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Patent Searching and Data


Title:
RADAR-ASSISTED POSITIONING OF LARGE DEVICES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/055236
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for positioning two devices for transferring bulk material relative to each other, wherein at least one device of said devices can be moved, and a material discharge or a material receiving portion arranged on said device is to be aligned with the material discharge or the material receiving portion of the respective other device. The invention is characterized in that multidimensional imaging radar sensors (20) which are attached to one device periodically detect the surroundings of the material discharge or the material receiving portion of the other device, pick up the reflection of emitted radar beams on a reflection ring (19) which is attached to the respective other device and which surrounds the material discharge or the material receiving portion arranged on said device, and transmit corresponding raw data to a calculating unit. In the calculating unit, the spatial position of each radar sensor (20) arranged on the device in a corresponding relative coordinate system with the spatial coordinates X, Y, Z, said position being stored in the calculating unit, is put into a ratio with the spatial position of the reflection points which are generated by the incidence of the radar beams emitted by each radar sensor (20) on the reflection ring (19) in a corresponding relative coordinate system with the spatial coordinates X, Y, Z, said position being ascertained in the calculating unit, and the relative position of the devices is then changed until the positional ratio of the radar sensors (20) to the reflection points which are to be assigned to the radar sensors corresponds to a specified target value.

Inventors:
WINKEL REIK (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/071562
Publication Date:
April 23, 2015
Filing Date:
October 15, 2013
Export Citation:
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Assignee:
INDURAD GMBH (DE)
International Classes:
G01S13/87; E21C47/00; E21F17/18; G01S5/02
Foreign References:
DE19947739A12001-04-12
Attorney, Agent or Firm:
MÜLLER, Karl-Ernst et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zur Positionierung von zwei eine Übergabe von S chüttgut realisierenden Geräten zueinander, von denen wenigstens ein Gerät bewegl ich und m it einem an ihm eingerichteten Material abwurf oder Materialaufnahme zu dem Materialabwurf oder der Materialaufnahme des j ewei ls anderen Gerätes auszurichten ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einen Gerät angebrachte mehrdimensional abbildende Radarsensoren (20) das Umfeld von Materialabwurf oder Materialaufnahme des anderen Gerätes periodisch erfas sen und die Reflektion ausgesandter Radarstrahlen an einem an dem jeweils anderen Gerät angebrachten, den an diesem Gerät angeordneten Materialabwurf oder die Materialaufnahme umschl ießenden Reflektionsring ( 19) aufnehmen und entsprechende Rohdaten an eine Recheneinheit überm itteln, und dass in der Recheneinheit di e in der Recheneinheit abgelegte räumliche Lage j edes Radarsensors (20) an dem Gerät in einem zugeordneten relativen Koordinatensystem mit den Raumkoordinaten X, Y, Z in ein Verhältnis zu der in der Recheneinheit erm ittelten räum lichen Lage der durch das Auftreffen der von j edem Radarsensor (20) ausgesendeten Radarstrahlen auf den Reflektionsring ( 1 9) hervorgerufenen Reflektionspunkte in einem zugeordneten relativen Koordinatensystem mit den Raumkoordinaten X, Y, Z gesetzt wird und daraufhin die Position der Geräte zueinander derart verändert wird, bis das Lageverhältnis der Radarsensoren (20) zu den ihnen zuzuordnenden Reflektionspunkten einem vorgegebenen So llwert entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei zueinander frei beweglichen, den Materialabwurf und die Materialaufnahme aufweisenden Geräten an einem der beiden Geräte wenigstens drei auf den an dem anderen Gerät angeordneten Reflektionsring (19) ausgerichtete Radarsensoren (20) angebracht sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Gerät eine Bandanlage (11) darstellt, längs der als zweites Gerät ein in der Bandachse raupengeführter Wagen (15) oder ein neben der Bandanlage freibeweglicher Wagen (13) verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Gerät oder am zweiten Gerät der Reflektionsring (19) angeordnet ist und an dem jeweils anderen Gerät wenigstens ein auf den Reflektionsring (19) ausgerichteter Radarsensor (20) angeordnet ist, und dass zusätzlich der seitliche Abstand (27) des jeweiligen Wagens (13, 15) zu der Bandanlage (11) mittels wenigstens eines an dem betreffenden Wagen (13/15) angeordneten Radarsensors (25) ermittelt und in ein Verhältnis zu einem in der Recheneinheit abgelegten Abstandssollwert gesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem jeweiligen Wagen (13, 15) wenigstens ein seitlich auf ein Traggerüst der Bandanlage (11) ausgerichteter Radarsensor mit vertikaler Winkelabbildung angeordnet ist und anhand der von dem Radarsensor aufgenommenen Reflektionssignale in der Recheneinheit der seitliche Abstand des Radarsensors von dem Traggerüst ermittelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem jeweiligen Wagen (13, 15) wenigstens ein in Verlaufsrichtung der Bandanlage (11) ausgerichteter wenigstens zweidimensionaler Radarsensor (25) mit horizontaler Winkelabbildung und mit einer Reichweite seiner Strahlung von >5m angeordnet ist, der aufgrund der Reflektion der Radarstrahlen die fortlaufend aufgestellten Traggerüste der Bandanlage (11) in Distanz und Winkel ortet, wobei in der Recheneinheit aufgrund der von dem Radarsensor (25) übermittelten Rohdaten der seitliche Abstand (27) des Radarsensors (25 ) zu dem im Bereich der Übergabestel le gel egenen Traggerüst ermittelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich anhand einer aus den vom Radarsensor (25 ) überm ittelten Rohdaten ermittelten Verl aufslinie der Traggerüste der Horizontalwinkel zwischen der Bandachse und der Fahrtrichtung des j eweiligen Wagens ( 1 3 , 1 5 ) erm ittelt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem an dem Re- flektionsring ( 1 9) dreiflächige Winkelreflektoren angeordnet sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , bei welchem an dem Re- flektionsring ( 1 9) zweiflächige Winkelreflektoren in einer derartigen Ausrichtung angeordnet sind, dass ankommende Radarstrahlen lotrecht auf die Verbindungsl inie der beiden Flächen treffen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem an dem Re- flektionsring ( 1 9) einflächige Plattenreflektoren in einer derartigen Ausrichtung angeordnet sind, dass der eingehende Radarstrahl lotrecht auf die Platte trifft und die Platte eine ausreichende Oberflächenverformung und Rauheit aufweist, so dass eine diffuse Streuung in einem beschränkten Winkelbereich gegeben ist.

1 0. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , bei welchem an dem Re- flektionsring ( 1 9) Winkelreflektoren m it einer aufgrund von m it Dioden geschalteten Gittern zeitweise veränderten Reflekti onseigenschaft angeordnet sind.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem an dem Re- flektionsring (19) flache isolierte Resonanzreflektoren mit der jeweiligen Größe einer halben Wellenlänge angeordnet sind, deren Reflektion- seigenschaft durch Umschalten zwischen zwei Lasten verändert wird.

12. Verfahren zur Positionierung von zwei eine Übergabe von Schüttgut realisierenden Geräten zueinander, von denen wenigstens ein Gerät beweglich und mit einem Materialabwurf oder einer Materialaufnahme zu dem Materialabwurf oder der Materialaufnahme des anderen Gerätes auszurichten ist, wobei das erste Gerät eine Bandanlage (11) darstellt, längs der als zweites Gerät ein in der Bandachse raupengeführter Wagen (15) oder ein neben der Bandanlage (11) freibeweglicher Wagen (13) verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein in Verlaufsrichtung der Bandanlage (11) ausgerichteter wenigstens zweidimensionaler Radarsensor (25) mit horizontaler Winkelabbildung und mit einer Reichweite seiner Strahlung von >5m angeordnet ist, der aufgrund der Reflektion der Radarstrahlen die fortlaufend aufgestellten Traggerüste der Bandanlage in Distanz und Winkel ortet, wobei in der Recheneinheit aufgrund der von dem Radarsensor (25) übermittelten Rohdaten der seitliche Abstand (27) des Radarsensors (25) zu dem im Bereich der Übergabestelle gelegenen Traggerüst und anhand einer aus den Rohdaten ermittelten Verlaufslinie der Traggerüste der Horizontalwinkel zwischen der Bandachse und der Fahrtrichtung des jeweiligen Wagens (13, 15) ermittelt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welchem Radarsensoren (25) mit einem Wellenlängenbereich von 1mm bis Im eingesetzt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 3 , bei welchem neben den mittel s des Radarsensors (25 ) aufgenommenen Entfernungswerten und Wi nkelwerten auch die vom Radarsensor gemessenen Doppler Relativgeschwindigkeiten genutzt werden.

1 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 , bei welchem neben den vom Radarsensor (25 ) aufgenommenen Entfernungswerten und Winkelwerten zusätzliche Lageinformationen genutzt werden, die von einer zusätzlichen Stützsensorik wie Neigungsgeber, Beschleunigungsgeber, Gyroskope, Gelenkwinkelgeber, GPS und/oder Kompass zur Verfügung gestellt werden.

Description:
Radargestützte Positioni erung von Großgeräten

Beschreibung

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Pos itionierung von zwei eine Übergabe von Schüttgut realisierenden Geräten zueinander, von denen wenigstens ein Gerät bewegl ich und mit einem an ihm eingereichten Materialabwurf oder einer Materialaufnahme zu dem Materialabwurf oder der Materialaufnahm e des j eweils anderen Gerätes auszurichten ist.

Ein Verfahren der vorgenannten Art ist in der DE 1 0 2005 054 840 A I beschrieben, bei welchem es in einem Ausführungsbeispiel darum geht, bei einem in einem Braunkohl en-Tagebau eingerichteten Schüttgut-Transportsystem das Schüttgut von einer Bandanlage über einen längs der Bandanlage verfahrbaren Bandschleifenwagen aufzunehmen und über einen an dem B andschlei fenwagen befindlichen Ausleger auf das Transportband eines relativ zu der Bandanlage bzw. dem daran verfahrbaren Bandschleifenwagen verfahrbaren Absetzer aufzugeben . Insofern ist der Bandschleifenwagen m it Aus leger als das einen Materialabwurf aufweisende erste Großgerät und der Absetzer m it dem das Schüttgut aufnehmenden Transportband als das eine Materialaufnahme aufweisende zweite Großgerät anzusehen. Es versteht sich, dass die beiden Großgeräte j eweils in der richtigen Position zueinanderstehen müssen, um eine reibungslose Materialübergabe zu gewährleisten . Hierzu i st in der DE 1 0 2005 054 840 A I im Einzelnen die Anwendung der Transpondertechnik beschrieben, im Rahmen derer an dem Absetzer eine Basisstation zum Aussenden eines Basi ssignals und zum Empfangen von

Transpondersignalen und an dem Bandschleifenwagen bzw. dessen Ausleger eine Vielzahl von Transpondern zum Empfang des Basissignal s und zum Aus senden von Transpondersignalen angeordnet sind, wobei in einer Auswerteeinheit ein Bestimmen der relativen Position von Absetzer und B andschleifenwagen zueinander erfol gt und über eine zugeordnete Steuereinri chtung ein Nachführen des Absetzers zu der Bewegung des Bandschleifenwagens eingeleitet wird. Hierbei ist vorgesehen, dass die relative Pos ition und/oder die Relativgeschwindigkeit der beiden betroffenen Geräte zueinander nach dem Prinzip der dreidimensionalen Triangulation bestimmt wird.

Mit dem bekannten Verfahren i st insbesondere noch der Nachteil verbunden, dass eine Vielzahl von Transpondern an den Geräten verbaut werden muss , welche in ihrer Anordnung an dem j eweiligen Gerät mit der erforderlichen Genauigkeit eingemessen werden müssen. Einige Transponder sind regelmäßig abgeschattet, so dass S ignale nicht ankommen oder durch Mehrwegeausbreitungen verfälscht werden. Weiterhin benötigen derartige aktive Transpon- dersysteme j eweil s eine Stromversorgung für die einzelnen Transponder, was den Instal lationsaufwand und die Anfälligkeit im oft rauhen B etrieb erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verführung zu stellen, bei dem der Hardwareaufwand für die Durchführung des Verfahrens reduziert und die Prozesssicherheit des Verfahrens verbessert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser B eschreibung nachgestellt sind. Die Erfindung sieht hierzu bei einem Verfahren m it den eingangs genannten, gattungsgemäßen Merkmalen vor, dass an dem einen Gerät angebrachte mehrdimensional, d. h . mindestens zwei zweidimensional abbildende Radarsenso ren das Umfeld von Materialabwurf oder Materialaufnahme des anderen Gerätes periodisch erfassen und die Reflektion ausgesandter Radarstrahlen an einem an dem j ewei ls anderen Gerät angebrachten, den an diesem Gerät angeordneten Materialabwurf oder die Materialaufnahme umschließenden Reflek- tionsring aufnehmen und entsprechende Rohdaten an eine Recheneinheit ü- berm itteln, und dass in der Recheneinheit die in der Recheneinheit abgelegte räumliche Lage j edes Radarsensors an dem Gerät in einem zugeordneten relativen Koordinatensystem mit den Raumkoordinaten X, Y, Z in ein Verhältnis zu der in der Recheneinheit ermittelten räumlichen Lage der durch das Auftreffen der von j edem Radarsensor ausgesendeten Radarstrahlen auf den Re- flektionsring hervorgerufenen Reflektionspunkte in einem zugeordneten relativen Koordinatensystem mit den Raumkoordinaten X, Y, Z gesetzt wird und daraufhin die Position der Geräte zueinander derart verändert wird, bis das Lageverhältnis der Radarsensoren zu den ihnen zuzuordnenden Reflekti- onspunkten einem vorgegebenen Sollwert entspricht. Neben der räumlichen Lage mit X, Y, Z-Koordinaten lassen sich auch Lageinformationen zur Neigung ableiten.

Bei Verwirklichung der Erfindung sind an die Ausbildung des Reflektionsrin- ges keine besonderen Anforderungen zu stellen; dieser kann kreisförmig, oval oder po lygonartig ausgebildet sein.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass insbesondere im Vergleich mit der aus der DE 1 0 2005 054 840 A I bekannten, in einem weiten Winkelbereich abstrahlende Transpondertechnik die eingesetzte Radartechnik aufgrund des fokussierten Strahls zuverlässige Messwerte liefert und auch mit sehr robusten Komponenten arbeitet, die unter den oft rauhen B etriebsbed ingungen e ine zuverlässige Funktion der Radartechnik mit ausreichender Genaui gkeit gewährleisten. Im Hinblick auf die Bestimmung der Positionsinformationen zu den beiden Geräten basiert das Rechenmodell vorzugsweise auf dem Zusammenführen der von den Radarsensoren aufgenommen zweidimens ionalen Daten in einem mehrdimensionalen Raum mit anschließendem Abgleich anhand eines Observationsmodells, welches die Übereinstimmung der aufgrund der Gerätegeometrie zu erwartenden räum lichen Reflektionspunkte mit den Observationen in Form der aufgenommenen realen Reflektionspunkte qualitativ und quantitativ bewertet. Zusätzlich schränkt ein integriertes Bewegungsmodel l die Bewegung der erwarteten Observationen ein, wobei das Bewegungsmodell im Wesentlichen auf Randbedingungen zur physikalischen Bewegung der betreffenden Geräte basiert. Alternativ können die entsprechenden Informationen auch ähnlich dem Stand der Technik m it der dreidi mensionalen Triangulation zusammengeführt werden, wobei hier neben Entfernungswerten auch Winkelwerte genutzt werden.

Mittels des vorgebbaren Sollwertes bezüglich der Abweichung der räum lichen Läge der Radarsensoren zu den an dem Reflektionsring hervorgerufenen Re- flektionspunkten können an den Übergaben besondere B etriebsverhältnisse wie beispielsweise sich bei unterschiedlichen Bandgeschwindigkeiten einstel= lende unterschiedliche Abwurfparabeln für das Schüttgut berücksichtigt bzw. abgebildet werden, die j eweils eine an die j eweilige Abwurfparabel angepass- te Positionierung des Materialabwurfs des einen Geräts zu der Materialaufnahme des anderen Gerätes bedingen.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung geht davon aus, dass die beiden Geräte mit dem Materialabwurf einerseits und der Materialaufnahme andererseits frei zueinander verfahrbar und damit positionierbar sind, wie dies beispielsweise bei einer mobilen Brechanlage und einem nachgeschalteten Über- gabeband der Fall sein kann. In diesem Fall ist es notwendig, dass an einem der beiden Geräte wenigstens drei auf den an dem j ewei l s anderen Gerät angeordneten Reflektionsring ausgerichtete Radarsensoren angebracht sind, weil nur in diesem Fall eine ausreichende Bestimmtheit der Positionierung der Geräte zueinander gewährleistet ist. Es kann j edoch auch eine größere Anzahl von Radarsensoren vorgesehen sein .

Ein weiterer Anwendungsfall ist dadurch gegeben, dass das erste Gerät von einer Bandan lage gebildet ist. Bezügl ich dieser Bandanlage kann eine Reihe von weiteren Geräten als j eweiliges zweites Gerät zum Einsatz kommen. Zum einen kann es sich um die Bandanlage übergreifende, raupengeführte Wagen handeln, etwa in Form eines den Materialabwurf bildenden Aufgabewagens oder in Form eines der Aufnahme von Schüttgut von der Bandanlage dienenden Bandsch leifenwagens . Eine andere Konfiguration liegt vor, wenn paral lel zur Bandanlage ein Belade- oder Stützwagen oder ein Bandwagen als Aufnahmewagen oder auch unmittelbar ein Großgerät wie ein Bagger oder ein Absetzer freibeweglich verfahrbar sind. In allen Fällen müssen die j ewei l igen Wagen parallel zur Achse der B andanlage verfahren, um eine Kolli sion zu vermeiden, und es müssen j eweiliger Materialabwurf und Materialaufnahme zueinander richtig positioniert sein. Dies wird insbesondere dadurch gewährleistet, dass zusätzlich zu der Anordnung des Reflektionsringes einerseits und der Radarsensoren andererseits der seitliche Abstand des j eweiligen Wagens zu der Bandanlage mittels wenigstens eines an dem betreffenden Wagen angeordneten Radarsensors ermittelt und in ein Verhältnis zu einem in der Recheneinheit abgelegten Abstandssollwert gesetzt wird. In diesem Fall reicht es m it Blick auf die Bestimmtheit der Lagedaten aus, wenn an dem einen Gerät der Reflektionsring und an dem j eweils anderen Gerät wenigstens zwei auf den Reflektionsring ausgerichtete Radarsensoren angeordnet sind. Zur Ermittlung des seitl ichen Abstandes kann nach einem Ausführungsbei spiel der Erfindung vorgesehen sein, dass an dem j ewei ligen Wagen weni gstens ein seitlich auf ein Traggerüst der Bandanlage ausgerichteter Radarsensor mit vertikaler Winkelabbi ldung, d. h. senkrecht zum Boden angeordnet i st und anhand der von dem Radarsensor aufgenomm enen Refl ektionssignale in der Recheneinheit der seitl iche Abstand des Radarsensors von dem Traggerüst ermittelt wird. In diesem Fal l ist der seitl iche Abstand unm ittelbar aus den von dem betreffenden Radarsensor gelieferten Rohdaten durch Transformation der Polarkoordinaten in kartesische Koordinaten abgreifbar. Es müssen j edoch mehrere, vorzugsweise drei Radarsensoren an dem Wagen angebracht werden, um eine Messung auch während des Überfahrens einer zwischen zwei Bandgerüsten bestehenden Lücke zu ermöglichen .

Gemäß einer alternativen Verfahrensweise kann vorgesehen sein, das s an dem j eweiligen Wagen wenigstens ein in Verlaufsrichtung der Bandanlage ausgerichteter wenigstens zweidimensionaler Radarsensor mit horizontaler Winkelabbildung und m it einer Reichweite seiner Strahlung von >5 m angeordnet ist, der aufgrund der Reflektion der Radarstrahlen die fortlaufend aufgestellten Traggerüste der Bandanlage in Distanz und Winkel ortet, wobei in der Recheneinheit aufgrund der von dem Radarsensor übermittelten Rohdaten der seitliche Abstand des Radarsensors zu dem im B ereich der Übergabestel le gelegenen Traggerüst ermittelt wird. Vorzugsweise sollte der eingesetzte Radarsen sor in dem abbi ldenden 2 D-Feld einen Öffnungswinkel von ca. 1 0° bis 1 60° aufweisen. Hierbei ergibt sich zunächst noch der zusätzliche Vortei l, dass nur noch ein Radarsensor erforderlich ist, der nun eine horizontale Winkelabbildung parallel zum Boden aufweist und ebenfalls eine entsprechend größere Reichweite . Aufgrund der von einem derartigen Radarsensor ermittelten Rohdaten kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zusätzlich anhand einer aus dem Radarsensor übermittelten Rohdaten ermittelten Ver- laufslinie der Traggerüste der Horizontalwinkel zwischen der B andachse und der Fahrtrichtung des j eweiligen Wagen ermittelt werden, so dass eine mögliche Kollision frühzeitig erkennbar ist. In diesem Fal l wird der seitliche Abstand des Radarsensors zu dem im Bereich der Übergabestel le gel egenen Traggerüst errechnet.

Gemäß j eweils unterschiedl ichen Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen , dass an dem Reflektionsring dreiflächige Winkelreflektoren angeordnet sind, wobei die Einzelreflektoren in Reihe oder in einem Muster strukturiert angeordnet werden.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass an dem Reflektionsring zweiflächige Winkelreflektoren in einer derartigen Ausrichtung angeordnet sind, dass ankommende Radarstrahlen lotrecht auf die Verbindungsl inie der beiden Flächen treffen.

Wiederum alternativ sind an dem Reflektionsring einflächige Plattenreflektoren in einer derartigen Ausrichtung angeordnet, dass der eingehende Radarstrahl lotrecht auf die Platte trifft und die Platte eine ausreichende Oberfl ächenverformung und Rauheit aufweist, so dass eine diffuse Streuung in einem beschränkten Winkelbereich gegeben ist.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass an dem Reflektionsring Winkelreflektoren m it einer aufgrund von mit Dioden geschalteten Gittern zeitweise veränderten Reflektionseigenschaft angeordnet sind, um die Winkelreflektoren von anderen natürlichen Reflektionen unterscheidbar zu machen (Harm o- nicradar).

Wiederum kann vorgesehen sein, dass an dem Reflektionsring flache isol ierte Resonanzreflektoren mit der j eweiligen Größe einer halben Wel lenlänge an- geordnet sind , deren Reflektionseigenschaft durch Umschalten zwischen zwei Lasten verändert wird, um diese von anderen natürlichen Reflektionen unterscheidbar zu machen (Switched Reflector Radar) .

In einer besonderen Ausführungsform sieht die Erfindung vor, be i als B andan lage einerseits und längs der B andanlage verfahrbaren Wagen unterschiedl icher Funktion andererseits ausgebildeten Geräten auf die Anordnung eines Reflektionsringes zu verzichten und lediglich einen in Verlaufsrichtung der Bandanlage ausgerichteten wenigstens zweidimensionalen Radarsensor mit horizontaler Winkelabbildung und mit einer Reichweite seiner Strahlung von >5m einzusetzen, wobei in diesem Fall aus den von dem Radarsensor überm ittelten Rohdaten eine Verlaufslinie der Traggerüste der B andanlage erm ittelt wird, woraus sowohl der seitliche lotrechte Abstand des Aufgabewagens von der B andanlage wie auch der Horizontalwinkel zwischen der Bandachse und der Fahrtrichtung des j eweiligen Wagens ermittelt werden können. Auch hierbei sollte der eingesetzte Radarsensor in dem abbildenden 2D-Feld einen Öffnungswinkel von ca. 1 0° bis 1 60° aufweisen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass neben den m ittels des Radarsensors aufgenommenen Entfernungswerten und Winkelwerten auch die vom Radarsensor gemessenen Dopp ler Relativgeschwindigkeiten genutzt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass neben den vom Radarsensor aufgenommenen Entfernungswerten und Winkelwerten zusätzliche Lageinformationen genutzt werden, die von einer zusätzlichen Stützsensorik wie Neigungsgeber, Beschleunigungsgeber, Gyroskope und/oder Gelenkwinkelgeber zur Verfügung gestel lt werden.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kommen Radarsensoren m it einem Längenwel lenbereich von 1 mm bis I m zum Einsatz. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine von einem mobilen Brecher zu einer Bandanlage führende Übergabeanordnung für S chüttgut in einer schematischen Darstellung,

Fig. 2 die Übergabe von einem Brecher auf einen Bandwagen in einer

schematischen Darstellung,

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 dargestel lten Übergabeanordnung.

Eine typische Anwendung der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Ein in einen mobilen Brecher 10 aufgegebenes Schüttgut soll auf eine Bandan lage 1 1 verbracht werden. Hierzu übergibt der Brecher 10 über einen an ihm angebrachten Ausleger 12 auf einen verfahrbaren, seitlich ausgestellte Arme 14 aufweisenden Bandwagen 1 3 , wobei der Bandwagen 13 seinerseits auf einen die Bandanlage 1 1 übergreifenden, auf einem Raupenfahrwerk 1 6 verfahrbaren Aufgabewagen 1 5 übergibt, der das Schüttgut seinerseits auf die Bandanlage 1 1 aufgibt. Insofern wei st die Übergabeanordnung für das Schüttgut zwei Übergabepunkte auf, bei denen eine Ausrichtung der j eweils beteiligten Geräte Brecher 10 und Bandwagen 13 einerseits sowie B andwagen 1 3 und Aufgabewagen 1 5 andererseits gewährleistet sein muss . Die j eweiligen, j ewei ls parallel zur Erstreckung der Bandanlage 1 1 zu wählenden Fahrtrichtungen von Brecher 1 0, Bandwagen 1 3 und Aufgabewagen 1 5 s ind m it Pfei len 1 7 bezeichnet, während die möglichen Drehrichtungen von Ausleger 1 2 des Brechers 1 0 und der Arme 14 des Bandwagens 1 3 m it Pfeilen 1 8 bezeichnet s ind .

In einer vergrößerten, nicht maßstäblichen Darstellung sind an den Übergabepunkten von Ausleger 1 2 des ' Brechers 1 0 auf den zugeordneten Arm 14 des B andwagens 1 3 und von dem anderen Arm 1 4 des Bandwagens 1 3 auf den Aufgabewagen 1 5 die Anordnung von erfindungsgemäß eingesetzten Reflekti- onsringen 1 9 und zugeordneten Radarsensoren 20 wiedergegeben, wobei die Zuordnung von Reflektionsring 1 9 und Radarsensoren 20 auf den j ewei ls zueinander zu positionierenden Geräten beliebig gewählt sein kann. So können der Reflektionsring 1 9 auf dem Aufgabewagen 1 5 und die Radarreflektoren 20 am Ende des Arm s 14 des Bandwagens 1 3 oder umgekehrt angeordnet sein. B ei dem dargestel lten Ausführungsbeispiel sind drei Radarsensoren 20 in ei ner gleichm äßigen Umfangsverteilung angeordnet, al lerdings können auch mehr als drei Radarsensoren 20 vorgesehen sein . Die Radarsensoren 20 verfügen über eine m indestens zweidimensionale Abbildung, j edoch können auch dreidimensional abbildende Radarsensoren zum Einsatz kommen.

Fi g. 2 verdeutlicht ebenfalls in einer schematischen Darstellung die Anordnung von Radarsensoren 20 und Reflektionsring 1 9 im Bereich der Übergabe von dem Ausleger 1 2 des Brechers 10 auf den Bandwagen 13 . Bei dem dargestellten Ausführurigsbeispiel ist der Reflektionsring 1 9 an dem B andwagen 1 3 angeordnet, während wiederum drei Radarsensoren 20 am Ende des Auslegers 1 2 des Brechers 1 0 angebracht sind. Die drei Radarsensoren s ind m it ihrem Öffnungswinkel 2 1 auf den Reflektionsring 1 9 ausgeri chtet, so dass sich dort entsprechend drei Reflektionspunkte ergeben. In einer zugeordneten Rechen einheit wird die räumliche Lage dieser Reflektionspunkte in einem zugeordneten relativen Koordinatensystem mit den Raumkoordinaten X, Y, Z ermittelt, und diese räum liche Lage wird in der Recheneinheit in ein Verhältnis zu der in der Recheneinheit abgelegten räuml ichen Lage j edes Radarsensors 20 an dem Ausleger 12 in einem zugeordneten relativen Koordinatensystem mit den Raumkoordinaten X, Y, Z gesetzt, wobei das sich daraus ergebende Lageverhältnis die Position der Geräte zueinander wiedergibt, so dass bei einer festgestellten Abweichung dieses ermittelten Lageverhältnisses zu einem in der Recheneinheit vorgegebenen Sollwert die Position der Geräte zueinander der- art verändert wird, bis das tatsächliche Lageverhältnis dem vorgegebenen Sol lwert entspricht.

Gemäß F i g. 3 kann in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass zur Steuerung einer parallel zur Bandanlage 1 1 ausgerichteten Fahrtri chtung des Bandwagens 1 3 an dem Bandwagen 1 3 ein mehrdimensional , d . h . m indestens zweidimensional abbildender Radarsensor 25 mit einer horizontalen, d. h. parallel zum Boden ausgerichteten Winkelabbi ldung angeordnet ist, der über eine Reichweite seiner Strahlung von >5m verfügt, wobei derartige Radarsensoren 25 mit einer Reichweite von bis zu 1 00 m zur Verfügung stehen. Dieser Radarsensor 25 ist in Richtung des Verlaufs der Bandanlage 1 1 an dem Bandwagen 1 3 ausgerichtet und blickt bei einem Öffnungswinkel 26 von 10 Grad bis 160 Grad auf die in Längsrichtung der Bandanlage 1 1 in Reihe stehenden Bandgerüste . Diese nicht weiter dargestellten Bandgerüste verfügen an ihren Bandgerüstpfeilern und Bandgerüstholmen über ausreichend scharfe Kanten und Flächen, um eine gute Reflektion der Radarstrahlen herbeizuführen. Somit können die Bandgerüste in ihrer Di stanz und in ihrem Winkel zum Radarsensor 25 von diesem geortet werden . Aus den vom Radarsensor 25 aufgenommenen Rohdaten kann somit eine Verl aufsl inie der Bandanlage 1 1 erstellt werden, so dass der j eweils geltende Horizontalwinkel zwischen der durch die Ausrichtung des Radarsensors 25 definierten Fahrtrichtung des Bandwagens 1 3 und der Achse der Bandanlage 1 1 erm ittelt werden kann . Dieser Horizontalwinkel ermöglicht eine vorausschauende Beurtei lung, ob auch im weiteren Verlauf der Fahrbewegungen des Bandwagens 1 3 eine zutreffende Ausrichtung von Bandwagen 1 3 und Bandanlage 1 1 gewährleistet ist. Gleichzeitig ist die Bestimmung des seitlichen Abstandes 27 von dem Radarsensor 25 zur Bandanlage 1 1 bzw. zu deren Bandgerüsten in der Recheneinheit möglich, und soweit dieser seitliche Abstand als Lagesignal zur Verfügung steht, ist im Falle der Anwendung von Reflektionsring 1 9 und Radarsensoren 20 im Bereich der Übergabe von B andwagen 1 3 auf den Auf- gabewagen 1 5 die Anordnung von nur zwei, auf den Reflektionsri ng 1 9 ausgerichteten Radarsensoren 20 erforderlich.

Unabhängig von der Positions-Ausrichtung im Bereich der eigentlichen Übergabe des S chüttgutes ist eine derartige Anordnung eines in der Bandachse ausgerichteten Radarsensors 25 m it horizontaler Winkelabbildung und entsprechend großer Reichweite besonders vorteilhaft einsetzbar bei einem die Bandanlage 1 1 übergreifenden und auf Raupenfahrwerken verfahrbaren Aufgabewagen 1 5 oder einem entsprechend angeordneten und verfahrbaren B andschleifenwagen, wie er zur Aufnahme von Schüttgut von einer fortgeführten Bandanlage zum Einsatz kommt. Da hier die Bewegungsspielräume von Aufgabewagen bzw. Bandschleifenwagen zu der fest eingebauten B andanlage besonders gering sind, ist eine vorausschauende Überwachung der Fahrtrichtung von Aufgabewagen bzw. Bandschleifenwagen im Verhältnis zum Verlauf der Bandachse besonders wichtig, so dass entsprechend der Einsatz eines in die Fahrtrichtung des zugeordneten Gerätes blickenden Radarsensors 25 im Rahmen einer eigenständigen und von dem zusätzlichen Einsatz eines Reflekti - onsringes mit zugeordneten Radarsensoren unabhängigen Erfindung vorgeschl agen ist.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.