung eingebaut wird. Durch das Nivelliersystem werden Unebenheiten im Untergrund entsprechend ausnivelliert. Hierbei wird während des Einbauvorgangs eine entsprechende Ist-Höhe des Straßenfertigers bzw. des Einbauwerkzeugs (Bohle) gegenüber dem Untergrund bzw. gegenüber der bereits aufgebrachten Schicht abgetastet, um in Abhängigkeit von Untergrundvariationen das Einbauwerkzeug entsprechend steuern zu können. Folglich kommt bei Nivelliersystemen eine parallel zur Fahrtrichtung verlaufende Sensorhalterung zum Einsatz, die sich beispielsweise über eine Länge von 12 m erstreckt. Eine solche Sensorhalterung ist in Fig. 1a dargestellt. Fig. 1a zeigt einen Straßenfertiger 10 mit einer Sensorhalterung 12 und hier vier Sensoren 14a-d. Der Sensor 14b ist hinter der Bohle 10b angeordnet. Durch die dargestellte Sensorhalterung mit den vier Sensoren 14a-d können Wellen im Bereich von 4 bis 8 m gut abgetastet und dann ausgeregelt werden.
  • Für entsprechend längere Wellen kann eine zusätzliche Höhenregelung mittels einer Totalstation erfolgen, wie es in Fig. 1b illustriert ist. Fig. 1b zeigt einen Straßenfertiger 10 mit einer Bohle 10b. Die Höheneinstellung der Bohle wird am Zugpunkt 10z über den Zugpunktzylinder 10zz gesteuert, wie es beispielsweise auch schon im Zusammenhang mit Fig. 1a erläutert wurde. Darüber hinaus oder alternativ kann die Höhe der Bohle 10b auch unter Verwendung der Komponenten 14Ia1 und 14Ia2 sowie 14t gesteuert werden. Durch die Totalstation 14t wird eine externe Referenz eingeführt, die einen Laserstrahl in einer vorgegebenen Höhe emittiert. Dieser z.B. parallel zum Untergrund oder einer Referenz emittierte Laserstrahl wird dann durch den Höhensensor 14Ia1 direkt empfangen bzw. indirekt nach Reflexion durch das 360°-Prisma 14Ia2. Dadurch lässt sich die Ist-Höhe der Bohle in Bezug auf eine ortsfeste Referenzhöhe bestimmen. Infolge der ortsfesten Referenzhöhe unterliegt die Ist-Höhe nicht langwelligen Schwankungen, die mittels der Sensoranordnung aus Fig. 1 nicht detektiert werden können. Ferner ist es durch die Nutzung der Totalstation als virtuelle Referenz möglich, auf andere Referenzen, wie zum Beispiel Schnüre, etc. zu verzichten. Nachteilig an der Verwendung der Totalstation ist, dass diese aufwändig kalibriert werden muss, und man gerade bei längeren Straßenzügen häufig nicht mit einer Totalstation auskommt. Deshalb besteht der Bedarf nach einem verbesserten Ansatz.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Nivellierung oder allgemein eine Höhenregelung für Baumaschinen zu schaffen, die einen besseren Kompromiss aus Ergonomie, Genauigkeit und Ausregelungsvermögen für lange Wellen bietet.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
  • Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schaffen ein Nivelliersystem für eine Baumaschine, insbesondere eine Straßenbaumaschine oder einen Straßenfertiger oder eine Straßenfräse. Das Nivelliersystem umfasst ein Schichtdickenmesssystem sowie einen Prozessor. Das Schichtdickenmesssystem ist ausgebildet, eine aktuell aufzutragende oder abzutragende Schichtdicke zu messen und entsprechende (prognostizierte) Ist-Schichtdickenwerte für eine Mehrzahl an Positionen (z.B. entlang einer Fahrtrichtung der Baumaschine) zu bestimmen. Hierbei werden also beispielsweise mehrere aktuelle Schichtdickenwerte für eine Mehrzahl an (hintereinander aufgereihten) Positionen erhalten. In anderen Worten kann man diese Mehrzahl an Schichtdickenwerten als Ist-Schichtdickenprofil bezeichnen. Der Prozessor ist ausgebildet, um auf Basis eines Schichtdickenprofils (Soll-Schichtdickenprofils), umfassend eine Mehrzahl an Soll-Schichtdickenwerten zugeordnet zu der Mehrzahl der Positionen, sowie der (prognostizierte) Ist-Schichtdickenwerte für die entsprechenden Positionen Steuerungswerte je (weitere) Position zur Höhenreglung eines Werkzeugs der Baumaschine, z. B. der Bohle oder der Fräswalze zu bestimmen.
  • Es sei angemerkt, dass je nach Messsystem der Ist-Schichtdickenwert ausgehend von der aktuell gemessenen Schichtdicke prognostiziert sein kann, da die einzelnen Sensoren vor der Bohle den Untergrund ohne aufgebrachte Schicht abtasten. Die Prognose erfolgt anhand der gemessenen Höhenwerte je Position. Ohne Regelung würde an den entsprechenden Positionen die prognostizierte Ist-Schichtdicke generiert. Diese ist beim Schichtabtrag (Straßenfräse) beispielsweise negativ, beim Schichtauftrag (Straßenfertiger) positiv. Durch entsprechende Regelung basierend auf den o.g. Soll-Schichtdickenwerten kann einen Variation erfolgen.
  • Entsprechend der Ausführungsbeispiele werden die Steuerungswerte je Position zur Höhenregelung des Werkzeugs so bestimmt, dass das Werkzeug in Entsprechung des Soll-Schichtdickenprofils gesteuert wird. Entsprechend Ausführungsbeispielen wird darüber hinaus das Werkzeug durch die Steuerungswerte so gesteuert, dass eine Abweichung zwischen dem Ist-Schichtdickenwertprofil und dem Soll-Schichtdickenwertprofil bzw. dem Ist-Schichtdickenwert und dem Soll-Schichtdickenwert je entsprechender Position ausgeregelt wird.
  • Entsprechend Ausführungsbeispielen sind die Steuerungswerte je Position so gewählt, dass im eingeschwungenen Zustand des Werkzeugs der Ist-Schichtdickenwert je Position im Wesentlichen dem Soll-Schichtdickenwert entspricht. "Im Wesentlichen" heißt beispielsweise ±20%, ±10%, ±5%, ±3% oder ±1%, das heißt also, dass eine Abweichung von maximal ±1%, ±3%, ±5%, ±10% oder ±20% (je nach Variante) zulässig ist. Hierzu werden entsprechend Ausführungsbeispielen die Steuerungswerte so abgeleitet, dass unter Berücksichtigung der Regelungsstrecke (Versatz zwischen Position der Regelung und vollendeter Ausregelung, z. B. Versatz zwischen Drehpunkt bzw. virtuellem Drehpunkt bzw. Bohlenhinterkante und Zugpunkt) des Werkzeugs entlang einer Fahrtrichtung der Baumaschine die Höhenregelung des Werkzeugs erfolgt. Entsprechend Ausführungsbeispielen wird je Position ausgehend von einer Abweichung zwischen dem Soll-Schichtdickenwert und dem Ist-Schichtdickenwert eine Art Korrekturwert ermittelt. Dieser Korrekturwert wird angewendet, wobei aufgrund des erläuterten Versatzes keine Anwendung auf die aktuelle Position (des Ist-Schichtdickenwertes), sondern auf eine "zukünftige" bzw. weitere Position erfolgt. Insofern wird für die "zukünftige" Position die Höhe des Werkzeuges basierend auf dem Korrekturwert und dem Soll-Schichtdickenwert für die entsprechende weitere Position bestimmt. Beispielsweise sind die Steuerungswerte je (weitere) Position so gewählt, dass das Werkzeug in Entsprechung des Soll-Schichtdickenprofils bei Erreichen der (weiteren) Position angehoben und/oder abgesenkt wird/ist, um je Position an einer Position in Entsprechung an den Soll-Schichtdickenwert bewegt zu werden. Zusätzlich können die Steuerungswerte je weitere Position so gewählt sein, dass eine aktuelle Abweichung zwischen einem Ist-Schichtdickenwert und einem Soll-Schichtdickenwert ausgeglichen bzw. berücksichtigt wird.
  • Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, dass statt oder additiv der Regelung auf einem fixen Höhenwert eine Regelung auf variierende Soll-Höhenwerte entsprechend eines Schichtdickenprofils geregelt wird, um langwellige Unebenheiten auszugleichen. Hierzu wird ausgehend von den z. B. im Vorfeld abgetasteten Unebenheiten ein Soll-Schichtdickenprofil abgetastet, das bei Aufbringen auf den Unebenheiten dann zusammen mit den Unebenheiten eine ebene Oberfläche ausbildet. Beispielsweise wird an Stellen eines Unebenheitenberges eine dünnere Soll-Schichtdicke vorgesehen als an Stellen des Unebenheitentales. Das gilt insbesondere für Straßenfertiger oder andere Baumaschinen, die eine Oberfläche aufbringen. Im Falle einer Straßenfräse, bzw. allgemeiner der Maschine, die eine Oberfläche abträgt, entspricht das Soll-Schichtdickenprofil dem Profil, das von der Oberfläche abgetragen werden soll. Hier wird dann bei einem Unebenheitenberg mehr Material abgetragen als beim Unebenheitental.
  • In beiden Fällen wird im Resultat eine Oberfläche geschaffen, die gerade was langwellige Unebenheiten betrifft, eben ist. Durch den kontinuierlichen (Soll/Ist)-Abgleich wird ein Driften vermieden. Darüber hinaus ist der Aufwand vor Ort auch reduziert, da auf Maßnahmen wie Totalstationen, etc. verzichtet werden kann.
  • Das heißt also, dass entsprechend Ausführungsbeispielen der oben erläuterte Prozessor dazu ausgebildet ist, die Steuerungswerte aus dem Schichtdickenprofil so abzuleiten, dass auf einem (unebenen bzw. welligen) Untergrundprofil eine durch das Werkzeug zu glättende oder eine durch das Werkzeug aufzubringende Schicht eine ebene Oberfläche entlang einer Fahrtrichtung der Baumaschine ausbildet. Das erfolgt vorteilhafterweise, wie eben erläutert, auch bei langwelligen Unebenheiten. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die aufzubringende (einzubauende) Schicht bzw. die zu glättende Schicht neben der ersten Dimension entlang der Fahrtrichtung auch eine zweite Dimension quer zur Fahrtrichtung aufweisen kann. Die Steuerungswerte werden aus dem Schichtdickenprofil so abgeleitet, dass auf dem Untergrund profil eine durch das Werkzeug aufzubringende (einzubauende) oder zu glättende Schicht eine ebene Oberfläche entlang einer aufgespannten Ebene ausbildet. Die Ebene erstreckt sich entlang der ersten und der zweiten Dimension. Das erfolgt entsprechend Ausführungsbeispielen beispielsweise dadurch, dass das Werkzeug in seiner Höhe sowohl auf der ersten Seite als auch auf der zweiten Seite der Baumaschine (linksrechts) gesteuert werden kann. Das Werkzeug, wie zum Beispiel die Bohle erstreckt sich von der ersten Seite zu der zweiten Seite der Baumaschine bzw. über die erste und zweite Seite der Baumaschine hinaus und schafft eine ebene Oberfläche. Je nach Höhe der zwei Aktoren für das Werkzeug bzw. je nach relativer Höhe der zwei Aktoren für das Werkzeug erfolgt eine Neigungsanpassung. Die Steuerungswerte für die zwei Aktoren werden in Abhängigkeit der Sollneigung sowie in Abhängigkeit des zweidimensionalen Untergrundprofils entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen festgelegt. Das heißt also, dass entsprechend Ausführungsbeispielen das Schichtdickenmesssystem zusammen mit dem Prozessor einen ersten Regelkreis für eine erste Seite (links oder rechts des Werkzeugs) bildet. Das Schichtdickenmesssystem (oder ein weiteres Schichtdickenmesssystem) bilden mit dem Prozessor einen zweiten Regelkreis für eine zweite (andere) Seite des Werkzeugs. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen interagieren die zwei Regelkreise zusammen, um für Zwischenpositionen zwischen der ersten und der zweiten Seite des Werkzeugs das Werkzeug entsprechend zu steuern, so dass für Zwischenpositionen im eingeschwungenen Zustand die Ist-Schichtdicke im Wesentlichen der Soll-Schichtdicke entspricht.
  • Das Schichtdickenmesssystem kann entsprechend einer einfachen Variante durch zwei Höhensensoren gebildet sein, wobei der erste Höhensensor beispielsweise hinter der Bohle angeordnet ist und auch die aufgebrachte bzw. nivellierte Schicht misst und einen entsprechenden Höhenwert bestimmt, während der zweite Höhensensor vor der Bohle angebracht ist und einen Höhenwert gegenüber dem Untergrund bzw. der noch nicht nivellierten Schicht bestimmt. Wenn man vom vereinfachten Fall eine vergleichbare Anbringungshöhe ausgeht, kann z.B. durch Differenzbildung die Schichtdicke bestimmt werden. Im Falle einer nicht-identischen Anbringungshöhe kann entweder mit Offsets gearbeitet werden, was dann zu sehr genauen Ergebnissen führt, wenn auch die Abstände entlang der Fahrtrichtung zwischen Sensor und Drehpunkt gleich sind. Bezüglich Drehpunkt sei darauf hingewiesen, dass dieser beispielsweise durch die Bohlenhinterkante geformt sein kann. Durch Berücksichtigung des Strahlensatzes sind selbstverständlich auch Anordnungen mit unterschiedlichen Abständen möglich. Entsprechend Ausführungsbeispielen sind die zwei Höhensensoren fest mit der Bohle verbunden, wobei "fest" dahin gehend zu interpretieren ist, dass eine fest vorgegebene geometrische Beziehung zwischen Bohle und Sensoren vorliegt. Durch die Aufhängung bewegen sich die zwei Sensoren zusammen mit der Bohle, das heißt sie rotieren zusammen und erfahren die gleiche Hubbewegung (wie die Bohle).
  • Entsprechend Ausführungsbeispielen weist die Sensoranordnung mindestens zwei oder sogar mindestens drei oder sogar mindestens vier Sensoren auf, welche an einem Träger angeordnet sind, der sich entlang der Fahrtrichtung der Baumaschine erstreckt. In dieser Sensoranordnung kann entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen das Schichtdickenmesssystem integriert sein
  • Entsprechend Ausführungsbeispielen ist also das Schichtdickenprofil in Abhängigkeit eines Untergrundprofils bestimmt. Das Untergrundprofil hat ebenfalls eine erste Dimension entlang der Fahrtrichtung und kann auch eine zweite Dimension quer zur Fahrtrichtung aufweisen. Entsprechend Ausführungsbeispielen wird dieses Untergrundprofil im Vorfeld abgetastet, so dass auch (im Vorfeld oder in Realtime) eine entsprechende Bestimmung des Schichtdickenprofils mit den Soll-Schichtdickenwerten je Position erfolgen kann. Hierdurch kann also dann das Schichtdickenprofil über die Positionen und/oder entlang der Fahrtrichtung variierende Soll-Schichtdickenwerte aufweisen.
  • Wie oben bereits erwähnt, ist jeder Soll-Schichtdickenwert einer Position zugeordnet, für die auch ein Ist-Schichtdickenwert bestimmbar ist. Die Bestimmung der entsprechenden Position erfolgt beispielsweise mit einem Positionssensor oder GNSS-Sensor. Dieser kann entsprechend Ausführungsbeispielen mit dem Werkzeug/der Bohle gekoppelt sein oder alternativ auch mit der Baumaschine. Der Positionssensor bzw. GNSS-Sensor ist ausgebildet, um die Positionen für die Ist-Schichtdickenwerte zu bestimmen, insbesondere Positionen entlang der Fahrtrichtung.
  • Nachfolgend werden weitere Aspekte bezüglich der Regelung erläutert. Es sei darauf hingewiesen, dass entsprechend Ausführungsbeispielen eine Mindestschichtdicke in dem Schichtdickenprofil vorgesehen sein kann. Diese Mindestschichtdicke definiert also den Soll-Schichtdickenwert an einem Wellenberg des Untergrundprofils. Die Steuerungswerte werden entsprechend der vorgegebenen Mindestschichtdicke je Position abgeleitet.
  • Der oben erläuterte Ansatz ermöglicht also vorteilhafterweise eine Nivellierung einer Schichtdicke, z. B. einer aufzutragenden Schicht bzw. einer abzutragenden Schicht, die besonders langwellige Unebenheiten ausregelt. Diese Nivellierung bedarf in der Basisvariante nicht-herkömmliche Nivelliertechnik eines konventionellen Nivelliersystems. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann das erläuterte Nivelliersystem mit einem konventionellen Nivelliersystem kombiniert werden bzw. in ein konventionelles Nivelliersystem integriert sein. Anders ausgedrückt heißt das, dass das oben erläuterte Nivelliersystem Funktionalitäten eines konventionellen Nivelliersystems aufweisen kann. Das heißt also, dass entsprechend Ausführungsbeispielen der Prozessor des oben erläuterten Nivelliersystems einen Ebenheitsregler aufweist, der ausgebildet ist, unter Verwendung von Sensorwerten die Steuerungswerte zu bestimmen, so dass eine ebene Oberfläche hergestellt wird. Wie bereits im Zusammenhang mit dem Stand der Technik erläutert, kann der Ebenheitsregler beispielsweise mehrere Abstandssensoren aufweisen, die längs der Fahrtrichtung der Baumaschine angeordnet sind und einen Abstand zu dem Untergrund messen. Vorteilhaft ist, dass das beispielsweise einzusetzende Schichtdickenmesssystem vergleichbare oder dieselben Abstandssensoren verwendet. Entsprechend Ausführungsbeispielen kann nämlich das Schichtdickenmesssystem auf zwei Abstandssensoren basieren, die um den Drehpunkt der Bohle, das heißt also einmal vor der Bohle und einmal hinter der Bohle angeordnet sind und beispielsweise die Schichtdicke durch die Differenz der zwei Höhenwerte bestimmen. Weitere Implementierungen mit anderen Konstellationen werden im Nachgang noch erläutert. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann der Prozessor eine Regelstrecke aufweisen, die beispielsweise ein P-Glied und/oder ein IT-Glied und/oder ein PT-Glied aufweist. Additiv oder alternativ kann die Regelstrecke auch mittels eines Vorhersagemodells geregelt werden. Gerade dieses Vorhersagemodell ist besonders vorteilhaft für den oben erläuterten Nivellieransatz auf Basis der Schichtdickenwerte, da zwischen Regelungszeitpunkt und tatsächlich erfolgter Änderung des aufgebrachte Schichtdickenprofils ein zeitlicher bzw. insbesondere ein örtlicher Versatz von einigen Zentimetern oder sogar Metern liegt. Dieser Versatz ist abhängig von Parametern wie Bohlenanschrägungswinkel, Geschwindigkeit der Baumaschine, Asphalttemperatur, Asphaltdicke, etc. Diese Abhängigkeiten können unter Verwendung des Vorhersagemodells mitberücksichtigt werden.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Baumaschine bzw. eine Straßenbaumaschine oder einen Straßenfertiger mit entsprechendem Nivelliersystem. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann auch eine Straßenfräse oder eine Baumaschine mit Fräsfunktion und einem entsprechenden Nivelliersystem geschaffen werden.
  • Weitere Ausführungsbeispiel beziehen sich auf eine Vorrichtung sowie eine Berechnungseinheit zur Bestimmung des Schichtdickenprofils (umfassend die Mehrzahl an Schichtdickenwerten zugeordnet zu der Mehrzahl an Positionen). Die Vorrichtung umfasst eine Schnittstelle sowie eine Berechnungseinheit. Die Schnittstelle ist ausgebildet zum Empfangen eines Untergrundprofils (z. B. eines abgetasteten Untergrundprofils) umfassend eine Mehrzahl an Höhenwerten zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen. Ferner wird über diese Schnittstelle oder eine weitere Schnittstelle die zumindest eine Sollhöhe oder Solltiefe empfangen. Beispielsweise kann die Sollhöhe durch einen Soll-Höhenwert oder mehrere Soll-Höhenwerte zugeordnet zu mehreren Positionen definiert sein. Bei konventionellen Nivelliersystemen bzw. Schichtdickenmesssystemen wurde eine Mindestschichtdicke festgelegt. Diese entspricht beispielsweise der Sollhöhe. Die Berechnungseinheit ist ausgebildet zur Bestimmung des Schichtdickenprofils auf Basis einer Differenz zwischen der Mehrzahl an Höhenwerten zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen und der zumindest einen Sollhöhe oder Solltiefe oder einer Referenz durch die zumindest eine Sollhöhe oder Solltiefe. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Vorrichtung eine Ausgabeschnittstelle zum Bereitstellen bzw. Exportieren des Schichtdickenprofils an eine Baumaschine. An dieser Stelle sei noch einmal angemerkt, dass die Sollhöhe entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen auch durch mehrere Soll-Höhenwerte zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen definiert sein kann bzw. die zumindest eine Solltiefe durch mehrere Solltiefenwerte zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen definiert sein kann. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn sich unterschiedliche Sollhöhen für links und rechts oder entlang der Fahrtrichtung ergeben, um eine Neigung einzustellen. Entsprechend Ausführungsbeispielen definieren die mehreren Soll-Höhenwerte bzw. der eine Soll-Höhenwert eine Ebene bzw. 3D-Ebenen einer zu glättenden oder herzustellenden (einzubauenden) Schicht.
  • Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zur Nivellierung für eine Baumaschine geschaffen. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • Messen einer aktuellen aufzutragenden oder abzutragenden Schichtdicke und Bestimmen entsprechender (prognostizierter) Ist-Schichtdickenwerte für eine Mehrzahl an Positionen,
    • Bestimmen von Steuerungswerten je Position zur Höhenregelung eines Werkzeugs der Baumaschine auf Basis eines Schichtdickenprofils, umfassend eine Mehrzahl an Soll-Schichtdickenwerten zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen, sowie der (prognostizierten) Ist-Schichtdickenwerte für die Positionen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung des Schichtdickenprofils mit folgenden Schritten:
    • Empfangen eines Untergrundprofils, umfassend eine Mehrzahl an Höhenwerten, zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen;
    • Empfangen zumindest einer Sollhöhe oder Solltiefe; und
    • Bestimmung des Schichtdickenprofils auf Basis einer Differenz zwischen der Mehrzahl an Höhenwerten zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen und der zumindest einen Sollhöhe oder Solltiefe oder einer Referenz definiert durch die zumindest eine Sollhöhe oder Solltiefe.
  • Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann das Verfahren computerimplementiert sein.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1a
    eine schematische Darstellung einer Baumaschine mit einem Messsystem für ein Nivelliersystem;
    Fig. 1b
    eine schematische Darstellung einer Baumaschine mit einem Nivelliersystem;
    Fig. 2a
    eine schematische Blockdarstellung eines Nivelliersystems gemäß einem Basisausführungsbeispiel;
    Fig. 2b
    eine schematische Darstellung eines Schichtdickenmesssystems gemäß Ausführungsbeispielen;
    Fig. 2c und 2d
    schematische Darstellungen eines Nivelliersystems unter Verwendung eines Schichtdickenmesssystems gemäß erweiterten Ausführungsbeispielen;
    Fig. 2e.
    eine schematische Darstellung eines Schichtdickenmesssystems gemäß Ausführungsbeispielen;
    Fig. 3a und 3b
    schematische Darstellungen von Untergrundprofilen und Schichtdickenprofilen zur Erläuterung von Ausführungsbeispielen;
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung eines Untergrundprofils in der Kombination mit einem Soll-Schichtdickenprofil mit zugeordneten Parametern zur Erläuterung von Ausführungsbeispielen;
    Fig. 5a und 5b
    schematische Blockdiagramme von Nivelliersystemen gemäß erweiterten Ausführungsbeispielen;
    Fig. 6a und 6b
    schematische Darstellungen zur Erläuterung des Regelverhaltens einer Bohle als Werkzeug einer Baumaschine;
    Fig. 7a und 7b
    eine schematische Darstellung eines Nivelliersystems beim Einsatz für eine Fräsmaschine gemäß Ausführungsbeispielen;
    Fig. 8a und 8b
    schematische Darstellungen zusammen mit Messwerten zur Erläuterung der Kompensation von langen Wellen gemäß Ausführungsbeispielen; und
    Fig. 9
    ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung des Kalibrierprozesses bei einem Nivelliersystem gemäß Ausführungsbeispielen.
  • Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleichwirkende Elemente und Strukturen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung derer aufeinander anwendbar bzw. austauschbar ist.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Nivelliersystem. Das Nivelliersystem kann vorteilhafterweise bei einer Baumaschine, insbesondere einem Straßenfertiger 10, wie er in Fig. 1a und 1b gezeigt ist, eingesetzt werden.
  • Das Nivelliersystem 100 ist in Fig. 2a schematisch dargestellt. Das Nivelliersystem 100 umfasst ein Schichtdickenmesssystem 110 sowie einen Prozessor 130. Das Schichtdickenmesssystem 110 ist hier noch einmal exemplarisch skizziert. Es umfasst beispielsweise einen Träger 12, der an der Bohle 10b der Baumaschine angeordnet ist und zwei Abstandsmessgeräte 14a und 14b, z. B. Ultraschallsensoren, trägt. Der erste Ultraschallsensor 14a ist in Fahrtrichtung gesehen vor der Bohle angeordnet, während der zweite Ultraschallsensor 14b in Fahrtrichtung gesehen hinter der Bohle angeordnet ist. Jeder dieser Sensoren 14a und 14b ermittelt den Abstand A bzw. B gegenüber dem Untergrund bzw. gegenüber der aufgebrachten Schicht. Durch Differenzbildung der zwei Abstände A und B kann dann die Schichtdicke bestimmt werden. Details hierzu werden nachfolgend noch erläutert. Die ermittelten Schichtdickenwerte S1, S2, ... für die Positionen P1, P2, ... entlang der Fahrtrichtung werden dem Prozessor 130 übergeben. Darüber hinaus erhält der Prozessor 130 ein (Soll-) Schichtdickenprofil 120. Das Schichtdickenprofil 120 umfasst Soll-Schichtdickenwerte Ssoll1, Ssoll2, ... für die jeweiligen Positionen. Das Schichtdickenprofil 120 umfasst, wie hier in Block 120 oder auch in Fig. 3a dargestellt, Differenzhöhen aufgetragen über die einzelnen Positionen, die zusammen mit dem Untergrund 122 eine plane Schicht ausbilden. Der Untergrund 122 weist, wie in Fig. 3b dargestellt, Wellen, hier lange Wellen im Bereich von 15 bis 100 m, auf. Die Wellentale sind mit 122t, die Wellenberge mit 122b markiert. Im Bereich der Wellentale 122t wird eine größere Schichtdicke vorgesehen, während im Bereich der Wellenberge 122b eine kleinere Schichtdicke vorgesehen ist.
  • Der Prozessor 130 ermittelt die Steuerungswerte C1, C2, ... zugeordnet zu den einzelnen Positionen so, dass das Werkzeug, hier die Bohle 10b, in die entsprechende Höhe gesteuert wird, um die entsprechenden Soll-Werte Ssoll1, Ssoll2, ... die Positionen anzufahren. Die Steuerungswerte C1, C2, ... wirken auf die Zugpunktverstellung ein und heben somit im Resultat die Bohle an oder senken sie ab. Die Steuerungswerte können beispielsweise konkrete Distanzangaben sein, um wie viel der Zugpunkt verstellt werden soll. Sowohl positive als auch negative Steuerungswerte wären in diesem Fall denkbar, da der Zugpunkt sowohl angehoben als auch abgesenkt werden kann. Beispielsweise kann ein solcher Steuerungswert direkt proportional zu der ermittelten Differenz zwischen den Soll-Schichtdicken und Ist-Schichtdicken sein. Es ist entsprechend Ausführungsbeispielen ein Übersetzungsverhältnis zu berücksichtigen, da je nach Geometrie der Bohlenaufhängung eine Zugpunktverstellung zu x-Längeneinheiten (Bohlenverstellung x z. B. zwischen 0,1 und 10 oder 0,01 und 100) führt. Je nach Geometrie kann auch eine indirekte Proportionalität vorgesehen sein. Entsprechend einer weiteren Variante wäre es auch denkbar, dass die Steuerungswerte nur angeben, dass eine Zugpunktanhebung oder eine Zugpunktabsenkung notwendig ist. Hierbei handelt es sich dann um eine binäre Regelung bzw. um eine Regelung mit drei Zuständen (-1 Absenken, +1 Anheben und 0 keine Änderung des Zugpunkts). Auch kann diese Art der Steuerungswerte mit den oben erläuterten Steuerungswerten kombiniert werden, so dass beispielsweise für das Absenken und das Anheben jeweils zwei oder drei (allgemein mehrere) mögliche Steuerungswerte denkbar sind, die den Grad der Veränderung angeben. Wie bereits anhand von Fig. 1b ersichtlich ist, wird über den Zugpunktzylinder 10zz zwar die Höhe des Zugpunktes 10z eingestellt, was aber nur einen indirekten Einfluss auf die Höhe der Bohle 10b bzw. insbesondere der Bohlenhinterkante 10bk hat.
  • Ausgehend von der Steuerung 130 unter Berücksichtigung des Schichtdickenprofils 120 wird also theoretisch eine perfekte Oberfläche ausgebildet. Da in der Praxis die Höhe des Werkzeugs und damit die aufgebrachte Schichtdicke noch von weiteren Parametern neben der eingestellten Höhe am Zugpunktzylinder 10zz (aktuelle Zugpunkteinstellung) abhängt, wird gemäß Ausführungsbeispielen die Ist-Schichtdicke S1, S2 je Position mitberücksichtigt. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die als Ist-Schichtdickenwerte bezeichneten Werte beispielsweise gegenüber dem Untergrund gemessen werden und zwar bevor die Schicht aufgetragen wird, so dass es sich hierbei also um prognostizierte Ist-Schichtdickenwerte oder auch allgemein um Höhenwerte handelt. Insofern ist der Begriff Ist-Schichtdickenwert synonym zu sehen mit dem Begriff Ist-Höhenwert. Wie aus der Anordnung des Messsystems aus Fig. 1a vor der Bohle hervorgeht (vgl. Sensoranordnung 14a, 14c und 14d), erfolgt eine Abtastung gegenüber dem Untergrund vor der Bohle, also an die Position zuordenbar zu einem fixen Längenversatz ausgehend von der Bohle in Fahrtrichtung bzw. ausgehend von der Bohlenhinterkante in Fahrtrichtung.
  • An dieser Stelle sei angemerkt, dass entsprechend Ausführungsbeispielen beispielsweise an einer Position P1 der Soll-Wert Ssoll1 vorgehalten wird und hier die Schichtdickenhöhe S1 an der Position P1 verglichen werden kann, wobei dann ein Steuersignal C1+Versatz ausgegeben wird. Hintergrund ist, dass zu dem Zeitpunkt, an welchem die Höhe S1 ermittelbar ist, bereits die Zugpunktverstellung für eine weitere Position erfolgt, die um eine Regelungsstrecke versetzt ist. Insofern ist das abgeleitete Steuersignal C1+versatz als Art Kompensationssignal zu verstehen, wobei dann für die weitere (versetzte) Position P1+Versatz (beispielsweise P3 die entsprechende Sollhöhe Ssoll3 zusammen mit dem Kompensationssignal C1+Versatz mitberücksichtigt wird.
  • Hieraus ergibt sich also die Konstellation, dass das Steuersignal für die weitere Position zwar von dem Soll-Ist-Vergleich der ersten Position P1 abhängig ist, wobei eben die Sollhöhe für die weitere Position, z. B. Ssoll3, mitberücksichtigt wird. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die weitere Position, hier P3, von der ersten Position P1 um einen Versatz versetzt ist, der zumindest im Betrieb konstant sein kann, bevorzugterweise als konstant angenommen wird. Dieser Versatz hängt, wie bereits oben erläutert, von den unterschiedlichen Parametern wie Geschwindigkeit des Baufahrzeugs, Asphalttemperatur, Asphaltmischung, Anstellwinkel der Bohle, etc. ab.
  • Das Prinzip ist z.B. auf Straßernfertiger mit einer aufzutragenden Schicht-Höhe anwendbar, aber auch auf Straßenfräßen mit einer abzutragenden Schicht-Tiefe übertragbar. Beim Straßenfertiger wird eine Soll-Schichtdicke / Sollhöhe je Position, bei der Straßenfräse eine Sollschichttiefe / Solltiefe bestimmt.
  • Dieser Versatz wird noch einmal anhand der Positionen des Schichtdicken-regelnden Werkzeugs 10b, der Zugpunktverstellung 10zz, deutlich, wie sie in der Draufsicht von Fig. 2b gezeigt sind.
  • Fig. 2b zeigt eine Baumaschine 10 mit einer Bohle 10b, einem Schichtdickenmesssystem 14r, das in diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Sensor 14a und einen zweiten Sensor 14b umfasst. Diese sind mittels eines Trägers 12 an der Bohle 10b so befestigt, dass der erste Sensor 14a vor der Bohle und der zweite Sensor 14b hinter der Bohle misst. Der erste Sensor 14a misst gegenüber dem Untergrund, während der zweite Sensor 14b gegenüber der aufgebrachten Schicht misst.
  • Darüber hinaus kann entsprechend Ausführungsbeispielen auch noch ein weiteres Schichtdickenmesssystem 14l vorgesehen sein, das analog zu dem Schichtdickenmesssystem 14r aufgebaut ist. Das Schichtdickenmesssystem 14r befindet sich beispielsweise auf der rechten Seite der Bohle 10b, während das Schichtdickenmesssystem 14l auf der linken Seite der Bohle 10l angeordnet ist. Das Schichtdickenmesssystem 14l und 14r misst, wie bereits oben erläutert, jeweils eine Höhe zum Untergrund. Unter der Annahme, dass beide Sensoren 14a und 14b in der gleichen Anbringungshöhe angeordnet sind, kann ausgehend von der Differenz der zwei Höhenwerte eine Schichtdicke bestimmt werden. Bei einer Verkippung der Bohle ändern sich auch die Abstände indirekt proportional. Bei gleichen Hebelarmlängen, das heißt also der horizontale Abstand der Sensoren 14a und 14b gegenüber dem Rotationspunkt, ist immer noch die Schichtdicke anhand der Differenz bestimmbar. Im Fall von unterschiedlich langen Hebelarmen kann entsprechend Ausführungsbeispielen der Strahlensatz berücksichtigt werden. Unterschiedliche Messmethoden für die Schichtdickenbestimmung mittels Abstandssensoren sind beispielsweise in der EP 2921588 oder der EP 3048199 oder der EP 3228981 erläutert. Darüber hinaus kommen entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen auch noch andere Verfahren zur Schichtdickenmessung in Betracht. Besonders vorteilhaft an der oben erläuterten Schichtdickenmessung ist es jedoch, dass Abstandssensoren verwendet werden können, die auch bei herkömmlichen Nivelliersystemen Einsatz finden.
  • An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Schichtdicke typischerweise im Bereich der Bohle bestimmt wird. Die Position ist mit dem Bezugszeichen 140 markiert. An der Position 140 kann entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ein Positionssensor, wie z. B. ein GNSS-Sensor, vorgesehen sein, um der Schichtdicke eine Position zuzuordnen, was den Vergleich der Soll-Schichtdicke mit der Ist-Schichtdicke je Position verbessert. Darüber hinaus kann auch noch ein weiterer Positionssensor 142 vorgesehen sein, der beispielsweise im Bereich des Zugpunktes vorgesehen ist. Wie oben bereits erläutert, erfolgt die Verstellung am Zugpunkt für Positionen, die dann zu einem späteren Zeitpunkt mit der Bohle unter Berücksichtigung des Versatzes angefahren werden. Der Einsatz von zwei Positionssensoren ermöglicht vorteilhafterweise die Zuordnung der Positionen zum Versatz zwischen der aktuellen (Bohlen-)Position und der weiteren Position (Position der Zugpunktverstellung). Entsprechend Ausführungsbeispielen kann natürlich auch nur ein Sensor vorgesehen sein und der Versatz anhand von Fahrgeschwindigkeit oder ähnlichem kalkuliert werden. Neben dem Schichtdickenmesssystem 14 kann entsprechend Ausführungsbeispielen auch noch eine weitere Sensoranordnung, hier die Sensoranordnung 24, vorgesehen sein. Die Sensoranordnung 24 weist ebenfalls Abstandssensoren auf, die den Abstand zum Untergrund messen. Diese Sensoranordnungen 24 sind direkt mit dem Fahrwerk der Straßenbaumaschine 10 verbunden und tasten Unebenheiten ab. Diese Sensoranordnung kann entweder auf der einen Seite der Baumaschine oder auch auf beiden Seite der Baumaschine vorgesehen sein.
  • Ausgehend von der Anordnung aus Fig. 2c wird nun das Nivelliersystem erläutert. Die Konstellation aus Fig. 2c zeigt die Baumaschine 10 mit der Bohle 10b sowie zwei Schichtdickenmesssysteme 14l und 14r für die zwei unterschiedlichen Seiten der Bohle 10b. Jede Seite wird beispielsweise separat betrachtet und erhält über eine Datenbank 150 Soll-Werte Ssoll. Die Datenbank 150 kann beispielweise auf dem Notebook 152 installiert oder über dieses abrufbar sein. Das Notebook 152 oder allgemein ein Teil des Nivelliersystems mit Kommunikationsmitteln oder einer Schnittstelle liefert dann die Soll-Daten Ssoll an die zwei Regelkreise 130l und 130r aus. Diese steuern dann den Zugpunkt aktuell links und rechts (nicht dargestellt) entsprechend den Soll-Werten Ssoll für die zukünftigen Bohlenpositionen und den erhaltenen Abweichungen einer aktuellen Bohlenposition an.
  • Fig. 2d zeigt eine weitere Variante. Hier ist gekennzeichnet, dass einer der zweite Regelkreise 130l bzw. 130r als Master fungiert, während der andere als Slave operiert. Wie auch hier zu erkennen ist, erhält der Regelkreis 130l die Abstandswerte von der Messvorrichtung 14l, während der Regelkreis 130r die Abstandswerte von der Messvorrichtung 14r erhält.
  • In diesem Ausführungsbeispiel weist die Anordnung 14l, also die Messanordnung 14r, jeweils drei Abstandssensoren 14a, 14b und 14c auf. 14a befindet sich zwischen 14b und 14c und misst beispielsweise die Höhe in dem Bereich vor der Bohle bzw. in dem Bereich des Zugpunktes 10z, während 14c in Fahrrichtung weiter vorne zu dem Untergrund misst. Das Schichtdickenmesssystem 14l, 14r kann entweder die beiden Sensoren 14a und 14b unter Differenzbildung verwenden oder auch den Sensor 14c, 14b oder alternativ auch alle drei Sensoren. Hierbei wird da beispielsweise der Abstandswert gemessen, mittels den Sensoren 14a und 14c gemittelt und die Differenz zusammen mit dem Abstandswert des Abstandssensors 14b genommen.
  • Die ganze Sensoranordnung 14 kann auch noch erweitert werden, beispielsweise durch den Einsatz von mehr als drei Sensoren. Das ist beispielsweise in Fig. 2e dargestellt.
  • Fig. 2e zeigt eine Baumaschine 10 mit einem entsprechenden Regelkreis 130 sowie einer Sensoranordnung 14. Diese umfasst vier Sensoren 14a, 14b, 14c und 14d, die an einem gemeinsamen Träger 12 befestigt sind. Die hier dargestellten Sensoren können als sogenannte Superski-Sensoren ausgeführt sein, die jeweils eine Mehrzahl von Sensorköpfen aufweisen.
  • Die Sensoren 14a und 14b bilden zusammen ein Schichtdickenmesssystem 14. Die Sensoren 14a, 14b können auch für die Messwertbestimmung bei Funktionen eines konventionellen Nivelliersystems (für kurze Welle) verwendet werden. Hierbei können auch vorteilhafter Weise zusätzliche Sensoren, z.B. in Fahrtrichtung gesehen vor den Sensoren 14a und 14b verwendet werden. D.h. also, dass die Sensoranordnung 14 (14l,14r) in der Version mit jeweils zwei Sensoren 14a und 14b oder in der Version mit mehr als zwei Sensoren 14a bis 14d sowohl für das konventionelle Nivelliersystems als auch für das beschriebene Nivelliersystems für lange Wellen Verwendung findet. Auch kann selbstverständlich mit den Sensoren (14a, 14b) eine Schichtdicke direkt bestimmt werden.
  • Entsprechend Ausführungsbeispielen ist das System, wie oben beschrieben, ausgebildet, um langwellige Unebenheiten auszugleichen. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen können auch noch zusätzlich kurze Unebenheiten ausgeglichen werden, z.B. auf Basis von konventionellen Nivelliertechniken.
  • Fig. 4 zeigt ein Schichtdickenprofil 120' zur Herstellung einer ebenen Oberfläche 125 der aufzubringenden Schicht. Im Untergrundprofil 122, das z. B. im Vorlauf gescannt wird, sind Erhebungen und Vertiefungen enthalten. Beispielsweise erfolgt ein Scannen in einem Abstand von 3 m, wobei neben der Höhe in Bezug auf eine Referenz auch noch Steigungswinkel, etc. enthalten sein können. Ausgehend von der Abweichung zu der Referenz (vgl. Δhset) wird dann ein Schichtdickenprofil (vgl. "Thickness left" bzw. "Thickness right") abgeleitet, und zwar für die beiden Regelkreise separat. Auch kann eine Abweichung von der Referenz für zwei Punkte berücksichtigt werden (Δhzwei).
  • Bezugnehmend auf Fig. 5 wird der Regelkreis 130 um einen Ebenheitsregler erweitert. Mit dem Schichtdickenregelkreis 130 wird die Ist-Schichtdicke S1, ... ausgehend von den Ist-Höhenwerten ermittelt und mit der Soll-Schichtdicke verglichen (siehe Vergleicher 131). Diese Regelung kann unter Berücksichtigung eines Vorhersagemodells 137 dann wie oben erfolgen. Darüber hinaus kann entsprechend Ausführungsbeispielen ein Ebenheitsregler 142 vorgesehen sein. Dieser regelt abhängig von einem Höhensensor, z. B. dem Höhensensor 14a, im Bereich des Zugpunktes die Ebenheit mit einem P-Glied bzw. einem PT-Glied.
  • Im Bereich der Bohle die Ebenheit unter Verwendung eines P- bzw. PT-Glieds. Diese Ebenheitsregelung erfolgt ohne Berücksichtigung des Vorhersagemodells 137.
  • Bezugnehmend auf Fig. 5b wird nun das Modell noch einmal im Detail erläutert. Fig. 5b zeigt die Bohle 10b, die über den Zugpunkt 10z gezogen wird. Die Ebenheit wird wiederum mittels des Ebenheitsreglers 142 angepasst. Dieser Ebenheitsregler 142 regelt den Zugpunktzylinder, der sich wie ein IT1-Glied verhält. Als Feedbackschleife wird dann der Höhensensorwert im Bereich des Zugpunktes ermittelt und nach optionaler Filterung (vgl. Filter 144) an den Ebenheitsregler 142 zurückgespeist. Hierbei handelt es sich um einen dem Ebenheitsregelkreis unterlagerten Regelkreis. Der Ebenheitsregelkreis umfasst wie gesagt das P-Glied und das IT1-Glied. Ausgehend hiervon wird dann die Bohle, die ein PT2-Verhalten aufweist, geregelt. Hierbei heraus ergibt sich eine Höhe an der Bohlenhinterkante, die mittels des Sensors 14b bzw. allgemein der Sensoranordnung 14 ermittelt werden kann. Nach optionaler Filterung mittels des Filters 146 erfolgt dann ein Vergleich des Höhenistwerts mit einem Höhensollwert, so dass dann in einer weiteren Regelschleife unter Verwendung des Vorhersagemodells 137 eine Zugpunktverstellung erfolgen kann. Durch die Sensoranordnung 14 in Verbindung mit dem Filter 146 wird ein überlagerter Regelkreis geschaffen, der dem Regelkreis 130, wie er vorher erläutert wurde, entspricht.
  • Wie oben bereits erläutert, führt eine Verstellung des Zugpunktes nicht zu einer unmittelbaren Änderung der Schichtdickenhöhe. Hintergrund ist ein sogenannter Einschwingvorgang. In Fig. 6a ist dieser dargestellt. An einem Punkt P1 wird der Zugpunkt verstellt, um entsprechend andere Bohlenhöhen zu erreichen, wie anhand der Kurve 60 dargestellt ist. Die Zugpunktverstellung erfolgt hier auch mit einer gewissen Transiente. Die Bohle folgt der Zugpunktverstellung etwas nacheilend, wobei es zu einem sogenannten "Overshoot" bzw. "Undershoot" kommen kann, das heißt also, dass die Bohle in die andere Richtung kurz nach dem Punkt P1 abtaucht, was anhand der Kurve 62 dargestellt ist. Die Höhenverstellung der Bohle 10b ist spätestens am Punkt P2 abgeschlossen, der in etwa eine Zugarmlänge von dem Punkt P1 entfernt ist.
  • Darüber hinaus kann man auch diesen Einschwingvorgang zeitlich betrachten. Die Verstellung des Zugpunktes 10z dauert beispielsweise eine halbe Sekunde, hier 0,4 s. Ausgehend hiervon ändert sich die Schichtdicke im Bereich der Bohle in einem Zeitfaktor von 0,5 s. Auch wenn in erster Linie das System darauf schließen lässt, dass eine Drehung um die Bohlenhinterkante 10bk erfolgt, sei an dieser Stelle angemerkt, dass der Drehpunkt leicht in Richtung Zugpunkt verlagert ist, wie in der unteren Hälfte der schematischen Darstellung gezeigt ist. Die unter Hälfte stellt die Kinematik des Gesamtsystems dar, wobei auch die Lage des Drehpunkts je nach aktuellen Bedingungen variieren können. Selbst wenn der konventionell Nivellierungsregelkreis aktiviert ist, kommt es zu Veränderungen über die Wegstrecke (Zeit), z. B. im Bereich zwischen 1 und 20 min.
  • Das obige Prinzip wurde insbesondere im Zusammenhang mit Straßenfertigern (aufzutragende Schichtdicke) erläutert, wobei das obige Prinzip selbstverständlich auch auf weitere Maschinen, wie z. B. Straßenbaumaschinen, angewendet werden kann, die eine Planarisierung bedingen. Beispielsweise kann eine Straßenfräse durch dieses System in der Höhe reguliert werden. Fig. 7a zeigt die Regelung einer Straßenfräse mit einer Fräswalze 10f und zwei Höhensensoren 14l und 14r. Diese messen eine bestimmte Höhe abhängig von ihrem Offset gegenüber dem Untergrund 11. Wenn die Walze 10f Material aus dem Untergrund 11 entnimmt, reduziert sich die gemessene Höhe, wie anhand von Fig. 7b gezeigt ist. Diese Höhe gibt also Aufschluss über die abgetragene Schicht und kann somit als Schichtdickensystem bezeichnet werden. Da auch bei Straßenfräsen das Untergrundprofil im Voraus bestimmbar ist, kann mittels demselben oben erläutern Prinzip eine abzutragende Schichtdicke im Sinne einer abzunehmenden Schicht im Vorfeld bestimmt werden, die dann unter Verwendung des dargestellten Messsystems konstant gehalten werden kann, um insbesondere langwellige Wellen zu entfernen.
  • In Fig. 8a und 8b sind Schichtdickenwerte über die einzelnen Positionen 1-15 dargestellt. Beispielsweise sind die Positionsabstände äquidistant. Es wird von einer durchschnittlich gewünschten Höhe, hier 5,0, ausgegangen. In einer Position, hier einer Position 1 wird die gewünschte durchschnittliche Schichtdicke als Referenzschichtdicke festgelegt und im Wesentlichen parallel zum Untergrund aufgetragen. Die einzelnen Schichtdickenwerte werden so bestimmt, dass eine minimale Schichtdicke hmin und eine maximale Schichtdicke hmax jeweils nicht unterschritten bzw. überschritten wird. Dadurch, dass Schichtdickenwerte auch so festgelegt werden, dass eine Schichtdickenänderung ohne Untergrundänderung (vgl. Position 8 und 9) möglich ist, kann die Neigung (engl. Cross-Slope) angepasst werden.
  • An dieser Stelle sei angemerkt, dass zwischen den Steuerungseinheiten bzw. Mensch-Maschine-Schnittstellen MM2 (Handsteuereinheit) und der globalen Steuerung SSI (Steuerungsrechner) unterschieden wird.
  • Fig. 9 zeigt einen Kalibriervorgang. Bei einer Startprozedur wird die Höhe in das richtige Höhenlevel gesetzt und dieses als Referenzlevel festgelegt. Ferner werden die Ziel-Sollpunkte dem System eingespielt, sodass das entsprechende Schichtdickenprofil zum Ausgleichen von langwelligen Bohlenunebenheiten und/oder der gewünschten Neigung dem Nivelliersystem vorliegt.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung des Soll-schichtdickenprofils. Hier wird, z.B. wie erläutert das Untergrundprofil abgetastet, um dann ausgehend von der Soll-Schichtdickenprofil zu bestimmen. Hier können Minimum und Maximum mit berücksichtigt werden.
  • An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Prozedur der Bestimmung und Verwendung des Soll-Schichtdickenprofil insbesondere bei den Unterbauschichten Anwendung findet. Aufgrund der geringen Dicke der Binderschicht und Deckschicht können im Regelfall in diesen Schichten keine langwelligen Unebenheiten ausgeglichen werden.
  • Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder De-tails oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.
  • Ein erfindungsgemäß codiertes Signal, wie beispielsweise ein Audiosignal oder ein Videosignal oder ein Transportstromsignal, kann auf einem digitalen Speichermedium gespeichert sein oder kann auf einem Übertragungsmedium wie beispielsweise einem drahtlosen Übertragungsmedium oder einem verdrahteten Übertragungsmedium, z.B. dem Internet, übertragen werden
  • Das erfindungsgemäße kodierte Audiosignal kann auf einem digitalen Speichermedium gespeichert sein, oder kann auf einem Übertragungsmedium, wie beispielsweise einem drahtlosen Übertragungsmedium oder einem drahtgebundenen Übertragungsmedium, wie beispielsweise dem Internet, übertragen werden.
  • Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.
  • Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
  • Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahingehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.
  • Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.
  • Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.
  • Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das computerlesbare Medium sind typischerweise gegenständlich und/oder nicht-vergänglich bzw. nicht-vorübergehend.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahingehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahingehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.
  • Die hierin beschriebenen Vorrichtungen können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.
  • Die hierin beschriebenen Vorrichtungen, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Vorrichtungen können zumindest teilweise in Hardware und/oder in Software (Computerprogramm) implementiert sein.
  • Die hierin beschriebenen Verfahren können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.
  • Die hierin beschriebenen Verfahren, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Verfahren können zumindest teilweise durch Hardware und/oder durch Software ausgeführt werden.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.

Claims (19)

  1. Nivelliersystem für eine Baumaschine, insbesondere eine Straßenbaumaschine oder einen Straßenfertiger (10) oder eine Straßenfräse, mit folgenden Merkmalen:
    einem Schichtdickenmesssystem (110, 14), das ausgebildet ist, eine aktuell aufzutragende oder abzutragende Schichtdicke zu messen und entsprechende Ist-Schichtdickenwerte (S1, S2, ..) für eine Mehrzahl an Positionen (P1, P2,.. ) oder entsprechende prognostizierte Ist-Schichtdickenwerte (S1, S2, ..) für eine Mehrzahl an Positionen (P1, P2,.. ) zu bestimmen,
    einen Prozessor (130), der ausgebildet ist, auf Basis eines Schichtdickenprofils (120), umfassend eine Mehrzahl an Soll-Schichtdickenwerten (Ssoll1, Ssoll2, ...) zugeordnet zu der Mehrzahl der Positionen, sowie der Ist-Schichtdickenwerte (S1, S2, ..) oder prognostizierte Ist-Schichtdickenwert (S1, S2, ..) für die Positionen (P1, P2,..) Steuerungswerte je Position (P1, P2,.. ) zur Höhenregelung eines Werkzeugs (10b) der Baumaschine (10) zu bestimmen.
  2. Nivelliersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungswerte (C1, C2, ..) je Position (P1, P2,.. ) so gewählt sind, dass das Werkzeug (10b) in Entsprechung des Schichtdickenprofils (120) angehoben und/oder abgesenkt wird, um je Position (P1, P2) an einer Position in Entsprechung an den Soll-Schichtdickenwert (Ssoll1, Ssoll2, ...) bewegt zu werden; aund/oder
    wobei die Steuerungswerte je Position (P1, P2,.. ) so gewählt sind, dass eine ermittelte Abweichung zwischen einem Ist-Schichtdickenwert oder prognostizierten Ist-Schichtdickenwert (S1, S2, ..) und einem Soll-Schichtdickenwert (Ssoll1, Ssoll2, ...) berücksichtigt wird.
  3. Nivelliersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Prozessor (130) ausgebildet ist, um den Steuerungswert (C1, C2,...) für die weitere Position unter Berücksichtigung der Soll-Schichtdicke der weiteren Position (P1+Versatz) zu bestimmen; und/oder
    wobei die weitere Position (P1+Versatz) gegenüber der jeweiligen Position um einen Versatz versetzt ist.
  4. Nivelliersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuerungswerte je Position so gewählt sind, dass im eingeschwungenen Zustand der Ist-Schichtdickenwert oder prognostizierte Ist-Schichtdickenwert (S1, S2, ..) je Position im Wesentlichen (±20%, ±10%, ±5%, ±3%, ±1%) dem Soll-Schichtdickenwert (Ssoll1, Ssoll2, ...) je Position entspricht; und/oder
    wobei die Steuerungswerte so abgeleitet sind, dass unter Berücksichtigung der Regelungsstrecke (Versatz) des Werkzeugs (10b) entlang einer Fahrtrichtung der Baumaschine die Höhenregelung des Werkzeugs erfolgt.
  5. Nivelliersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Prozessor (130) ausgebildet ist, die Steuerungswerte aus dem Schichtdickenprofil (120) so abzuleiten, dass auf einem Untergrundprofil (122) eine durch das Werkzeug zu glättende oder aufzubringende Schicht eine ebene Oberfläche entlang einer Fahrtrichtung der Baumaschine ausbildet; und/oder
    wobei eine aufzubringende Schicht oder eine zu glättende Schicht eine erste Dimension entlang der Fahrrichtung und eine zweite Dimension quer zur Fahrtrichtung aufweist und wobei eine Ebene durch die erste Dimension und zweite die Dimension aufgespannt ist und wobei die Steuerungswerte aus dem Schichtdickenprofil (120) so abgeleitet werden, dass auf einem Untergrundprofil (122) eine durch das Werkzeug aufzubringenden (einzubauende) Schicht oder zu glättende Schicht eine ebene Oberfläche entlang der aufgespannten Ebene aufweist.
  6. Nivelliersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, das einen Positionssensor oder GNSS-Sensor, insbesondere einen Positionssensor oder GNSS-Sensor gekoppelt mit dem Werkzeug oder gekoppelt mit der Baumaschine, aufweist und wobei der Positionssensor oder GNSS-Sensor ausgebildet ist, um die Position für die Ist-Schichtdickenwerte oder prognostizierten Ist-Schichtdickenwerte (S1, S2, ..) zu bestimmen, insbesondere die Position entlang der Fahrtrichtung.
  7. Nivelliersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Schichtdickenprofil (120) über die Positionen und/oder entlang der Fahrtrichtung variierende Soll-Schichtdickenwerte (Ssoll1, Ssoll2, ...) aufweist, und/oder
    wobei das Schichtdickenprofil (120) in Abhängigkeit eines Untergrundprofils (122) bestimmt ist.
  8. Nivelliersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Prozessor (130) so ausgebildet ist, um die Steuerungswerte so zu bestimmen, dass je Position eine Mindestschichtdicke vorgesehen ist.
  9. Nivelliersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Prozessor (130) einen Ebenheitsregler aufweist, der ausgebildet ist unter Verwendung von Sensorwerten die Steuerungswerte zu bestimmen, so dass eine ebene Oberfläche hergestellt wird; und/oder
    wobei der Prozessor (130) eine Regelstrecke umfassend ein P-Glied, ein IT-Glied, ein PT-Glied und/oder eine Regelstrecke mit einem Vorhersagemodell aufweist.
  10. Nivelliersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Schichtdickenmesssystem (110, 14) zusammen mit dem Prozessor (130) einen ersten Regelkreis für eine erste Seite (links oder rechts) des Werkzeugs bilden; und/oder wobei das Schichtdickenmesssystem (110, 14) oder ein weiteres Schichtdickenmesssystem (110, 14) mit dem Prozessor (130) einen zweiten Regelkreis für eine zweite Seite des Werkzeugs bilden; oder
    wobei das Schichtdickenmesssystem (110, 14) zusammen mit dem Prozessor (130) einen ersten Regelkreis für eine erste Seite (links oder rechts) des Werkzeugs bilden; und/oder wobei das Schichtdickenmesssystem (110, 14) oder ein weiteres Schichtdickenmesssystem (110, 14) mit dem Prozessor (130) einen zweiten Regelkreis für eine zweite Seite des Werkzeugs bilden, wobei der erste und der zweite Regelkreis zusammen interagieren, um für Zwischenpositionen zwischen der ersten und der zweiten Seite des Werkzeugs das Werkzeug entsprechend zu steuern, dass für Zwischenpositionen im eingeschwungenen Zustand die Ist-Schichtdicke im Wesentlichen der Soll-Schichtdicke entspricht.
  11. Nivelliersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Schichtdickenmesssystem (110, 14) zumindest einen Sensor (14a) vor der Bohle (10b) und zumindest einen Sensor (14b) hinter der Bohle (10b) aufweist und wobei die zu bestimmende Schicht durch Differenzbildung bestimmt wird.
  12. Nivelliersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Nivelliersystem eine Sensoranordnung aufweist, die mindestens zwei, mindestens drei oder mindestens vier Sensoren aufweist, welche an einem Träger angeordnet sind, der sich entlang der Fahrtrichtung der Baumaschine erstreckt; oder
    wobei das Nivelliersystem eine Sensoranordnung aufweist, die mindestens zwei, mindestens drei oder mindestens vier Sensoren aufweist, welche an einem Träger angeordnet sind, der sich entlang der Fahrtrichtung der Baumaschine erstreckt und wobei die Sensoranordnung das Schichtdickenmesssystem (110, 14) umfasst.
  13. Baumaschine (10), insbesondere Straßenbaumaschine oder Straßenfertiger (10) oder Straßenfräse mit einem Nivelliersystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche.
  14. Vorrichtung zur Bestimmung eines Schichtdickenprofils (120), umfassend eine Mehrzahl an Schichtdickenwerten (S1, S2, ...) zugeordnet zu einer Mehrzahl an Positionen, umfassend:
    eine Schnittstelle zum Empfangen eines Untergrundprofils (122), umfassend eine Mehrzahl an Höhenwerten, zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen;
    eine Schnittstelle zum Empfangen zumindest einer Sollhöhe oder Solltiefe; und
    eine Berechnungseinheit zur Bestimmung des Schichtdickenprofils (120) auf Basis einer Differenz zwischen der Mehrzahl an Höhenwerten zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen und der zumindest einen Sollhöhe oder Solltiefe oder einer Referenz definiert durch die zumindest eine Sollhöhe oder Solltiefe.
  15. Vorrichtung gemäß Anspruch 14 mit einer Ausgabeschnittstelle zum Bereitstellen/Exportieren des Schichtdickenprofils (120) an eine Baumaschine, insbesondere Straßenbaumaschine oder einen Straßenfertiger (10).
  16. Vorrichtung gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei die zumindest eine Sollhöhe durch mehrere Sollhöhenwerte zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen definiert ist;
    wobei die zumindest eine Solltiefe durch mehrere Solltiefenwerte zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen definiert ist; oder
    wobei die zumindest eine Sollhöhe und/oder die mehreren Sollhöhenwerte eine Ebene oder 3D-Ebene einer zu glättenden oder herzustellenden (einzubauende) Schicht definieren.
  17. Verfahren zur Nivellierung für eine Baumaschine, insbesondere eine Straßenbaumaschine oder einen Straßenfertiger (10) oder eine Straßenfräse, mit folgenden Schritten:
    Messen einer aktuellen aufzutragenden oder abzutragenden Schichtdicke und Bestimmen entsprechender Ist-Schichtdickenwerte oder prognostizierter Ist-Schichtdickenwerte (S1, S2, ..) für eine Mehrzahl an Positionen,
    Bestimmen von Steuerungswerten je Position zur Höhenregelung eines Werkzeugs der Baumaschine auf Basis eines Schichtdickenprofils (120), umfassend eine Mehrzahl an Soll-Schichtdickenwerten (Ssoll1, Ssoll2, ...) zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen, sowie der Ist-Schichtdickenwerte oder prognostizierte Ist-Schichtdickenwerte (S1, S2, ..) für die Positionen.
  18. Verfahren zur Bestimmung eines Schichtdickenprofils (120), umfassend eine Mehrzahl an Soll-Schichtdickenwerten (Ssoll1, Ssoll2, ...) zugeordnet zu einer Mehrzahl an Positionen, mit folgenden Schritten:
    Empfangen eines Untergrundprofils (122), umfassend eine Mehrzahl an Höhenwerten, zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen;
    Empfangen zumindest einer Sollhöhe oder Solltiefe; und
    Bestimmung des Schichtdickenprofils (120) auf Basis einer Differenz zwischen der Mehrzahl an Höhenwerten zugeordnet zu einer Mehrzahl der Positionen und der zumindest einen Sollhöhe oder Solltiefe oder einer Referenz definiert durch die zumindest eine Sollhöhe oder Solltiefe.
  19. Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 17 oder 18, wenn das Verfahren auf einem Computer abläuft.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ310153B6 (cs) * 2022-02-09 2024-10-09 Exact Control System a.s Způsob a zařízení k diferenciální výškové úpravě povrchu dopravní plochy
EP4303365B1 (de) * 2022-07-04 2026-03-11 Joseph Vögele AG Strassenfertiger und verfahren zum regeln des betriebs

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04179706A (ja) * 1990-11-14 1992-06-26 Niigata Eng Co Ltd 敷均し機械における舗装厚制御方法
EP0542297A1 (de) * 1991-11-15 1993-05-19 MOBA-electronic Gesellschaft für Mobil-Automation mbH Ultraschallsensor-Regeleinrichtung für einen Strassenfertiger
US5393167A (en) * 1990-11-14 1995-02-28 Niigata Engineering Co., Ltd. Method for controlling the thickness of pavement and setting the conditions for automatic control of the leveling machine
DE10025462A1 (de) * 2000-05-23 2001-12-06 Moba Mobile Automation Gmbh Schichtdickenbestimmung unter Verwendung eines Neigungssensors
US20060045620A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-02 Olson Dale M Paving machine output monitoring system
EP2025811A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-18 Joseph Voegele AG Verfahren und Regelsystem zum Einbauen einer Deckenschicht
US20110255918A1 (en) * 2010-04-14 2011-10-20 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Paving machine control and method
EP2921588A1 (de) 2014-03-18 2015-09-23 MOBA - Mobile Automation AG Straßenfertiger mit Schichtdickenerfassungsvorrichtung und Verfahren zum Erfassen der Dicke einer eingebauten Materialschicht
DE102014018113A1 (de) * 2014-10-10 2016-04-14 Dynapac Gmbh Straßenfertiger und Verfahren zur Herstellung eines Straßenbelags
DE102015001101A1 (de) * 2015-01-30 2016-08-04 Dynapac Gmbh Straßenfertiger und Verfahren zur Herstellung eines Straßenbelags
WO2018065551A1 (en) * 2016-10-07 2018-04-12 Anthony Kelly A compaction compensation system
EP3739122A1 (de) * 2019-05-14 2020-11-18 Joseph Vögele AG Strassenfertiger und verfahren zum bestimmen einer schichtdicke einer hergestellten einbauschicht

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017010238A1 (de) * 2017-11-03 2019-05-09 Bomag Gmbh Messung der Einbauschichtdicke durch Straßenwalze
EP3795748B1 (de) * 2019-09-20 2022-08-31 MOBA Mobile Automation AG Nivelliersystem für eine strassenbaumaschine
EP3851584B1 (de) 2020-01-16 2022-11-09 Joseph Vögele AG Strassenfertiger mit verdichtungssteuerung
EP4224112B1 (de) 2020-01-31 2025-08-20 MOBA Mobile Automation AG Baumaschine und verfahren zum steuern einer baumaschine

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04179706A (ja) * 1990-11-14 1992-06-26 Niigata Eng Co Ltd 敷均し機械における舗装厚制御方法
US5393167A (en) * 1990-11-14 1995-02-28 Niigata Engineering Co., Ltd. Method for controlling the thickness of pavement and setting the conditions for automatic control of the leveling machine
EP0542297A1 (de) * 1991-11-15 1993-05-19 MOBA-electronic Gesellschaft für Mobil-Automation mbH Ultraschallsensor-Regeleinrichtung für einen Strassenfertiger
DE10025462A1 (de) * 2000-05-23 2001-12-06 Moba Mobile Automation Gmbh Schichtdickenbestimmung unter Verwendung eines Neigungssensors
US20060045620A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-02 Olson Dale M Paving machine output monitoring system
EP2025811A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-18 Joseph Voegele AG Verfahren und Regelsystem zum Einbauen einer Deckenschicht
US20110255918A1 (en) * 2010-04-14 2011-10-20 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Paving machine control and method
EP2921588A1 (de) 2014-03-18 2015-09-23 MOBA - Mobile Automation AG Straßenfertiger mit Schichtdickenerfassungsvorrichtung und Verfahren zum Erfassen der Dicke einer eingebauten Materialschicht
EP3048199A1 (de) 2014-03-18 2016-07-27 MOBA - Mobile Automation AG Strassenfertiger mit schichtdickenerfassungsvorrichtung und verfahren zum erfassen der dicke einer eingebauten materialschicht
EP3228981A1 (de) 2014-03-18 2017-10-11 MOBA Mobile Automation AG Strassenfertiger mit schichtdickenerfassungsvorrichtung und verfahren zum erfassen der dicke einer eingebauten materialschicht
DE102014018113A1 (de) * 2014-10-10 2016-04-14 Dynapac Gmbh Straßenfertiger und Verfahren zur Herstellung eines Straßenbelags
DE102015001101A1 (de) * 2015-01-30 2016-08-04 Dynapac Gmbh Straßenfertiger und Verfahren zur Herstellung eines Straßenbelags
WO2018065551A1 (en) * 2016-10-07 2018-04-12 Anthony Kelly A compaction compensation system
EP3739122A1 (de) * 2019-05-14 2020-11-18 Joseph Vögele AG Strassenfertiger und verfahren zum bestimmen einer schichtdicke einer hergestellten einbauschicht

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