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Title:
WORKING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/280855
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a working machine (100) comprising: - an ultra wideband (UWB) system having an UWB tag (1) and a number of UWB anchors (2); - a wireless remote control (3) for remote control of the mobile working machine (100); and - a control unit (4) coupled to the UWB system for data exchange, the control unit (4) being configured to ascertain a position of the UWB tag (1) relative to the mobile working machine (100) and/or an orientation of the UWB tag (1) relative to the mobile working machine (100) on the basis of data made available by the UWB system and to execute specified functions of the mobile working machine (100) upon a command by means of the remote control (3) only when the ascertained position of the UWB tag (1) lies within specified ranges (5, 6) around the working machine (100) and/or when the ascertained orientation of the UWB tag (1) corresponds to a specified orientation.

Inventors:
BUKSCHAT NILS (DE)
HUTH TOBIAS (DE)
ZIEMENS CHRISTIAN (DE)
DÜRR HANS-BERND (DE)
BRAUN MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/068593
Publication Date:
January 12, 2023
Filing Date:
July 05, 2022
Export Citation:
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Assignee:
PUTZMEISTER ENGINEERING GMBH (DE)
International Classes:
G01S5/00; G01S5/02; G01S13/02
Domestic Patent References:
WO2020032412A12020-02-13
Foreign References:
JP6398062B12018-10-03
EP3824784A12021-05-26
DE202019107198U12020-01-22
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE RUFF, WILHELM, BEIER, DAUSTER & PARTNER MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Arbeitsmaschine (100), aufweisend: ein Ultra- Wideband (UWB)-Syste aufweisend ein UWB-Tag (1) und eine Anzahl von UWB-Ankern (2), eine drahtlose Fernbedienung (3) zur Fernbedienung der mobilen Arbeitsmaschine (100), und eine mit dem UWB-System zum Datenaustausch gekoppelte Steuereinheit (4), wobei die Steuereinheit (4) dazu ausgebildet ist, eine Position des UWB-Tags (1) relativ zur mobilen Arbeitsmaschine (100) und/oder eine Orientierung des UWB-Tags (1) relativ zur mobilen Arbeitsmaschine (100) basierend auf Daten zu ermitteln, die von dem UWB-System zur Verfügung gestellt werden, und vorgegebene Funktionen der mobilen Arbeitsmaschine (100) bei einer Anforderung mittels der Fernbedienung (3) nur dann auszuführen, wenn die ermittelte Position des UWB-Tags (1) innerhalb vorgegebener Bereiche (5, 6) um die Arbeitsmaschine (100) liegt und/oder wenn die ermittelte Ausrichtung des UWB-Tags (1) einer vorgegebenen Ausrichtung entspricht.

2. Arbeitsmaschine (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das UWB-Tag (1) an der drahtlosen Fernbedienung (3) befestigt ist oder in die drahtlose Fernbedienung (3) integriert ist.

3. Arbeitsmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass einer vorgegebenen Funktion ein vorgegebener Bereich (5, 6) und/oder eine vorgegebene Ausrichtung zugeordnet ist.

4. Arbeitsmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die vorgegebenen Bereiche (5, 6) und/oder die vorgegebene Ausrichtung derart vorgege ben sind/ist, dass innerhalb der vorgegebenen Bereiche (5, 6) und/oder bei der vorgege benen Ausrichtung Sicht auf solche gefahrbringenden Teile (7, 8; 9, 10) der Arbeitsma schine vorhanden ist, deren Bewegung mittels der Fernbedienung (3) angefordert wird.

5. Arbeitsmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Arbeitsmaschine (100) auf einer ersten Seite ausfahrbare Stützausleger (7) aufweist und auf einer zweiten Seite ausfahrbare Stützausleger (8) aufweist, wobei die Stützausleger (7) auf der ersten Seite bei einer entsprechenden Anforderung mittels der Fernbedienung (3) nur dann ausgefahren werden, wenn die ermittelte Position des UWB-Tags (1) innerhalb solcher Bereiche (5) auf der ersten Seite der mobilen Ar beitsmaschine (100) liegt, innerhalb derer die Stützausleger (7) auf der ersten Seite sicht bar sind, und/oder wenn bei der ermittelten Ausrichtung des UWB-Tags (1) die Stützaus leger (7) auf der ersten Seite sichtbar sind, wobei die Stützausleger (8) auf der zweiten Seite bei einer entsprechenden Anforderung mittels der Fernbedienung (3) nur dann ausgefahren werden, wenn die ermittelte Position des UWB-Tags (1) innerhalb solcher Bereiche (6) auf der zweiten Seite der mobilen Ar beitsmaschine (100) liegt, innerhalb derer die Stützausleger (8) auf der zweiten Seite sichtbar sind, und/oder wenn bei der ermittelten Ausrichtung des UWB-Tags (1) die Stützausleger (8) auf der zweiten Seite sichtbar sind.

6. Arbeitsmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Arbeitsmaschine (100) auf einer ersten Seite ein absenkbares Schlauchmagazin (9) aufweist und auf einer zweiten Seite ein absenkbares Schlauchmagazin (10) aufweist, wobei das Schlauchmagazin (9) auf der ersten Seite bei einer entsprechenden Anforde rung mittels der Fernbedienung (3) nur dann abgesenkt wird, wenn die ermittelte Position des UWB-Tags innerhalb solcher Bereiche (5) auf der ersten Seite der mobilen Arbeits maschine (100) liegt, innerhalb derer das Schlauchmagazin (9) auf der ersten Seite sicht bar ist, und/oder wenn bei der ermittelten Ausrichtung des UWB-Tags (1) das Schlauch magazin (9) auf der ersten Seite sichtbar ist, und wobei das Schlauchmagazin (10) auf der zweiten Seite bei einer entsprechenden Anfor derung mittels der Fernbedienung (3) nur dann angesenkt wird, wenn die ermittelte Posi tion des UWB-Tags (1) innerhalb solcher Bereiche (6) auf der zweiten Seite der mobilen Arbeitsmaschine (100) liegt, innerhalb derer das Schlauchmagazin (10) auf der zweiten Seite sichtbar ist, und oder wenn bei der ermittelten Ausrichtung des UWB-Tags (1) das Schlauchmagazin auf der zweiten Seite sichtbar ist.

7. Arbeitsmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Arbeitsmaschine (100) eine Autobetonpumpe ist.

Description:
Arbeitsmaschine

Die DE 20 2019 107 198 U1 offenbart eine Vorrichtung mit einer Hebevorrichtung und einer Lokalisierungsvorrichtung basierend auf der Ultra-Wideband (UWB)-Technologie.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Arbeitsmaschine zur Verfügung zu stellen, die einen möglichst sicheren Betrieb ermöglicht.

Die, insbesondere mobile, Arbeitsmaschine weist ein Ultra-Wideband (UWB)-System auf. Das UWB-System weist mindestens ein herkömmliches UWB-Tag auf, häufig auch als Marker be zeichnet. Das UWB-System weist weiter eine Anzahl von UWB-Ankern auf. Die Anzahl von UWB-Ankern kann beispielsweise zwischen 1 und 10 betragen.

Die UWB-Technologie (deutsch: Ultra-Breitband-Technologie) ist eine funkbasierte Kommunika tionstechnologie für den Nahbereich zur Übertragung von Daten für die Positionsbestimmung im Innen- und Außenbereich. Die Positionsbestimmung des oder der UWB-Tags erfolgt hierbei mittels einer Laufzeitbestimmung von Ultrabreitbandsignalen mit Frequenzen von mehr als 1,5 GHz zwischen dem oder den UWB-Tags und den UWB-Ankern. Die Ultrabreitbandsignale wei sen typisch eine Bandbreite zwischen 0,1 GHz und 10 GHz, insbesondere zwischen 0,5 GHz und 5 GHz, besonders bevorzugt zwischen 0,8 GHz und 1,2 GHz, auf. Die Frequenz der Ultrab reitbandsignale beträgt typisch zwischen 1,5 GHz und 20 GHz, insbesondere zwischen 2 GHz und 15 GHz, besonders bevorzugt zwischen 3 GHz und 10 GHz. Die Energie der Ultrabreit bandsignale beträgt typisch zwischen -100 dBm/Hz und -1 dBm/Hz, insbesondere zwischen -90 dBm/Hz und -10 dBm/Hz, besonders bevorzugt zwischen -60 dBm/Hz und -30 dBm/Hz. Im Üb rigen sei auch auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.

Die Arbeitsmaschine weist weiter eine drahtlose Fernbedienung zur Fernbedienung der mobilen Arbeitsmaschine auf.

Die Arbeitsmaschine weist weiter eine mit dem UWB-System zum Datenaustausch gekoppelte Steuereinheit auf, beispielsweise in Form einer Mikroprozessorsteuerung. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, eine Position des UWB-Tags relativ zur mobilen Arbeitsmaschine und/oder eine Orientierung bzw. (Aus-) Richtung des UWB-Tags relativ zur mobilen Arbeitsmaschine basierend auf Daten zu ermitteln, die von dem UWB-System zur Verfügung gestellt werden. Die Steuereinheit führt vorgegebene sicherheitsrelevante Funktionen der mobilen Arbeitsmaschine bei einer Anforderung mittels der Fernbedienung nur dann aus, wenn die ermittelte Position des UWB-Tags innerhalb vorgegebener Bereiche um die Arbeitsmaschine liegt. Alternativ oder zu sätzlich führt die Steuereinheit vorgegebene sicherheitsrelevante Funktionen der mobilen Ar beitsmaschine bei einer Anforderung mittels der Fernbedienung nur dann aus, wenn die ermit telte Ausrichtung des UWB-Tags einer vorgegebenen Ausrichtung entspricht.

Positionen bzw. Orte im Kontext dieser Beschreibung werden insbesondere als Orte bzw. Posi tionen im Raum verstanden und können beispielsweise in einem 3-dimensionalen Koordinaten system beschrieben werden, insbesondere in einem kartesischen 3-dimensionalen Koordina tensystem beschrieben werden.

Eine Orientierung bzw. Ausrichtung im Kontext dieser Beschreibung ist insbesondere eine Rich tung oder (Dreh-) Winkelstellung in einem arbeitsmaschinenbezogenen Koordinatensystem. Die Orientierung kann beispielsweise im einfachsten Fall anzeigen, auf welcher Seite der Arbeits maschine sich das UWB-Tag befindet, d.h. ob sich das UWB-Tag vor der, hinter der, rechts von der oder links von der Arbeitsmaschine befindet.

In einer Ausführungsform ist das UWB-Tag an der drahtlosen Fernbedienung befestigt oder ist in die drahtlose Fernbedienung integriert, d.h. die Position bzw. die Ausrichtung des UWB-Tags und die Position bzw. die Ausrichtung der Fernbedienung sind identisch.

In einer Ausführungsform ist einer vorgegebenen Funktion ein vorgegebener Bereich und/oder eine vorgegebene Ausrichtung zugeordnet. Mit anderen Worten sind vorgegebene Funktionen nur dann ausführbar, wenn sich das UWB-Tag im zugeordneten vorgegebenen Bereich befindet bzw. die zugeordnete vorgegebene Ausrichtung aufweist.

In einer Ausführungsform ist/sind die Bereiche und/oder die Ausrichtung derart vorgegeben, dass innerhalb der vorgegebenen Bereiche und/oder bei der vorgegebenen Ausrichtung im Normalfall Sicht auf solche gefahrbringenden Teile der Arbeitsmaschine gegeben ist, deren Bewegung mittels der Fernbedienung angefordert wird.

In einer Ausführungsform weist die Arbeitsmaschine auf einer ersten Seite, beispielsweise auf einer linken Seite, herkömmliche ausfahrbare Stützausleger auf und auf einer zweiten Seite, beispielsweise auf einer rechten Seite, herkömmliche ausfahrbare Stützausleger auf. Die Steu ereinheit ist dazu ausgebildet, die Stützausleger auf der ersten Seite bei einer entsprechenden Anforderung mittels der Fernbedienung nur dann auszufahren, wenn die ermittelte Position des UWB-Tags innerhalb solcher Bereiche auf der ersten Seite der mobilen Arbeitsmaschine liegt, innerhalb derer die Stützausleger der ersten Seite sichtbar sind. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die Stützausleger auf der ersten Seite bei einer entspre chenden Anforderung mittels der Fernbedienung nur dann auszufahren, wenn bei der ermittel ten Ausrichtung des UWB-Tags die Stützausleger der ersten Seite sichtbar sind. Entsprechend ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die Stützausleger auf der zweiten Seite bei einer ent sprechenden Anforderung mittels der Fernbedienung nur dann auszufahren, wenn die ermittelte Position des UWB-Tags innerhalb solcher Bereiche auf der zweiten Seite der mobilen Arbeits maschine liegt, innerhalb derer die Stützausleger der zweiten Seite sichtbar sind. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die Stützausleger auf der zweiten Seite bei einer entsprechenden Anforderung mittels der Fernbedienung nur dann auszufahren, wenn bei der ermittelten Ausrichtung des UWB-Tags die Stützausleger der zweiten Seite sichtbar sind. Die Stützausleger auf der rechten Seite der Arbeitsmaschine können beispielsweise nur dann ausgefahren werden, wenn sich das UWB-Tag bzw. die Fernbedienung auf der rechten Seite der Arbeitsmaschine befindet und die Stützausleger auf der linken Seite der Arbeitsma schine können beispielsweise nur dann ausgefahren werden, wenn sich das UWB-Tag bzw. die Fernbedienung auf der linken Seite der Arbeitsmaschine befindet.

In einer Ausführungsform weist die Arbeitsmaschine auf einer ersten Seite, beispielsweise auf einer linken Seite, ein herkömmliches absenkbares Schlauchmagazin auf und auf einer zweiten Seite, beispielsweise auf einer rechten Seite, ein herkömmliches absenkbares Schlauchmaga zin auf. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, die das Schlauchmagazin auf der ersten Seite bei einer entsprechenden Anforderung mittels der Fernbedienung nur dann auszufahren, wenn die ermittelte Position des UWB-Tags innerhalb solcher Bereiche auf der ersten Seite der mobi len Arbeitsmaschine liegt, innerhalb derer das Schlauchmagazin der ersten Seite sichtbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, das Schlauchmagazin auf der ersten Seite bei einer entsprechenden Anforderung mittels der Fernbedienung nur dann auszu fahren, wenn bei der ermittelten Ausrichtung des UWB-Tags das Schlauchmagazin der ersten Seite sichtbar ist. Entsprechend ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, das Schlauchmagazin auf der zweiten Seite bei einer entsprechenden Anforderung mittels der Fernbedienung nur dann auszufahren, wenn die ermittelte Position des UWB-Tags innerhalb solcher Bereiche auf der zweiten Seite der mobilen Arbeitsmaschine liegt, innerhalb derer das Schlauchmagazin der zweiten Seite sichtbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, das Schlauchmagazin auf der zweiten Seite bei einer entsprechenden Anforderung mittels der Fernbedienung nur dann auszufahren, wenn bei der ermittelten Ausrichtung des UWB-Tags das Schlauchmagazin der zweiten Seite sichtbar ist. Das Schlauchmagazin auf der rechten Seite der Arbeitsmaschine kann beispielsweise nur dann ausgefahren werden, wenn sich das UWB- Tag auf der rechten Seite der Arbeitsmaschine befindet und das Schlauchmagazin auf der lin- ken Seite der Arbeitsmaschine kann beispielsweise nur dann ausgefahren werden, wenn sich das UWB-Tag auf der linken Seite der Arbeitsmaschine befindet.

In einer Ausführungsform ist die Arbeitsmaschine eine Autobetonpumpe.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert beschrieben. Hierbei zeigt:

Fig. 1 höchst schematisch eine Arbeitsmaschine mit einem Ultra-Wideband (UWB)-

System.

Fig. 1 zeigt hoch schematisch eine Arbeitsmaschine 100 in Form einer Autobetonpumpe mit einem Ultra-Wideband (UWB)-System aufweisend ein UWB-Tag 1 und vier UWB-Anker 2, die ortsfest an einem Chassis 11 der Arbeitsmaschine 100 befestigt sind.

Die Arbeitsmaschine 100 weist weiter eine drahtlose Fernbedienung 3 zur Fernbedienung der mobilen Arbeitsmaschine 100 auf, wobei das UWB-Tag 1 in die drahtlose Fernbedienung 3 in tegriert ist bzw. Bestandteil der drahtlosen Fernbedienung 3 ist.

Die Arbeitsmaschine 100 weist weiter eine mit dem UWB-System zum Datenaustausch gekop pelte Steuereinheit 4 auf. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet ist, eine Position des UWB- Tags 1 relativ zur mobilen Arbeitsmaschine 100 und/oder eine Orientierung des UWB-Tags 1 relativ zur mobilen Arbeitsmaschine 100 basierend auf Daten zu ermitteln, die von dem UWB- System zur Verfügung gestellt werden.

Die Steuereinheit 4 veranlasst eine Ausführung vorgegebener sicherheitsrelevanter Funktionen der mobilen Arbeitsmaschine 100 bei einer Anforderung mittels der Fernbedienung 3 nur dann, wenn die ermittelte Position des UWB-Tags 1 bzw. der Fernbedienung 3 innerhalb vorgegebe ner Bereiche 5, 6 um die Arbeitsmaschine 100 liegt und/oder wenn die ermittelte Ausrichtung des UWB-Tags 1 bzw. der Fernbedienung 3 einer vorgegebenen Ausrichtung entspricht. Die Bereiche 5, 6 und/oder die Ausrichtung sind derart vorgegeben, dass innerhalb der Bereiche 5, 6 und/oder bei der Ausrichtung Sicht auf solche gefahrbringenden Teile 7, 8, 9 ,10 der Arbeits maschine vorhanden ist, deren Bewegung mittels der Fernbedienung 3 angefordert wird.

Die Arbeitsmaschine 100 weist auf einer ersten bzw. linken Seite gefahrbringende Teile in Form von ausfahrbaren Stützauslegern 7 und eines absenkbaren Schlauchmagazins 9 auf. Die Ar beitsmaschine 100 weist entsprechend auf einer zweiten bzw. rechten Seite gefahrbringende Teile in Form von ausfahrbaren Stützauslegern 8 und eines absenkbaren Schlauchmagazins 10 auf.

Die Stützausleger 7 bzw. das Schlauchmagazin 9 auf der ersten bzw. linken Seite der Arbeits maschine 100 werden bei einer entsprechenden Anforderung mittels der Fernbedienung 3 nur dann ausgefahren bzw. abgesenkt, wenn die ermittelte Position des UWB-Tags 1 bzw. der Fernbedienung 3 innerhalb des Bereichs 5 auf der ersten bzw. linken Seite der mobilen Ar beitsmaschine 100 liegt, da nur auf dieser Seite bzw. nur in dieser Ausrichtung die Bewegung der Stützausleger 7 bzw. des Schlauchmagazins 9 vom Bediener der Fernbedienung 3 einseh bar ist, so dass eine Gefährdung vermieden werden kann.

Entsprechend werden die Stützausleger 8 bzw. das Schlauchmagazin 10 auf der zweiten bzw. rechten Seite der Arbeitsmaschine 100 bei einer entsprechenden Anforderung mittels der Fern bedienung 3 nur dann ausgefahren bzw. abgesenkt, wenn die ermittelte Position des UWB- Tags 1 bzw. der Fernbedienung 3 innerhalb des Bereichs 6 auf der zweiten bzw. rechten Seite der mobilen Arbeitsmaschine 100 liegt, da nur auf dieser Seite bzw. nur in dieser Ausrichtung die Bewegung der Stützausleger 8 bzw. des Schlauchmagazins 10 vom Bediener der Fernbe dienung 3 einsehbar ist, so dass eine Gefährdung vermieden werden kann.