EP3539820B1 - Control device - Google Patents

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EP3539820B1
EP3539820B1 EP18161299.5A EP18161299A EP3539820B1 EP 3539820 B1 EP3539820 B1 EP 3539820B1 EP 18161299 A EP18161299 A EP 18161299A EP 3539820 B1 EP3539820 B1 EP 3539820B1
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EP
European Patent Office
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movement
bottom plate
force
work platform
sensor
Prior art date
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Active
Application number
EP18161299.5A
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German (de)
French (fr)
Other versions
EP3539820A1 (en
Inventor
Boris Zils
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MOBA Mobile Automation AG
Original Assignee
MOBA Mobile Automation AG
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Filing date
Publication date
Application filed by MOBA Mobile Automation AG filed Critical MOBA Mobile Automation AG
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Priority to PCT/EP2019/056026 priority patent/WO2019175107A1/en
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2004Control mechanisms, e.g. control levers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F11/00Lifting devices specially adapted for particular uses not otherwise provided for
    • B66F11/04Lifting devices specially adapted for particular uses not otherwise provided for for movable platforms or cabins, e.g. on vehicles, permitting workmen to place themselves in any desired position for carrying out required operations
    • B66F11/044Working platforms suspended from booms
    • B66F11/046Working platforms suspended from booms of the telescoping type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F17/00Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
    • B66F17/006Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for working platforms

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an operating device for a construction machine and a corresponding method and a construction machine such.
  • the invention or preferred embodiments thereof is in the field of aerial work platforms, z.
  • exemplary embodiments of the present invention relate to the field of joysticks (manual control transmitters) in operating units for controlling aerial work platforms.
  • joysticks or, in general, manual control transmitters are used to control a construction machine, e.g. B. to control an aerial work platform or in particular its boom.
  • these manual control transmitters are arranged, for example, on the platform so that the operator can control the aerial work platform on which he is standing.
  • the JP-U-04-65299 shows a work basket of a work platform with a control panel, with a sensor being provided between the work basket and the control panel.
  • the JP-H-05-92298 shows a force sensor integrated into the work basket.
  • the JP-A-2002-11450 discloses a kind of anti-trap protection, but without a force sensor.
  • the DE 20 2010 004 128 U1 describes a manual control transmitter with a separate actuation and evaluation, which essentially consists of a mechanical part and composed of an electrical part.
  • a magnetically permeable plate for example a printed circuit board, is provided between the mechanical part and the electrical part as a separating layer and as a fastening layer for the mechanical parts.
  • the electrical or electronic part of the manual control transmitter is formed by one or more sensors, for example magnetic field sensors, arranged on the underside of the plate.
  • the mechanical part is formed by a lever mechanism that is detachably arranged on the upper side of the carrier plate and has a magnet arranged on it, which can be replaced as a unit in the event of repairs.
  • the EP 3 086 094 A1 a manual control transmitter for a control and operating unit of an aerial work platform, work machine or construction machine.
  • the manual control transmitter includes at least one actuating unit, which includes an actuating element that has at least one magnetic position element, and an evaluation unit that includes at least one magnetic field sensor unit.
  • the evaluation unit is designed to detect a position and/or movement of the actuating element in a movement plane based on a sensor signal from the magnetic field sensor unit.
  • the actuating element can be moved in relation to the sensor unit along a further direction of movement perpendicular to the plane of movement, and the evaluation unit is designed to detect a movement of the actuating element along the further direction of movement based on a sensor signal from the magnetic field sensor unit.
  • An operating element has an actuating part that is at least partially elastically deformable when actuated under the action of force in order to return it to an unactuated position, and a matrix of force sensors for measuring a force action matrix that is associated with the force action on the actuating part; and an evaluation unit for comparing the measured force action matrix with a predetermined force action matrix in order to assign an electrical switching function to the operating element if there is a minimum match between the measured force action matrix and the predetermined force action matrix.
  • the object of the present invention is to create a concept for an operating unit that offers an improved compromise between operability, safety and secure installation.
  • Embodiments of the present invention create an operating device for a construction machine with a base plate, a manual control transmitter, a motion sensor (e.g. Hall sensor) and at least one force sensor.
  • the manual control transmitter or also called joystick is arranged at an angle to the base plate and can be moved at least one-dimensionally or also two-dimensionally relative to the base plate.
  • the position and/or movement of the joystick/manual control transmitter can be determined using the movement sensor, which outputs a so-called movement signal depending on the determined position and/or the determined movement.
  • the at least one force sensor is designed to determine a force acting on the manual control element or a force transmitted from the manual control transmitter to the base plate and to output a force signal as a function of the determined force.
  • Embodiments of the present invention are based on the finding that in the collision scenarios described above (according to which the operator can be trapped or crushed between the basket or in particular the joystick and a part of a building when the telescopic arm of the aerial work platform is extended) it often happens that the joystick of jamming can no longer be operated or brought to the zero position in time to stop a movement of the telescopic arm of the machine.
  • the operator's body is often trapped in the area of the control, so that the operator's body pushes against the joystick, which would continue the movement of the machine's telescopic arm, further and further squeezing and pinching the operator.
  • the operating device (manual control transmitter/joystick) is equipped with an additional protective function, through which an overload of the joystick itself can be detected.
  • the overload is relevant if the manual control transmitter is actuated beyond the maximum range of movement, since such overloads often occur in the collision scenarios explained above.
  • the manual control transmitter is to be equipped with at least one force sensor, e.g. B. in the form of a strain gauge (DMS).
  • DMS strain gauge
  • This additional protective function or the additional protective element which is integrated or arranged in the joystick module of the control unit, cannot be damaged or the like from the outside, for example environmental influences such as moisture or dust.
  • the location of the operating unit is also not restricted.
  • At least one strain gauge can also be applied as a force sensor(s) in the area of the movement sensors (Hall sensors) to implement the protective function on the circuit board of the joystick module, which, for example, measure a deformation of the circuit board when force is applied to the joystick or detect.
  • An optional evaluation unit evaluates the signals from the Hall sensors and the DMS sensors and can use the signals from the DMS sensors to detect an overload on the joystick and thus a potentially dangerous situation for the operator.
  • the force sensors / strain gauges considered here are inexpensive elements and can, e.g. B. by simply sticking on a joystick component such. B. a printed circuit board, integrated or arranged on it and are connected to the evaluation unit.
  • the operating unit includes an evaluation unit which primarily receives the force signal from the at least one force sensor in order to detect an overload.
  • This evaluation functionality can be integrated into the existing evaluation electronics of the joystick.
  • the evaluation electronics are designed, for example, to stop a movement of the construction machine or a movement speed of components of the construction machine, such as an extension of the telescopic arm, when the overload is determined.
  • a movement of the telescopic arm of the machine for example, is stopped and, according to further exemplary embodiments, a counter-movement is triggered, with which the operator can later free himself from the jammed situation.
  • a counter-movement is a movement in a preferred manner in the opposite direction of movement, im general case but different directions of movement compared to the current movement.
  • a movement speed of the construction machine or a movement speed of components of the construction machine can first of all be reduced in the event of a slight overload.
  • various functions can be implemented. For example, a movement speed of the telescopic arm of the machine can be halved from a first threshold and then set to zero when a second threshold is exceeded, i. H. stopping the machine or the telescopic arm, in order to then trigger a counter-movement in a further step.
  • These thresholds can be set in accordance with exemplary embodiments.
  • an alarm signal it would be conceivable for an alarm signal to be output in the event of a specific overload.
  • a warning is first issued (e.g. on the operator's display). If the force acting on the joystick increases, a counter-movement as mentioned above can be initiated, since it can then be assumed that the machine operator can no longer operate the joystick (for example because the operator is trapped).
  • the "threshold" for a warning signal in the event of an overload can also be set, for example using the input element on the control unit. It would also be conceivable here for the time component, that is to say a certain period of time of not reacting to the alarm signal, to be taken into account in the evaluation.
  • an alarm signal can also be output if the joystick is in a blocked/locked state, for example, and an attempt is nevertheless made to move it in one of the directions mentioned.
  • This force can be recognized by the evaluation electronics with the aid of the at least one force sensor, so that the operator is then shown a corresponding message to unlock/unlock the joystick on the display or can be output in general.
  • the evaluation electronics are designed to store and/or store the force signal or the force signals (in the case of several force sensors). store a maximum value for the force signal or signals.
  • the purpose of this is that what is known as “overload control” is achieved.
  • the joystick is designed for a maximum force of 300 N (30 kg). Higher forces can lead to permanent damage to the joystick or the joystick mechanism.
  • the evaluation unit in the joystick module constantly measures the loads acting on the joystick and saves the highest values. The manufacturer of the machine can query these values in the event of service or repairs and, if necessary, preventively replace the joystick mechanism. It would preferably be possible here for the mechanics and electronics of the joystick to be separate, so that a separate exchange is possible. With regard to this separation of mechanics and electronics, it is also noted in general that, in accordance with preferred exemplary embodiments, the evaluation electronics are integrated, for example, on a printed circuit board or arranged on a printed circuit board.
  • the movement sensor and/or also the force sensor can be realized on the same printed circuit board or generally on a component of the base plate.
  • Existing machines can be retrofitted with the new functionality by replacing this circuit board or generally by replacing the joystick module.
  • the evaluation electronics can be designed to calibrate the force/DMS sensors using the Hall sensors when the joystick is in the zero position, since the strain gauge sensors usually exhibit a temperature and aging-related drift and it can be assumed that in the neutral position of the joystick, no force should act on the force sensors.
  • These force/DMS sensors can be monitored by the evaluation unit in such a way that a defect in the protective function or the protective elements is indicated. A corresponding warning signal can then be output to the machine operator.
  • the additional force sensors can be used to implement a kind of emergency operation, even if the motion sensor (e.g. Hall sensor system) is defective, since the force sensors (DMS sensors) are also used to evaluate an operator as an operating signal can be. The evaluation electronics could then interpret the force signal from the force sensor as a movement signal. The joystick can therefore continue to be operated until the defective module is replaced during the next maintenance or repair.
  • the motion sensor e.g. Hall sensor system
  • DMS sensors force sensors
  • the evaluation electronics could then interpret the force signal from the force sensor as a movement signal.
  • the joystick can therefore continue to be operated until the defective module is replaced during the next maintenance or repair.
  • the evaluation electronics could be designed to determine a position of the joystick/manual control transmitter with the movement sensor to determine and to determine a movement of the joystick / hand controller with the force sensor, although the movement sensor is not defective.
  • the motion signal emitted by the force sensor could be continuously compared with the motion signal of the motion sensor by the evaluation electronics and thus checked for plausibility.
  • the evaluation electronics and the sensors are preferably implemented on a circuit board.
  • the strain gauge sensor elements are usually glued to the printed circuit board.
  • a circuit board layout can also be provided corresponding to a different layout, in which the strain gauge sensors are integrated directly into the circuit board.
  • a deformation of the base plate or the printed circuit board or the component is determined, for example, and a force signal is output based on the determined deformation.
  • the movement sensor is arranged in the perpendicular foot point of the joystick or in the area of the perpendicular foot point, while the one or more force sensors can be provided around this perpendicular foot point.
  • Another embodiment relates to a construction machine such.
  • FIG. 1 shows a control unit 150 with a manual control transmitter 300, which can also be referred to as a joystick.
  • This manual control transmitter 300 is arranged at an angle relative to a base plate or printed circuit board 430 and is designed to be movable. For example, is the manual control transmitter 300 can be moved vertically in relation to the base plate 430 and at least in one axis (e.g. front-back, cf. arrow X) or in two axes (plus left-right, cf. arrow Y) or even in three axes (plus push-pull, cf. arrow Z). .
  • the movement is detected by means of a movement sensor 400 belonging to the scope of the operating device 150, e.g. B. a Hall sensor, monitored in the X, Y and / or Z direction.
  • This movement sensor 400 determines the movement of the joystick 300 in relation to the base plate 430 or the printed circuit board 430 on one, two or three axes and outputs a so-called movement signal 401 on the basis of this.
  • This movement signal is received by the optional evaluation unit 500 and evaluated.
  • the operating device 150 has a force sensor 410, such as. B. on a strain gauge sensor. This can e.g. B. on the joystick 300 can be arranged. Alternatively, an arrangement of the force sensor in the base plate or printed circuit board 430 would also be conceivable, as illustrated here by the component marked with the reference number 410′.
  • the force sensor 410 (410') outputs a force signal 411, which is also received by the evaluation device 500, for example.
  • the force signal 411 is, for example, dependent on the deformation of the joystick 300 or dependent on the deformation of the base plate or printed circuit board 430. If the force signal 411 has a predetermined value, such as. B. correspondingly exceeds 300 Newtons, the evaluation device 500 can detect a so-called overload. These 300 Newtons are only an example and can also vary depending on the application, e.g. B. in the range between 10 Newton and 1000 Newton.
  • intervention can be made in the control of the aerial work platform. If one assumes, for example, that joystick 300 is moved forward in direction A, so that the aerial work platform is extended, for example, then if there is an overload as a result of a movement in direction A, the corresponding control signal from evaluation unit 500 can no longer be passed on but stop the movement of the boom. Alternatively, it would also be conceivable for the movement to be reversed, as if the joystick 300 were moved in the opposite direction, in order to free the operator from the pinching situation again in the event of damage outlined above.
  • the structure of the operating device is explained in detail below, and in particular exemplary installation situations of the same in an aerial work platform.
  • FIG 2a shows a working platform 10, which essentially consists of a chassis 11 and a crane mechanism 12 arranged thereon.
  • the crane mechanism 12 is arranged such that it can rotate with respect to the chassis 11 and its angle of attack can be changed by the lifting cylinder 16 .
  • the crane mechanism 12 includes a retractable and extendable telescopic boom 13, at the end of which a basket 14 is arranged. A person 1 can be transported in the basket 14, as shown, or work materials can also be transported.
  • an operating unit 15 is arranged in the basket 14.
  • This operating unit 15 essentially comprises operating levers/manual control devices (or so-called joysticks 30) and optionally also keyboard elements 21, as in 3 shown closer.
  • a working position could be, for example, a porch 6 attached to a building wall 5, such as in Figure 2a shown a balcony. It is usual for an operating unit 15 to be arranged in the cage 14 in the direction of the aerial work platform 10 and for the operator 1 to look in the cage 14 in the direction of the machine 10 .
  • the operator 1 moves with his back to the corresponding working position.
  • the arrangement of the operating unit 15 in the basket 14 enables the operator 1 to work more easily and better at the working position, since there are then no parts that would impede his work, such as the operating unit 15, for example.
  • the disadvantage of the arrangement of the operating unit 15 in the cage 14 is that when approaching the working position, an obstacle, such as a building porch 6, can easily be overlooked by the operator 1 and the operator 1 may collide with the building porch 6. Since the telescopic boom 13 extends further in a movement direction B in the event of a collision between the operator 1 and the front part of the building 6 , the operator 1 is pressed directly onto the operating unit 15 with his upper body 2 . The operator 1 is then no longer able to bring the operating lever or joystick 30 into a zero position and thus stop further extension of the telescopic boom 13 . Such a collision situation is in the Figures 2b and 2c shown. Such accidents lead to the operator 1 becoming trapped between the front part of the building 6 and the operating unit 15.
  • FIG. 3 shows an example of an operating unit 15 for controlling the construction machine or the in Figures 2a-2c illustrated system 10 comprising crane mechanism 12 and / or telescopic boom 13 and / or basket 14 of the work platform 10 (or a component of the system).
  • the individual movements of the basket 14 can be changed with the aid of the joysticks 30 , for example the telescopic boom 13 can be retracted and extended or the angle of the crane mechanism 12 can be changed by the lifting cylinder 16 .
  • These joysticks 30 are each arranged on a module 20a and 20b, which can be easily replaced in the event of a defect, for example, without the entire operating unit 15 having to be replaced.
  • a keyboard module 21 and a display 22 for displaying machine-relevant data and parameters are arranged in the operating unit 15 for further functionalities.
  • FIG. 4 shows how the operator 1 in the event of a collision with a building porch 6 (see Figure 2c ) is pressed with his upper body 2 directly on the knob 31 of the operating lever or joystick 30 of the operating unit 15 and exerts a force F, FOL on the knob 31.
  • the operator 1 would no longer be able to bring the operating lever or joystick 30 into a zero position and thus stop further extension of the telescopic boom 13 .
  • the Figures 5a and 5b show a joystick module 20a/b in a side view.
  • the mechanical components of the joystick 30 are arranged on a circuit board 43, preferably screwed to it.
  • the joystick lever 30 essentially consists of a knob 31, which the operator 1 uses to actuate the joystick 30 in different directions. Directly below the knob 31 is a latch 33 that must be pulled up each time the joystick is operated. This prevents an unconscious or unintentional actuation of the joystick 30 and thus an unconscious or unintentional movement of the crane mechanism 12, the telescopic boom 13 and/or the basket 14 of the work platform 10. This can happen if the operator 1 turns around in the basket 14, for example and accidentally hits the joystick lever 30 with his elbow.
  • a so-called bellows 32 which consists of a movable material, is arranged in the lower part. With a lateral movement of the joystick 30, as in Figure 5b shown, the bellows 32 is compressed on one side and on the other side pulled apart.
  • the electronics required for recognizing and evaluating the joystick movements are ideally located below the printed circuit board 43 and essentially consist of a Hall sensor 40.
  • Joystick movements are recognized by a magnet attached to the mechanism, not shown here.
  • the joystick module 20a/b is preferably detachably fastened to holders 35a/b in the outer edge regions of the printed circuit board 43 by means of fastening means 36.
  • a force F acts on the knob 31 of the operating lever or joystick 30 of the operating unit 15
  • a force is thus also exerted on the printed circuit board 43, which leads to mechanical stresses or mechanical deformations of the printed circuit board 43.
  • Such mechanical stresses can be measured with the present invention using at least one strain gauge sensor 41 and/or 42 arranged on the printed circuit board 43 .
  • an overload ie a force that goes beyond the maximum permissible load limit on the joystick lever 30, as shown schematically in FIGS Figures 6a and 6b shown, with which at least one strain gauge sensor 41 and/or 42 arranged on the printed circuit board 43 is detected.
  • the overloading of the joystick lever 30 is indicated schematically by the dashed line 44, which shows that the joystick 30 compared to the illustration in Figure 5b was pressed with a stronger force FOL.
  • the force sensors/strain measurement sensors are located in the area of the base plate or in a printed circuit board, which is arranged on the bottom plate are provided.
  • the Figures 7a to 7b illustrate, indicated by hatching, the stress conditions in the baseplate/PCB 43 when the joystick 30 is deflected from the rest position shown in dashed line.
  • the rest position is marked with dashed lines, with the deflection or the force leading to the deflection being marked with F.
  • this is a two-dimensional joystick which, for. B. can protrude vertically from the base plate / printed circuit board, it should be noted at this point that it is also another movable element z. B. is pre-angled at a different angle, can act.
  • the operating device is not only suitable for the work platforms explained in the above exemplary embodiments, but also for other construction machines.
  • the movement sensor can be implemented, for example, by an inductive element or a capacitive element.
  • the force sensor also does not necessarily have to be implemented as a strain gauge, but can also be implemented differently.
  • Further exemplary embodiments relate to a method for operating the aerial work platform.
  • the method comprises the steps of monitoring the movement/position of the joystick and outputting a corresponding movement signal, monitoring a force acting on the joystick and outputting a corresponding force signal, and controlling the construction machine as a function of the two monitored variables.
  • aspects have been described in the context of a device, it is understood that these aspects also represent a description of the corresponding method, 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.
  • 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 by a 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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Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Bedienvorrichtung für eine Baumaschine sowie auf ein entsprechendes Verfahren sowie auf eine Baumaschine, wie z. B. eine Arbeitsbühne mit einer entsprechenden Bedienvorrichtung. Im Allgemeinen liegt die Erfindung bzw. bevorzugte Ausführungsbeispiele derselben auf dem Gebiet von Hubarbeitsbühnen, z. B. hydraulischen Hubarbeitsbühnen, die über einen teleskopierbaren Kranmechanismus an einem LKW oder einem selbstfahrenden Chassis befestigt sind. Insbesondere beziehen sich Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf das Gebiet von Joysticks (Handsteuergeber) in Bedieneinheiten zur Steuerung von Hubarbeitsbühnen.Embodiments of the present invention relate to an operating device for a construction machine and a corresponding method and a construction machine such. B. a working platform with a corresponding operating device. In general, the invention or preferred embodiments thereof is in the field of aerial work platforms, z. B. hydraulic aerial work platforms, which are attached to a truck or a self-propelled chassis via a telescoping crane mechanism. In particular, exemplary embodiments of the present invention relate to the field of joysticks (manual control transmitters) in operating units for controlling aerial work platforms.

Joysticks oder allgemein Handsteuergeber dienen dazu, um eine Baumaschine, wie z. B. eine Hubarbeitsbühne oder insbesondere dessen Ausleger zu steuern. Bei Hubarbeitsbühnen sind diese Handsteuergeber beispielsweise auf der Plattform angeordnet, so dass der Bediener die Hubarbeitsbühne, auf welcher er steht, steuern kann. Eine Gefahr besteht darin, dass der Bediener in der Steuerung bzw. in der Bewegung der Hubarbeitsbühne von selbiger eingeklemmt wird und so die Steuerung gegebenenfalls nicht mehr korrekt betätigen kann. Bereits in dem Stand der Technik ist hier das Problem adressiert.Joysticks or, in general, manual control transmitters are used to control a construction machine, e.g. B. to control an aerial work platform or in particular its boom. In the case of aerial work platforms, these manual control transmitters are arranged, for example, on the platform so that the operator can control the aerial work platform on which he is standing. There is a risk that the operator will be trapped in the control or in the movement of the aerial work platform by the same and may no longer be able to operate the control correctly. The problem has already been addressed in the prior art.

Bekannt ist aus dem Stand der Technik das in den europäischen Patenten 2 462 048 und 2 462 049 beschriebene Steuersystem einer Bedienkabine mit erhöhter Sicherheit. Darin ist im Wesentlichen ein Schutz- bzw. Lastschalter beschrieben, der an einem beweglichen Bedienpult angeordnet ist. Gerät der Maschinenbediener in eine wie eingangs beschriebene Situation, so wird der Lastschalter durch die Bewegung des Bedienpultes ausgelöst. Weiterhin beschreibt die EP 2 794 460 A1 eine hydraulische Arbeitsbühne mit einem Leitstand, wobei die Arbeitsbühne ein Steuerpult mit zwei Halbpulten aufweist, die jeweils mindestens einen Hebel oder einen Knopf zur manuellen Steuerung der Arbeitsbühne aufweisen. Dabei sind die Halbpulte seitlich einer Bedienperson angeordnet, sodass vor der Bedienperson kein Steuerhebel oder -knopf liegt.Is known from the prior art in the European patents 2 462 048 and 2 462 049 described control system of an operator's cabin with increased security. It essentially describes a circuit breaker or load switch which is arranged on a movable control panel. If the machine operator finds himself in a situation such as that described above, the load switch is triggered by the movement of the control panel. Furthermore describes the EP 2 794 460 A1 a hydraulic work platform with a control station, the work platform having a control panel with two half-consoles, each of which has at least one lever or button for manually controlling the work platform. The half-desks are arranged to the side of an operator so that there is no control lever or button in front of the operator.

Die JP-U-04-65299 zeigt einen Arbeitskorb einer Arbeitsbühne mit einem Bedienpult, wobei zwischen Arbeitskorb und Bedienpult ein Sensor vorgesehen ist. Die JP-H-05-92298 zeigt ein in den Arbeitskorb integrierten Kraftsensor. Die JP-A-2002-11450 offenbart eine Art Einklemmschutz, aber ohne Kraftsensor.The JP-U-04-65299 shows a work basket of a work platform with a control panel, with a sensor being provided between the work basket and the control panel. The JP-H-05-92298 shows a force sensor integrated into the work basket. The JP-A-2002-11450 discloses a kind of anti-trap protection, but without a force sensor.

Die DE 20 2010 004 128 U1 beschreibt einen Handsteuergeber mit einer getrennten Betätigung und Auswertung, der sich im Wesentlichen aus einem mechanischen Teil und einem elektrischen Teil zusammensetzt. Zwischen dem mechanischen Teil und dem elektrischen Teil ist als Trennschicht und als Befestigungsschicht für die mechanischen Teile eine magnetisch durchlässige Platte vorgesehen, beispielsweise eine Leiterplatte. Der elektrische bzw. elektronische Teil des Handsteuergebers wird durch einen oder mehrere auf der Unterseite der Platte angeordnete Sensoren, beispielsweise Magnetfeldsensoren, gebildet. Den mechanischen Teil bildet ein auf der Oberseite der Trägerplatte lösbar angeordneter Hebelmechanismus mit einem daran angeordneten Magneten, welcher als Einheit im Reparaturfall ausgewechselt werden kann.The DE 20 2010 004 128 U1 describes a manual control transmitter with a separate actuation and evaluation, which essentially consists of a mechanical part and composed of an electrical part. A magnetically permeable plate, for example a printed circuit board, is provided between the mechanical part and the electrical part as a separating layer and as a fastening layer for the mechanical parts. The electrical or electronic part of the manual control transmitter is formed by one or more sensors, for example magnetic field sensors, arranged on the underside of the plate. The mechanical part is formed by a lever mechanism that is detachably arranged on the upper side of the carrier plate and has a magnet arranged on it, which can be replaced as a unit in the event of repairs.

Ferner offenbart die EP 3 086 094 A1 einen Handsteuergeber für eine Steuer- und Bedieneinheit einer Hubarbeitsbühne, Arbeitsmaschine oder Baumaschine. Der Handsteuergeber umfasst zumindest eine Betätigungseinheit, die ein Betätigungselement umfasst, das zumindest ein magnetisches Positionselement aufweist, und eine Auswerteeinheit, die zumindest eine Magnetfeld-Sensoreinheit umfasst. Die Auswerteeinheit ist ausgebildet, um basierend auf einem Sensorsignal von der Magnetfeld-Sensoreinheit eine Position und/oder Bewegung des Betätigungselements in einer Bewegungsebene zu detektieren. Das Betätigungselement ist in Bezug zu der Sensoreinheit entlang einer weiteren Bewegungsrichtung senkrecht zu der Bewegungsebene bewegbar, und die Auswerteeinheit ist ausgebildet, um eine Bewegung des Betätigungselements entlang der weiteren Bewegungsrichtung basierend auf einem Sensorsignal von der Magnetfeld-Sensoreinheit zu detektieren.Furthermore, the EP 3 086 094 A1 a manual control transmitter for a control and operating unit of an aerial work platform, work machine or construction machine. The manual control transmitter includes at least one actuating unit, which includes an actuating element that has at least one magnetic position element, and an evaluation unit that includes at least one magnetic field sensor unit. The evaluation unit is designed to detect a position and/or movement of the actuating element in a movement plane based on a sensor signal from the magnetic field sensor unit. The actuating element can be moved in relation to the sensor unit along a further direction of movement perpendicular to the plane of movement, and the evaluation unit is designed to detect a movement of the actuating element along the further direction of movement based on a sensor signal from the magnetic field sensor unit.

Weiterhin beschreibt die DE 10 2014 105 177 A1 ein Bedienelement mit einem elastisch verformbaren Betätigungsteil und einer Kraftsensorenmatrix. Ein Bedienelement weist ein bei Betätigung unter Krafteinwirkung zur Rückstellung in eine unbetätigte Stellung wenigstens bereichsweise elastisch verformbares Betätigungsteil und eine Matrix von Kraftsensoren zur Messung einer Krafteinwirkungsmatrix auf, die der Krafteinwirkung auf das Betätigungsteil zugeordnet ist; und eine Auswerteinheit zum Vergleich der gemessenen Krafteinwirkungsmatrix mit einer vorgegebenen Krafteinwirkungsmatrix, um bei einer Mindestübereinstimmung der gemessenen Krafteinwirkungsmatrix mit der vorgegebenen Krafteinwirkungsmatrix dem Bedienelement eine elektrische Schaltfunktion zuzuordnen.Furthermore describes the DE 10 2014 105 177 A1 an operating element with an elastically deformable operating part and a force sensor matrix. An operating element has an actuating part that is at least partially elastically deformable when actuated under the action of force in order to return it to an unactuated position, and a matrix of force sensors for measuring a force action matrix that is associated with the force action on the actuating part; and an evaluation unit for comparing the measured force action matrix with a predetermined force action matrix in order to assign an electrical switching function to the operating element if there is a minimum match between the measured force action matrix and the predetermined force action matrix.

Keine der aus dem Stand der Technik bekannten Druckschriften beschäftigt sich jedoch mit einer Schutzfunktion bei Überlast des Joysticks, ausgelöst durch ein Einquetschen/Einklemmen einer Person beim Ausfahren eines Teleskoparms einer Hubarbeitsbühne. In der Praxis kommen solche Unfälle häufiger vor und es hat sich gezeigt, dass Personen im Korb in einer solchen Paniksituation hektisch versuchen, die Joystickhebel hin und her zu bewegen, sofern dies noch möglich ist. Hier setzt die vorliegende Erfindung an. Deshalb besteht der Bedarf nach einem verbesserten Ansatz.However, none of the publications known from the prior art deals with a protective function in the event of an overload of the joystick, triggered by a person being crushed/trapped when a telescopic arm of an aerial work platform is extended. In practice, such accidents occur more frequently and it has been shown that In such a panic situation, people in the basket frantically try to move the joystick levers back and forth, if this is still possible. This is where the present invention comes in. Therefore, there is a need for an improved approach.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Konzept für eine Bedieneinheit zu schaffen, das einen verbesserten Kompromiss aus Bedienbarkeit, Sicherheit und sichere Montage bietet.The object of the present invention is to create a concept for an operating unit that offers an improved compromise between operability, safety and secure installation.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object is solved by the independent patent claims.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Bedienvorrichtung für eine Baumaschine mit einer Bodenplatte, einem Handsteuergeber, einem Bewegungssensor (z.B. Hallsensor) sowie zumindest einem Kraftsensor. Der Handsteuergeber oder auch Joystick genannt ist gewinkelt zu der Bodenplatte angeordnet und zumindest eindimensional oder auch zweidimensional gegenüber der Bodenplatte bewegbar. Die Position und/oder Bewegung des Joysticks / Handsteuergebers kann mit dem Bewegungssensor bestimmt werden, der in Abhängigkeit von der bestimmten Position und/oder der bestimmten Bewegung ein sog. Bewegungssignal ausgibt. Der zumindest eine Kraftsensor ist ausgebildet, um eine auf das Handsteuerelement einwirkende Kraft oder eine von dem Handsteuergeber auf die Bodenplatte übertragene Kraft zu bestimmen und in Abhängigkeit von der bestimmten Kraft ein Kraftsignal auszugeben.Embodiments of the present invention create an operating device for a construction machine with a base plate, a manual control transmitter, a motion sensor (e.g. Hall sensor) and at least one force sensor. The manual control transmitter or also called joystick is arranged at an angle to the base plate and can be moved at least one-dimensionally or also two-dimensionally relative to the base plate. The position and/or movement of the joystick/manual control transmitter can be determined using the movement sensor, which outputs a so-called movement signal depending on the determined position and/or the determined movement. The at least one force sensor is designed to determine a force acting on the manual control element or a force transmitted from the manual control transmitter to the base plate and to output a force signal as a function of the determined force.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung liegen der Erkenntnis zugrunde, dass es bei oben beschriebenen Kollisionsszenarien (entsprechend welchen beim Ausfahren des Teleskoparms der Hubarbeitsbühne der Bediener zwischen dem Korb bzw. insbesondere Joystick und einem Gebäudeteil eingeklemmt oder eingequetscht werden kann) häufig dazu kommt, dass der Joystick aufgrund des Einklemmens nicht mehr bedient oder rechtzeitig in Nullstellung gebracht werden kann, um eine Bewegung des Teleskoparms der Maschine zu stoppen. Hierbei ist der Körper des Bedieners häufig im Bereich des Bedienelements eingeklemmt, so dass der Körper des Bedieners gegen den Joystick drückt, wodurch die Bewegung des Teleskoparms der Maschine fortgesetzt werden würde und der Bediener immer weiter eingequetscht und eingeklemmt werden würde. Um hier Abhilfe zu schaffen, werden nicht externe Sicherheitsmechanismen (Notausknopf) implementiert, sondern gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Bedienvorrichtung (Handsteuergeber / Joystick) mit einer zusätzlichen Schutzfunktion ausgestattet, durch die eine Überlast des Joysticks selber erkannt werden kann. Hierbei ist insbesondere die Überlast relevant, wenn der Handsteuergeber über dem maximalen Bewegungsbereich hinaus betätigt wird, da solche Überlasten bei oben erläuterten Kollisionsszenarien häufig auftreten. Um diese Erkennung zu realisieren, ist der Handsteuergeber um mindestens einen Kraftsensor, z. B. in Form eines Dehnungsmessstreifens (DMS) erweitert. Diese zusätzliche Schutzfunktion bzw. das zusätzliche Schutzelement, das in das Joystickmodul der Bedieneinheit integriert bzw. darin angeordnet ist, kann von außen keine Beschädigung oder Ähnliches, beispielsweise auch Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit oder Staub, erfahren. Auch wird der Anbringungsort der Bedieneinheit nicht eingeschränkt.Embodiments of the present invention are based on the finding that in the collision scenarios described above (according to which the operator can be trapped or crushed between the basket or in particular the joystick and a part of a building when the telescopic arm of the aerial work platform is extended) it often happens that the joystick of jamming can no longer be operated or brought to the zero position in time to stop a movement of the telescopic arm of the machine. Here, the operator's body is often trapped in the area of the control, so that the operator's body pushes against the joystick, which would continue the movement of the machine's telescopic arm, further and further squeezing and pinching the operator. In order to remedy this, external safety mechanisms (emergency stop button) are not implemented, but rather, according to exemplary embodiments of the present invention, the operating device (manual control transmitter/joystick) is equipped with an additional protective function, through which an overload of the joystick itself can be detected. Here is in particular the overload is relevant if the manual control transmitter is actuated beyond the maximum range of movement, since such overloads often occur in the collision scenarios explained above. In order to realize this recognition, the manual control transmitter is to be equipped with at least one force sensor, e.g. B. in the form of a strain gauge (DMS). This additional protective function or the additional protective element, which is integrated or arranged in the joystick module of the control unit, cannot be damaged or the like from the outside, for example environmental influences such as moisture or dust. The location of the operating unit is also not restricted.

Gemäß Ausführungsbeispielen kann zur Realisierung der Schutzfunktion auf der Leiterplatte des Joystickmoduls zusätzlich mindestens ein Dehnungsmessstreifen (DMS-Sensoren) als Kraftsensor(en) im Bereich der Bewegungssensorik (Hall-Sensorik) aufgebracht sein, die z.B. eine Verformung der Leiterplatte bei Krafteinwirkung auf den Joystick messen bzw. detektieren. Eine optionale Auswerteeinheit wertet die Signale der Hall-Sensorik sowie der DMS-Sensoren aus und kann anhand der Signale der DMS-Sensoren eine Überlast des Joysticks und somit eine etwaige Gefahrensituation des Bedieners erkennen. Die hier angedachten Kraftsensoren / Dehnungsmesstreifen sind kostengünstige Elemente und können, z. B. durch einfaches Aufkleben auf einer Joystick-Komponente, wie z. B. einer Leiterplatte, integriert bzw. darauf angeordnet werden und so mit der Auswerteeinheit verbunden werden.According to exemplary embodiments, at least one strain gauge (DMS sensor) can also be applied as a force sensor(s) in the area of the movement sensors (Hall sensors) to implement the protective function on the circuit board of the joystick module, which, for example, measure a deformation of the circuit board when force is applied to the joystick or detect. An optional evaluation unit evaluates the signals from the Hall sensors and the DMS sensors and can use the signals from the DMS sensors to detect an overload on the joystick and thus a potentially dangerous situation for the operator. The force sensors / strain gauges considered here are inexpensive elements and can, e.g. B. by simply sticking on a joystick component such. B. a printed circuit board, integrated or arranged on it and are connected to the evaluation unit.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Bedieneinheit eine Auswerteeinheit, die vor allem das Kraftsignal des zumindest einen Kraftsensors empfängt, um eine Überlast zu erkennen. Diese Auswertefunktionalität kann dabei in die bereits vorhandene Auswerteelektronik des Joysticks integriert sein.According to further exemplary embodiments, the operating unit includes an evaluation unit which primarily receives the force signal from the at least one force sensor in order to detect an overload. This evaluation functionality can be integrated into the existing evaluation electronics of the joystick.

Entsprechend Ausführungsbeispielen ist die Auswerteelektronik beispielsweise dazu ausgebildet, um bei der bestimmten Überlast eine Bewegung der Baumaschine bzw. eine Bewegungsgeschwindigkeit von Komponenten der Baumaschine, wie beispielsweise ein Ausfahren des Teleskoparms, zu stoppen. Insofern wird bei einer Überlast des Joysticks, das heißt, wenn dieser über den maximalen Bewegungsbereich hinaus betätigt wird, beispielsweise eine Bewegung des Teleskoparms der Maschine gestoppt und entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen eine Gegenbewegung ausgelöst, durch die der Bediener sich später aus der eingeklemmten Situation befreien kann. Hierbei ist eine Gegenbewegung eine Bewegung in bevorzugter Weise entgegengesetzter Bewegungsrichtung, im allgemeinen Fall aber unterschiedlichen Bewegungsrichtungen gegenüber der aktuellen Bewegung.According to exemplary embodiments, the evaluation electronics are designed, for example, to stop a movement of the construction machine or a movement speed of components of the construction machine, such as an extension of the telescopic arm, when the overload is determined. In this respect, if the joystick is overloaded, i.e. if it is operated beyond the maximum range of movement, a movement of the telescopic arm of the machine, for example, is stopped and, according to further exemplary embodiments, a counter-movement is triggered, with which the operator can later free himself from the jammed situation. Here, a counter-movement is a movement in a preferred manner in the opposite direction of movement, im general case but different directions of movement compared to the current movement.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann bei einer geringen Überlast erst einmal eine Bewegungsgeschwindigkeit der Baumaschine bzw. eine Bewegungsgeschwindigkeit von Komponenten der Baumaschine, wie beispielsweise ein Ausfahren des Teleskoparms, reduziert werden. Insofern kann je nach Einwirken der Kraft auf den Joystick verschiedene Funktionen realisiert werden. Beispielsweise kann eine Bewegungsgeschwindigkeit des Teleskoparms der Maschine ab einer ersten Schwelle halbiert und bei Überschreiten einer zweiten Schwelle dann auf null gesetzt werden, d. h. ein Stoppen der Maschine bzw. des Teleskoparms, um dann in einem weiteren Schritt ebenfalls eine Gegenbewegung auszulösen. Diese Schwellen sind entsprechend Ausführungsbeispielen einstellbar.According to further exemplary embodiments, a movement speed of the construction machine or a movement speed of components of the construction machine, such as an extension of the telescopic arm, can first of all be reduced in the event of a slight overload. In this respect, depending on the force acting on the joystick, various functions can be implemented. For example, a movement speed of the telescopic arm of the machine can be halved from a first threshold and then set to zero when a second threshold is exceeded, i. H. stopping the machine or the telescopic arm, in order to then trigger a counter-movement in a further step. These thresholds can be set in accordance with exemplary embodiments.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen wäre es denkbar, dass bei einer bestimmten Überlast ein Alarmsignal ausgegeben wird. Hinterher ergibt sich dann beispielsweise folgendes Szenario. Wenn der Joystick ausgelenkt wird, wird zunächst eine Warnung (beispielsweise auf dem Display der Bediener) ausgegeben. Wenn die einwirkende Kraft auf den Joystick zunimmt, kann eine wie zuvor genannte Gegenbewegung eingeleitet werden, da dann davon ausgegangen werden kann, dass der Maschinenbediener den Joystick nicht mehr bedienen kann (beispielsweise, weil der Bediener eingeklemmt ist). Die "Schwelle" für ein Warnsignal bei Überlast ist ebenfalls einstellbar, beispielsweise per Eingabeelement der Bedieneinheit. Auch wäre es hierbei denkbar, dass die zeitliche Komponente, also eine bestimmte Zeitdauer des Nichtreagierens auf das Alarmsignal mit bei der Auswertung berücksichtigt wird.According to further exemplary embodiments, it would be conceivable for an alarm signal to be output in the event of a specific overload. Afterwards, for example, the following scenario arises. When the joystick is deflected, a warning is first issued (e.g. on the operator's display). If the force acting on the joystick increases, a counter-movement as mentioned above can be initiated, since it can then be assumed that the machine operator can no longer operate the joystick (for example because the operator is trapped). The "threshold" for a warning signal in the event of an overload can also be set, for example using the input element on the control unit. It would also be conceivable here for the time component, that is to say a certain period of time of not reacting to the alarm signal, to be taken into account in the evaluation.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann auch ein Alarmsignal ausgegeben werden, wenn sich der Joystick beispielsweise in einem gesperrten/verriegelten Zustand befindet und dennoch in eine der genannten Richtungen versucht wird, zu bewegen. Diese Kraft kann unter Zuhilfenahme des mindestens einen Kraftsensors durch die Auswerteelektronik erkannt werden, so dass dem Bediener dann eine entsprechende Meldung, den Joystick zu entsperren/zu entriegeln, auf dem Display angezeigt wird bzw. allgemein ausgegeben werden kann.According to further exemplary embodiments, an alarm signal can also be output if the joystick is in a blocked/locked state, for example, and an attempt is nevertheless made to move it in one of the directions mentioned. This force can be recognized by the evaluation electronics with the aid of the at least one force sensor, so that the operator is then shown a corresponding message to unlock/unlock the joystick on the display or can be output in general.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist die Auswerteelektronik ausgebildet, um das Kraftsignal bzw. die Kraftsignale (bei mehreren Kraftsensoren) zu speichern und/oder einen Höchstwert für das Kraftsignal bzw. die Kraftsignale zu speichern. Dies hat den Sinn, dass eine sogenannte "Overload-Control" erzielt wird. Der Joystick ist beispielsweise für eine Kraft von maximal 300 N (30 kg) ausgelegt. Höhere Kräfte können zu einer permanenten Beschädigung des Joysticks bzw. der Joystickmechanik führen. Die Auswerteeinheit im Joystick-Modul misst ständig die auf den Joystick einwirkenden Lasten und speichert die höchsten Werte ab. Der Hersteller der Maschine kann diese Werte im Service- bzw. Reparaturfall abfragen und die Joystick-Mechanik gegebenenfalls präventiv ersetzen. Hierbei wäre es in bevorzugter Weise möglich, dass Mechanik und Elektronik des Joysticks getrennt sind, so dass ein separater Austausch möglich ist. Bezüglich dieser Trennung von Mechanik und Elektronik ist auch allgemein angemerkt, dass entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen die Auswerteelektronik beispielsweise auf einer Leiterplatte integriert bzw. auf einer Leiterplatte angeordnet ist.According to further exemplary embodiments, the evaluation electronics are designed to store and/or store the force signal or the force signals (in the case of several force sensors). store a maximum value for the force signal or signals. The purpose of this is that what is known as “overload control” is achieved. For example, the joystick is designed for a maximum force of 300 N (30 kg). Higher forces can lead to permanent damage to the joystick or the joystick mechanism. The evaluation unit in the joystick module constantly measures the loads acting on the joystick and saves the highest values. The manufacturer of the machine can query these values in the event of service or repairs and, if necessary, preventively replace the joystick mechanism. It would preferably be possible here for the mechanics and electronics of the joystick to be separate, so that a separate exchange is possible. With regard to this separation of mechanics and electronics, it is also noted in general that, in accordance with preferred exemplary embodiments, the evaluation electronics are integrated, for example, on a printed circuit board or arranged on a printed circuit board.

Auf derselben Leiterplatte bzw. allgemein auf einer Komponente der Bodenplatte kann der Bewegungssensor und/oder auch der Kraftsensor realisiert sein. Durch das Austauschen dieser Leiterplatte oder allgemein durch das Austauschen des Joystick-Moduls können bestehende Maschinen mit der neuen Funktionalität nachgerüstet werden.The movement sensor and/or also the force sensor can be realized on the same printed circuit board or generally on a component of the base plate. Existing machines can be retrofitted with the new functionality by replacing this circuit board or generally by replacing the joystick module.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann die Auswerteelektronik ausgebildet sein, um in Nullstellung des Joysticks die Kraft-/DMS-Sensoren durch die Hall-Sensorik zu kalibrieren, da die Dehnungsmesssensoren in der Regel eine temperatur- und alterungsbedingte Drift aufweisen und davon auszugehen ist, dass in der Nullstellung des Joysticks keine Kraft auf die Kraftsensoren wirken sollte. Diese Kraft-/DMS-Sensoren können durch die Auswerteeinheit derart überwacht werden, dass ein Defekt der Schutzfunktion bzw. der Schutzelemente angezeigt wird. Hierbei kann dann ein entsprechendes Warnsignal an den Maschinenbediener ausgegeben werden.According to further exemplary embodiments, the evaluation electronics can be designed to calibrate the force/DMS sensors using the Hall sensors when the joystick is in the zero position, since the strain gauge sensors usually exhibit a temperature and aging-related drift and it can be assumed that in the neutral position of the joystick, no force should act on the force sensors. These force/DMS sensors can be monitored by the evaluation unit in such a way that a defect in the protective function or the protective elements is indicated. A corresponding warning signal can then be output to the machine operator.

An dieser Stelle sei auch angemerkt, dass durch die zusätzlichen Kraftsensoren eine Art Notbetrieb realisiert sein kann, auch wenn der Bewegungssensor (z. B. Hall-Sensorik) defekt ist, da mittels der Kraftsensoren (DMS-Sensoren) auch eine Bedienkraft als Bediensignal ausgewertet werden kann. Die Auswerteelektronik könnte dann das Kraftsignal des Kraftsensors als Bewegungssignal interpretieren. Somit ist der Joystick bis zum Austausch des defekten Moduls bei der nächsten Wartung bzw. Reparatur weiter bedienbar.At this point it should also be noted that the additional force sensors can be used to implement a kind of emergency operation, even if the motion sensor (e.g. Hall sensor system) is defective, since the force sensors (DMS sensors) are also used to evaluate an operator as an operating signal can be. The evaluation electronics could then interpret the force signal from the force sensor as a movement signal. The joystick can therefore continue to be operated until the defective module is replaced during the next maintenance or repair.

In diesem Zusammenhang wäre es jedoch auch denkbar, dass die Auswerteelektronik dazu ausgebildet sein kann, eine Position des Joysticks / Handsteuergebers mit dem Bewegungssensor zu bestimmen und eine Bewegung des Joysticks / Handsteuergebers mit dem Kraftsensor zu bestimmen, obwohl der Bewegungssensor keinen Defekt aufweist. Ferner könnte das vom Kraftsensor ausgegebene Bewegungssignal mit dem Bewegungssignal des Bewegungssensors durch die Auswerteelektronik kontinuierlich verglichen werden und somit auf Plausibilität überprüft werden.In this context, however, it would also be conceivable for the evaluation electronics to be designed to determine a position of the joystick/manual control transmitter with the movement sensor to determine and to determine a movement of the joystick / hand controller with the force sensor, although the movement sensor is not defective. Furthermore, the motion signal emitted by the force sensor could be continuously compared with the motion signal of the motion sensor by the evaluation electronics and thus checked for plausibility.

Wie oben bereits erläutert, so ist in bevorzugter Weise die Auswerteelektronik sowie die Sensorik (Bewegungssensor und ein oder mehrere Kraftsensoren (DMS-Sensoren)) auf einer Leiterplatte ausgeführt. Üblicherweise werden die DMS-Sensorelemente auf der Leiterplatte aufgeklebt. Es kann aber auch entsprechend einem anderen Layout ein Leiterplattenlayout vorgesehen sein, bei welchem die DMS-Sensoren direkt in die Leiterplatte integriert sind.As already explained above, the evaluation electronics and the sensors (motion sensor and one or more force sensors (DMS sensors)) are preferably implemented on a circuit board. The strain gauge sensor elements are usually glued to the printed circuit board. However, a circuit board layout can also be provided corresponding to a different layout, in which the strain gauge sensors are integrated directly into the circuit board.

Bei den auf der Leiterplatte bzw. allgemein der Bodenplatte oder einer Komponente der Bodenplatte integrierten Kraftsensoren wird beispielsweise eine Verformung der Bodenplatte bzw. der Leiterplatte bzw. der Komponente ermittelt und ausgehend von der ermittelten Verformung ein Kraftsignal ausgegeben. Bezüglich des Layouts sei auch angemerkt, dass entsprechend Ausführungsbeispielen im Lotfußpunkt des Joysticks bzw. im Bereich des Lotfußpunkts der Bewegungssensor angeordnet ist, während um diesen Lotfußpunkt herum die ein oder mehreren Kraftsensoren vorgesehen sein können.In the case of the force sensors integrated on the printed circuit board or generally the base plate or a component of the base plate, a deformation of the base plate or the printed circuit board or the component is determined, for example, and a force signal is output based on the determined deformation. With regard to the layout, it should also be noted that, according to exemplary embodiments, the movement sensor is arranged in the perpendicular foot point of the joystick or in the area of the perpendicular foot point, while the one or more force sensors can be provided around this perpendicular foot point.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Baumaschine, wie z. B. eine Hubarbeitsbühne mit einem entsprechenden Dehnelement.Another embodiment relates to a construction machine such. B. an aerial work platform with a corresponding expansion element.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zur Bedienung mit oben erläuterter Hardware-Komponenten, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

  • Bestimmen einer Position und/oder ein Bewegen des Joysticks gegenüber der Bodenplatte und Ausgeben eines von der bestimmten Position und/oder der bestimmten Bewegung abhängigen Bewegungssignals;
  • Bestimmen einer auf dem Joystick vorherrschenden Kraft, um ein Überlastsignal zu detektieren, und Ausgeben eines von der bestimmten Kraft abhängigen Kraftsignals; und
  • Beeinflussung der Bewegung der Baumaschine oder von Komponenten der Baumaschine, wie beispielsweise eines Teleskoparms, in Abhängigkeit des Bewegungssignals und in Abhängigkeit des Kraftsignals.
A further exemplary embodiment relates to a method for operating the hardware components explained above, the method comprising the following steps:
  • Determining a position and/or moving the joystick relative to the base plate and outputting a movement signal dependent on the determined position and/or the determined movement;
  • determining a force prevailing on the joystick in order to detect an overload signal and outputting a force signal dependent on the determined force; and
  • Influencing the movement of the construction machine or components of the construction machine, such as a telescopic arm, depending on the movement signal and depending on the force signal.

Weiterbildungen sind unten entsprechend definiert. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert:

Fig. 1
eine schematische Darstellung einer Bedienvorrichtung gemäß einem Basisausführungsbeispiel;
Fig. 2a-c
eine schematische Darstellung einer Hubarbeitsbühne bei der Bewegung, zur Illustration, wie es zu den mittels Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung gelösten Sicherheitsproblemen kommen kann;
Fig. 3
eine schematische Darstellung einer weiteren Bedienvorrichtung gemäß einem erweiterten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4
eine schematische Darstellung einer Bedienvorrichtung zusammen mit einem Bediener zur Illustration der möglicherweise entstehenden Gefahrensituation, ausgehend von der Bedienvorrichtung aus Fig. 3;
Fig. 5a-5b
schematische Darstellungen einer Bedienvorrichtung, insbesondere eines Handsteuergebers gemäß erweiterten Ausführungsbeispielen;
Fig. 6a-6b
schematische Darstellungen des Handsteuergebers aus den Fig. 5a bis 5b, wobei hier die Ermittlung der bei der Überlast entstehenden Kraft illustriert ist; und
Fig. 7a-7b
schematische Darstellungen zur Illustration der Verformung von Komponenten der Bedienvorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen.
Further developments are defined accordingly below. Exemplary embodiments of the present invention are explained below with reference to the accompanying drawings:
1
a schematic representation of an operating device according to a basic embodiment;
Fig. 2a-c
a schematic representation of an aerial work platform during movement, to illustrate how the safety problems solved by means of exemplary embodiments of the present invention can arise;
3
a schematic representation of a further operating device according to an extended embodiment;
4
a schematic representation of an operating device together with an operator to illustrate the possibly arising dangerous situation, starting from the operating device 3 ;
Figures 5a-5b
schematic representations of an operating device, in particular a manual control transmitter according to extended exemplary embodiments;
Figures 6a-6b
schematic representations of the manual control transmitter from the Figures 5a to 5b , whereby the determination of the force arising from the overload is illustrated here; and
Figures 7a-7b
schematic representations to illustrate the deformation of components of the operating device according to embodiments.

Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen im Detail erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleichwirkende Elemente und Strukturen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung derer aufeinander anwendbar bzw. austauschbar ist.Before exemplary embodiments of the present invention are explained in detail below with reference to the accompanying drawings, it should be noted that elements and structures that have the same effect are provided with the same reference symbols, so that the description of them can be applied to one another or are interchangeable.

Fig. 1 zeigt eine Bedieneinheit 150 mit einem Handsteuergeber 300, der auch als Joystick bezeichnet werden kann. Dieser Handsteuergeber 300 ist gegenüber einer Bodenplatte bzw. Leiterplatte 430 gewinkelt angeordnet und bewegbar ausgelegt. Beispielsweise ist der Handsteuergeber 300 senkrecht gegenüber der Bodenplatte 430 und zumindest einachsig (z.B. vorne-hinten, vgl. Pfeil X) oder zweiachsig (plus links-rechts, vgl. Pfeil Y) oder sogar dreiachsig (plus drücken-ziehen, vgl. Pfeil Z) bewegbar. 1 shows a control unit 150 with a manual control transmitter 300, which can also be referred to as a joystick. This manual control transmitter 300 is arranged at an angle relative to a base plate or printed circuit board 430 and is designed to be movable. For example, is the manual control transmitter 300 can be moved vertically in relation to the base plate 430 and at least in one axis (e.g. front-back, cf. arrow X) or in two axes (plus left-right, cf. arrow Y) or even in three axes (plus push-pull, cf. arrow Z). .

Die Bewegung wird mittels eines zum Umfang der Bedienvorrichtung 150 gehörenden Bewegungssensor 400, wie z. B. einem Hall-Sensor, in X-, Y- und/oder Z-Richtung überwacht. Dieser Bewegungssensor 400 ermittelt ein,- zwei- oder dreiachsig die Bewegung des Joysticks 300 gegenüber der Bodenplatte 430 bzw. der Leiterplatte 430 und gibt ausgehend hiervon ein sogenanntes Bewegungssignal 401 aus. Dieses Bewegungssignal wird von der optionalen Auswerteeinheit 500 empfangen und ausgewertet.The movement is detected by means of a movement sensor 400 belonging to the scope of the operating device 150, e.g. B. a Hall sensor, monitored in the X, Y and / or Z direction. This movement sensor 400 determines the movement of the joystick 300 in relation to the base plate 430 or the printed circuit board 430 on one, two or three axes and outputs a so-called movement signal 401 on the basis of this. This movement signal is received by the optional evaluation unit 500 and evaluated.

Zusätzlich weist die Bedienvorrichtung 150 noch einen Kraftsensor 410, wie z. B. einen Dehnungsmesssensor auf. Dieser kann z. B. an dem Joystick 300 angeordnet sein. Alternativ wäre auch eine Anordnung des Kraftsensors in der Bodenplatte bzw. Leiterplatte 430 denkbar, wie hier durch die Komponente, markiert mit dem Bezugszeichen 410', illustriert ist. Der Kraftsensor 410 (410') gibt ein Kraftsignal 411 aus, das beispielsweise auch von der Auswerteeinrichtung 500 empfangen wird.In addition, the operating device 150 has a force sensor 410, such as. B. on a strain gauge sensor. This can e.g. B. on the joystick 300 can be arranged. Alternatively, an arrangement of the force sensor in the base plate or printed circuit board 430 would also be conceivable, as illustrated here by the component marked with the reference number 410′. The force sensor 410 (410') outputs a force signal 411, which is also received by the evaluation device 500, for example.

Das Kraftsignal 411 ist beispielsweise abhängig von der Verformung des Joysticks 300 oder abhängig von der Verformung der Bodenplatte bzw. Leiterplatte 430. Wenn das Kraftsignal 411 einen vorbestimmten Wert, wie z. B. 300 Newton entsprechend überschreitet, kann die Auswerteeinrichtung 500 eine sogenannte Überlast detektieren. Diese 300 Newton sind nur exemplarisch und können auch je nach Anwendungsfall variieren, z. B. im Bereich zwischen 10 Newton und 1000 Newton.The force signal 411 is, for example, dependent on the deformation of the joystick 300 or dependent on the deformation of the base plate or printed circuit board 430. If the force signal 411 has a predetermined value, such as. B. correspondingly exceeds 300 Newtons, the evaluation device 500 can detect a so-called overload. These 300 Newtons are only an example and can also vary depending on the application, e.g. B. in the range between 10 Newton and 1000 Newton.

Sobald eine Überlast erkannt wird, kann entsprechend Ausführungsbeispielen in die Steuerung der Hubarbeitsbühne eingegriffen werden. Wenn man beispielsweise davon ausgeht, dass der Joystick 300 in Richtung A nach vorne bewegt wird, so dass die Hubarbeitsbühne hierbei beispielsweise ausgefahren wird, so kann bei Vorliegen einer Überlast resultierend aus einer Bewegung in Richtung A das entsprechende Steuersignal von der Auswerteeinheit 500 nicht mehr weitergegeben werden, sondern die Bewegung des Auslegers gestoppt werden. Alternativ wäre es auch denkbar, dass die Bewegung umgekehrt wird, als ob der Joystick 300 in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, um im oben skizzierten Schadenfall den Bediener wieder von der Einklemmsituation zu befreien. Nachfolgend wird die Struktur der Bedienvorrichtung im Detail und insbesondere exemplarische Einbausituationen desselben in eine Hubarbeitsbühne erläutert.As soon as an overload is detected, according to exemplary embodiments, intervention can be made in the control of the aerial work platform. If one assumes, for example, that joystick 300 is moved forward in direction A, so that the aerial work platform is extended, for example, then if there is an overload as a result of a movement in direction A, the corresponding control signal from evaluation unit 500 can no longer be passed on but stop the movement of the boom. Alternatively, it would also be conceivable for the movement to be reversed, as if the joystick 300 were moved in the opposite direction, in order to free the operator from the pinching situation again in the event of damage outlined above. The structure of the operating device is explained in detail below, and in particular exemplary installation situations of the same in an aerial work platform.

Fig. 2a zeigt eine Hubarbeitsbühne 10, welche im Wesentlichen aus einem Chassis 11 und einem daran angeordneten Kranmechanismus 12 besteht. Der Kranmechanismus 12 ist dabei gegenüber dem Chassis 11 drehbar angeordnet sowie durch den Hubzylinder 16 in seinem Anstellwinkel veränderbar. Der Kranmechanismus 12 umfasst einen ein- und ausfahrbaren Teleskopausleger 13, an dessen Ende ein Korb 14 angeordnet ist. In dem Korb 14 kann eine Person 1 wie dargestellt, oder aber auch Arbeitsmaterialien transportiert werden. Figure 2a shows a working platform 10, which essentially consists of a chassis 11 and a crane mechanism 12 arranged thereon. The crane mechanism 12 is arranged such that it can rotate with respect to the chassis 11 and its angle of attack can be changed by the lifting cylinder 16 . The crane mechanism 12 includes a retractable and extendable telescopic boom 13, at the end of which a basket 14 is arranged. A person 1 can be transported in the basket 14, as shown, or work materials can also be transported.

Um den Kranmechanismus 12, den Teleskopausleger 13 und/oder Korb 14 der Arbeitsbühne 10 zu steuern, d. h. den Korb 14 beispielsweise an eine erforderliche Arbeitsposition zu bewegen, ist in dem Korb 14 eine Bedieneinheit 15 angeordnet. Diese Bedieneinheit 15 umfasst im Wesentlichen Bedienhebel / Handsteuergeber (bzw. sogenannte Joysticks 30) und optional auch Tastaturelementen 21, wie in Fig. 3 näher gezeigt. Eine Arbeitsposition könnte beispielsweise ein an einer Gebäudewand 5 angebauter Vorbau 6 sein, wie zum Beispiel in Fig. 2a dargestellt ein Balkon. Es ist üblich, dass eine Bedieneinheit 15 in dem Korb 14 in Richtung der Hubarbeitsbühne 10 angeordnet ist und somit der Bediener 1 in dem Korb 14 in Blickrichtung der Maschine 10 schaut. Folglich bewegt sich der Bediener 1 beim Ausfahren des Teleskopauslegers 13 mit dem Rücken zur entsprechenden Arbeitsposition. Die Anordnung der Bedieneinheit 15 im Korb 14 ermöglicht es, dass der Bediener 1 an der Arbeitsposition einfacher und besser arbeiten kann, da ihm dann keine für die Arbeit hinderlichen Teile, wie beispielsweise die Bedieneinheit 15, im Weg sind.In order to control the crane mechanism 12, the telescopic boom 13 and/or basket 14 of the work platform 10, ie to move the basket 14 to a required working position, for example, an operating unit 15 is arranged in the basket 14. This operating unit 15 essentially comprises operating levers/manual control devices (or so-called joysticks 30) and optionally also keyboard elements 21, as in 3 shown closer. A working position could be, for example, a porch 6 attached to a building wall 5, such as in Figure 2a shown a balcony. It is usual for an operating unit 15 to be arranged in the cage 14 in the direction of the aerial work platform 10 and for the operator 1 to look in the cage 14 in the direction of the machine 10 . Consequently, when the telescopic boom 13 is extended, the operator 1 moves with his back to the corresponding working position. The arrangement of the operating unit 15 in the basket 14 enables the operator 1 to work more easily and better at the working position, since there are then no parts that would impede his work, such as the operating unit 15, for example.

Nachteilig an der Anordnung der Bedieneinheit 15 im Korb 14 ist, dass beim Anfahren der Arbeitsposition ein Hindernis, wie beispielsweise ein Gebäudevorbau 6, vom Bediener 1 leicht übersehen werden kann und es gegebenenfalls zu einer Kollision des Bedieners 1 mit dem Gebäudevorbau 6 kommen kann. Da der Teleskopausleger 13 bei einer Kollision des Bedieners 1 mit dem Gebäudevorbau 6 weiter in einer Bewegungsrichtung B ausfährt, wird der Bediener 1 mit seinem Oberkörper 2 unmittelbar auf die Bedieneinheit 15 gedrückt. Der Bediener 1 ist dann nicht mehr in der Lage, den Bedienhebel bzw. Joystick 30 in eine Nullstellung zu bringen und somit ein weiteres Ausfahren des Teleskopauslegers 13 zu stoppen. Eine solche Kollisionssituation ist in den Fig. 2b und 2c dargestellt. Derartige Unfälle führen demnach zu einem Einklemmen des Bedieners 1 zwischen dem Gebäudevorbau 6 und der Bedieneinheit 15.The disadvantage of the arrangement of the operating unit 15 in the cage 14 is that when approaching the working position, an obstacle, such as a building porch 6, can easily be overlooked by the operator 1 and the operator 1 may collide with the building porch 6. Since the telescopic boom 13 extends further in a movement direction B in the event of a collision between the operator 1 and the front part of the building 6 , the operator 1 is pressed directly onto the operating unit 15 with his upper body 2 . The operator 1 is then no longer able to bring the operating lever or joystick 30 into a zero position and thus stop further extension of the telescopic boom 13 . Such a collision situation is in the Figures 2b and 2c shown. Such accidents lead to the operator 1 becoming trapped between the front part of the building 6 and the operating unit 15.

Fig. 3 zeigt beispielhaft eine Bedieneinheit 15 zur Steuerung der Baumaschine bzw. des in Fig. 2a-2c dargestellten Systems 10 umfassend Kranmechanismus 12 und/oder Teleskopausleger 13 und/oder Korb 14 der Arbeitsbühne 10 (bzw. einer Komponente des Systems). Mithilfe der Joysticks 30 können die einzelnen Bewegungen des Korbs 14 verändert werden, beispielsweise den Teleskopausleger 13 ein- und ausfahren oder aber den Anstellwinkel des Kranmechanismus 12 durch den Hubzylinder 16 verändern. Diese Joysticks 30 sind jeweils auf einem Modul 20a und 20b angeordnet, welche beispielsweise bei einem Defekt einfach ausgewechselt werden kann, ohne dass die ganze Bedieneinheit 15 ausgetauscht werden muss. In der Bedieneinheit 15 sind für weitere Funktionalitäten ein Tastaturmodul 21 sowie ein Display 22 zum Anzeigen von maschinenrelevanten Daten und Parametern angeordnet. 3 shows an example of an operating unit 15 for controlling the construction machine or the in Figures 2a-2c illustrated system 10 comprising crane mechanism 12 and / or telescopic boom 13 and / or basket 14 of the work platform 10 (or a component of the system). The individual movements of the basket 14 can be changed with the aid of the joysticks 30 , for example the telescopic boom 13 can be retracted and extended or the angle of the crane mechanism 12 can be changed by the lifting cylinder 16 . These joysticks 30 are each arranged on a module 20a and 20b, which can be easily replaced in the event of a defect, for example, without the entire operating unit 15 having to be replaced. A keyboard module 21 and a display 22 for displaying machine-relevant data and parameters are arranged in the operating unit 15 for further functionalities.

Fig. 4 zeigt, wie der Bediener 1 bei einer Kollision mit einem Gebäudevorbau 6 (siehe Fig. 2c) mit seinem Oberkörper 2 unmittelbar auf den Knauf 31 des Bedienhebels bzw. Joysticks 30 der Bedieneinheit 15 gedrückt wird und eine Kraft F, FOL auf den Knauf 31 ausübt. Der Bediener 1 wäre in dieser Situation nicht mehr in der Lage, den Bedienhebel bzw. Joystick 30 in eine Nullstellung zu bringen und somit ein weiteres Ausfahren des Teleskopauslegers 13 zu stoppen. 4 shows how the operator 1 in the event of a collision with a building porch 6 (see Figure 2c ) is pressed with his upper body 2 directly on the knob 31 of the operating lever or joystick 30 of the operating unit 15 and exerts a force F, FOL on the knob 31. In this situation, the operator 1 would no longer be able to bring the operating lever or joystick 30 into a zero position and thus stop further extension of the telescopic boom 13 .

Die Fig. 5a und 5b zeigen ein Joystickmodul 20a/b in seitlicher Ansicht. Die mechanischen Komponenten des Joysticks 30 sind dabei auf einer Leiterplatte 43 angeordnet, vorzugsweise daran angeschraubt. Der Joystickhebel 30 besteht im Wesentlichen aus einem Knauf 31, welcher dem Bediener 1 zum Betätigen des Joysticks 30 in verschiedene Richtungen dient. Direkt unterhalb des Knaufs 31 befindet sich eine Verriegelung 33, die vor jedem Betätigen des Joysticks nach oben gezogen werden muss. Dies verhindert eine unbewusste bzw. ungewollte Betätigung des Joysticks 30 und somit eine unbewusste bzw. ungewollte Bewegung des Kranmechanismus 12, des Teleskopauslegers 13 und/oder des Korbs 14 der Arbeitsbühne 10. Dies kann passieren, wenn der Bediener 1 sich beispielsweise im Korb 14 umdrehen muss und mit dem Ellbogen versehentlich gegen den Joystickhebel 30 kommt. Zum Schutz der im Inneren des Joysticks 30 liegenden Mechanik ist ein sogenannter Faltenbalg 32 im unteren Teil angeordnet, der aus einem beweglichen Material besteht. Bei einer seitlichen Bewegung des Joysticks 30, wie in Fig. 5b gezeigt, wird der Faltenbalg 32 auf der einen Seite zusammengestaucht und auf der anderen Seite auseinandergezogen. Die erforderliche Elektronik zum Erkennen und Auswerten der Joystickbewegungen befindet sich idealerweise unterhalb der Leiterplatte 43 und besteht im Wesentlichen aus einem Hall-Sensor 40. Joystickbewegungen werden durch ein an der Mechanik angebrachten Magneten erkannt, hier nicht dargestellt.The Figures 5a and 5b show a joystick module 20a/b in a side view. The mechanical components of the joystick 30 are arranged on a circuit board 43, preferably screwed to it. The joystick lever 30 essentially consists of a knob 31, which the operator 1 uses to actuate the joystick 30 in different directions. Directly below the knob 31 is a latch 33 that must be pulled up each time the joystick is operated. This prevents an unconscious or unintentional actuation of the joystick 30 and thus an unconscious or unintentional movement of the crane mechanism 12, the telescopic boom 13 and/or the basket 14 of the work platform 10. This can happen if the operator 1 turns around in the basket 14, for example and accidentally hits the joystick lever 30 with his elbow. In order to protect the mechanics inside the joystick 30, a so-called bellows 32, which consists of a movable material, is arranged in the lower part. With a lateral movement of the joystick 30, as in Figure 5b shown, the bellows 32 is compressed on one side and on the other side pulled apart. The electronics required for recognizing and evaluating the joystick movements are ideally located below the printed circuit board 43 and essentially consist of a Hall sensor 40. Joystick movements are recognized by a magnet attached to the mechanism, not shown here.

Das Joystickmodul 20a/b ist in den äußeren Randbereichen der Leiterplatte 43 an Halterungen 35a/b mittels Befestigungsmitteln 36 vorzugsweise lösbar befestigt. Bei einer auf den Knauf 31 des Bedienhebels bzw. Joysticks 30 der Bedieneinheit 15 einwirkenden Kraft F wird somit auch eine Kraft auf die Leiterplatte 43 ausgeübt, die zu mechanischen Verspannungen bzw. mechanischen Verformungen der Leiterplatte 43 führt. Derartige mechanische Verspannungen können mit der vorliegenden Erfindung mittels mindestens einem an der Leiterplatte 43 angeordneten DMS-Sensor 41 und/oder 42 gemessen werden.The joystick module 20a/b is preferably detachably fastened to holders 35a/b in the outer edge regions of the printed circuit board 43 by means of fastening means 36. When a force F acts on the knob 31 of the operating lever or joystick 30 of the operating unit 15, a force is thus also exerted on the printed circuit board 43, which leads to mechanical stresses or mechanical deformations of the printed circuit board 43. Such mechanical stresses can be measured with the present invention using at least one strain gauge sensor 41 and/or 42 arranged on the printed circuit board 43 .

Auch kann eine Überbelastung, d. h. eine über die maximal zulässige Belastungsgrenze hinausgehende Krafteinwirkung auf den Joystickhebel 30, wie schematisch in den Fig. 6a und 6b dargestellt, mit dem mindestens einen an der Leiterplatte 43 angeordneten DMS-Sensor 41 und/oder 42 erfasst werden. Die Überbelastung des Joystickhebels 30 ist schematisch durch die gestrichelte Linie 44 angedeutet, die aufzeigt, dass Joystick 30 im Vergleich zu der Darstellung in Fig. 5b mit einer stärkeren Kraft FOL betätigt wurde. Bei einer derartigen Überbelastung des Joysticks gibt es stärkere mechanische Verspannungen und auch deutliche Deformationen der Leiterplatte 43. In denen mit den Bezugszeichen 45a und 45b bezeichneten Bereichen senkt sich die Leiterplatte 43 bei einer Überbelastung ab bzw. hebt sich an. Dies soll auch durch die beiden Pfeile FD und FU deutlich gemacht werden, die eine Bewegungsrichtung der Leiterplattenbereiche 45a und 45b nach oben und unten zeigen. Derartige mechanische Überbeanspruchungen können ebenfalls mit der vorliegenden Erfindung mittels der an der Leiterplatte 43 angeordneten DMS-Sensoren 41 und/oder 42 gemessen werden. Wird eine solche Überbeanspruchung bzw. Überbelastung durch eine Auswerteeinheit erfasst (siehe Fig. 1), so kann beispielsweise eine wie oben beschriebene Kollisionssituation vorliegen, d. h. der Bediener könnte zwischen dem Gebäudevorbau 6 und der Bedieneinheit 15 eingeklemmt sein, wobei der Oberkörper 2 des Bedieners 1 dann mit einer über die maximal zulässige Belastungsgrenze hinausgehenden Kraft FOL auf den Joystickhebel 30 drückt.Also, an overload, ie a force that goes beyond the maximum permissible load limit on the joystick lever 30, as shown schematically in FIGS Figures 6a and 6b shown, with which at least one strain gauge sensor 41 and/or 42 arranged on the printed circuit board 43 is detected. The overloading of the joystick lever 30 is indicated schematically by the dashed line 44, which shows that the joystick 30 compared to the illustration in Figure 5b was pressed with a stronger force FOL. When the joystick is overloaded in this way, there is greater mechanical tension and also significant deformation of the printed circuit board 43. In the areas designated by the reference symbols 45a and 45b, the printed circuit board 43 lowers or rises in the event of an overload. This should also be made clear by the two arrows FD and FU, which show an upward and downward movement direction of the printed circuit board areas 45a and 45b. Such mechanical overloads can also be measured with the present invention using the DMS sensors 41 and/or 42 arranged on the printed circuit board 43 . If such an overuse or overload is detected by an evaluation unit (see 1 ), a collision situation such as that described above may exist, for example, i.e. the operator could be trapped between the building porch 6 and the operating unit 15, with the upper body 2 of the operator 1 then pressing the joystick lever 30 with a force FOL that exceeds the maximum permissible load limit .

Bei obigen Ausführungsbeispielen wurde insbesondere davon ausgegangen, dass die Kraftsensoren/Dehnungsmesssensoren im Bereich der Bodenplatte oder in einer Leiterplatte, die auf der Bodenplatte angeordnet ist, vorgesehen sind. Die Fig. 7a bis 7b illustrieren, durch Schraffierung gekennzeichnet, die Spannungszustände in der Bodenplatte/Leiterplatte 43, wenn der Joystick 30 aus der mit gestrichelter Linie gezeichneten Ruhelage ausgelenkt wird. Die Ruhelage ist mit gestrichelten Linien gekennzeichnet, wobei die Auslenkung bzw. die zu der Auslenkung führende Kraft mit F gekennzeichnet ist.In the case of the above exemplary embodiments, it was assumed in particular that the force sensors/strain measurement sensors are located in the area of the base plate or in a printed circuit board, which is arranged on the bottom plate are provided. The Figures 7a to 7b illustrate, indicated by hatching, the stress conditions in the baseplate/PCB 43 when the joystick 30 is deflected from the rest position shown in dashed line. The rest position is marked with dashed lines, with the deflection or the force leading to the deflection being marked with F.

Auch wenn bei dem obigen Ausführungsbeispiel insbesondere davon ausgegangen wurde, dass es sich hierbei um einen zweidimensionalen Joystick handelt, der z. B. senkrecht aus der Bodenplatte/Leiterplatte hinausragen kann, sei an dieser Stelle angemerkt, dass es sich auch um ein anderes bewegbares Element, das z. B. mit einem anderen Winkel vorgewinkelt ist, handeln kann.Even if it was assumed in the above exemplary embodiment in particular that this is a two-dimensional joystick which, for. B. can protrude vertically from the base plate / printed circuit board, it should be noted at this point that it is also another movable element z. B. is pre-angled at a different angle, can act.

Darüber hinaus sei auch darauf hingewiesen, dass die Bedienvorrichtung nicht nur für die bei obigen Ausführungsbeispielen erläuterten Arbeitsbühnen, sondern auch für andere Baumaschinen geeignet ist.In addition, it should also be pointed out that the operating device is not only suitable for the work platforms explained in the above exemplary embodiments, but also for other construction machines.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist der Bewegungssensor beispielsweise durch ein induktives Element oder ein kapazitives Element realisierbar. Auch der Kraftsensor muss nicht zwingend als Dehnungsmessstreifen realisiert sein, sondern kann auch anders ausgeführt sein.According to further exemplary embodiments, the movement sensor can be implemented, for example, by an inductive element or a capacitive element. The force sensor also does not necessarily have to be implemented as a strain gauge, but can also be implemented differently.

Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zur Bedienung der Hubarbeitsbühne. Das Verfahren umfasst die Schritte des Überwachens der Bewegung/Position des Joysticks und Ausgeben eines entsprechenden Bewegungssignals, des Überwachens einer auf den Joystick einwirkenden Kraft und Ausgeben eines entsprechenden Kraftsignals, sowie des Steuerns der Baumaschine in Abhängigkeit von den zwei überwachten Größen.Further exemplary embodiments relate to a method for operating the aerial work platform. The method comprises the steps of monitoring the movement/position of the joystick and outputting a corresponding movement signal, monitoring a force acting on the joystick and outputting a corresponding force signal, and controlling the construction machine as a function of the two monitored variables.

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 Details 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.Although some aspects have been described in the context of a device, it is understood that these aspects also represent a description of the corresponding method, 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.

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.Depending on particular implementation requirements, 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.

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.Thus, 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.

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.In general, 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.

Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.The program code can also be stored on a machine-readable carrier, for example.

Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.Other exemplary embodiments include the computer program for performing one of the methods described herein, the computer program being stored on a machine-readable carrier.

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.In other words, 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.

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. nichtvorübergehend.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.

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.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. For example, the data stream or sequence of signals may be configured to be transferred over a data communication link, such as the Internet.

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.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.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another embodiment includes a computer on which the computer program for performing one of the methods described herein is installed.

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.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. 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.

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.In some embodiments, a programmable logic device (e.g., a field programmable gate array, an FPGA) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform any of the methods described herein. In general, in some embodiments, the methods are performed by a 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.

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.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.

Die hierin beschriebenen Vorrichtungen, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Vorrichtungen können zumindest teilweise in Hardware und/oder in Software (Computerprogramm) implementiert sein.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).

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.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.

Die hierin beschriebenen Verfahren, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Verfahren können zumindest teilweise durch Hardware und/oder durch Software ausgeführt werden.The methods described herein, or any components of the methods described herein, may be performed at least in part by hardware and/or by software.

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.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It is understood that modifications and variations to the arrangements and details described herein will occur to those skilled in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the following claims and not by the specific details presented in the description and explanation of the embodiments herein.

BezugszeichenlisteReference List

11
Person / Bedienerperson / operator
22
Oberkörper von Person / BedienerUpper body of person / operator
55
Gebäudewandbuilding wall
66
Gebäudeanbau/-vorbau (beispielsweise Balkon)Building extension/pre-construction (e.g. balcony)
1010
Hubarbeitsbühneaerial work platform
1111
Fahrzeugchassisvehicle chassis
1212
Kranmechanismuscrane mechanism
1313
Teleskopauslegertelescopic boom
1414
KorbBasket
1515
Bedieneinheitoperating unit
1616
Hubzylinderlifting cylinder
20a/b20a/b
Joystickmoduljoystick module
2121
Tastaturmodulkeyboard module
2222
Displayscreen
3030
Joystickjoystick
3131
Joystickknaufjoystick knob
3232
Faltenbalgbellows
3333
Verriegelunglocking
35a/b35a/b
Halterungbracket
3636
Befestigungsmittelfasteners
4040
Hall-SensorHall sensor
4141
DMS-Sensorstrain gauge sensor
4242
DMS-Sensorstrain gauge sensor
4343
Leiterplattecircuit board
4444
Grenzlinie zur ÜberlastLimit line to overload
45a/b45a/b
Leiterplattenbereichecircuit board areas
BB
Bewegungsrichtung TeleskopauslegerDirection of movement telescopic boom
FD, FUFD, FU
Kräfte Leiterplatteforces circuit board
F, FOLF, FOL
Kräfte auf JoystickknaufForces on joystick knob
X,Y,ZX,Y,Z
Bewegungsrichtungen Joystick / HandsteuergeberDirections of movement joystick / hand control
150150
Bedieneinheit / BedienvorrichtungOperating unit / operating device
300300
Handsteuergeber / Joystickhand controller / joystick
301301
Lotfußpunktnadir point
401401
Kraftsignalpower signal
411411
Bewegungssignalmotion signal
410,410`410,410`
Kraftsensorforce sensor
430430
Bodenplatte / Leiterplattebase plate / circuit board
500500
Auswerteeinheitevaluation unit

Claims (14)

  1. Elevating work platform including a crane mechanism (12) and a cage (14), wherein an operating device (15) including a protective function in case of an overload of a hand control device (30, 300), caused by squeezing/jamming of a person in the cage (14), is disposed in the cage (14), the operating device (150, 15) comprising:
    a bottom plate (430, 43);
    the hand control device (30, 300) disposed in an angular relation to the bottom plate (430, 43) and moveable at least one-dimensionally with respect to the bottom plate (430, 43); and
    a movement sensor (40, 400) configured to determine a position and/or a movement of the hand control device (30, 300) with respect to the bottom plate (430, 43) and to output a movement signal depending on the determined position and/or the determined movement; and characterized in that the elevating work platform further comprises a force sensor (410, 410',41, 42) disposed in the bottom plate (430, 43) or in a component (43) connected to the bottom plate (430, 43) and configured to determine a force acting on the hand control device (30, 300) and transmitted by the hand control device (30, 300) to the bottom plate (430, 43) and to output a force signal (401) depending on the determined force.
  2. Elevating work platform according to claim 1, further comprising evaluation electronics (500), wherein the evaluation electronics (500) are configured to receive the force signal (401) and to determine an overload when a predetermined threshold value is exceeded.
  3. Elevating work platform according to any one of the preceding claims, wherein the force sensor (410, 410', 41, 42), is realized by means of strain gauge.
  4. Elevating work platform according to claim 1, 2, or 3, wherein the force sensor (410, 410' 41, 42) or the force sensor (410, 410', 41, 42) configured as strain gauge is configured to determine a deformation of the bottom plate (430, 43) or the component (43) connected to the bottom plate, (430, 43) and to output a force signal (401) depending on the deformation.
  5. Elevating work platform according to any one of the preceding claims, wherein, in addition to the force sensor (410, 410', 41, 42), the operating device includes an additional force sensor (410, 410', 41, 42) and the force sensor (410, 410', 41, 42) as well as the additional force sensor (410, 410', 41, 42) are integrated in the bottom plate (430, 43) or in a component (43) connected to the bottom plate (430, 43) such that they are disposed around a foot of a dropped perpendicular (301) of the hand control device (30, 300) on the bottom plate (430, 43) or the component (43) connected to the bottom plate (430, 43).
  6. Elevating work platform according to any one of the preceding claims, wherein the movement sensor (40, 400) is integrated in the bottom plate, (430, 43) or in a component (43) connected to the bottom plate (430, 43); and/or
    wherein the movement sensor (40, 400) is disposed in a foot of a dropped perpendicular (301) of the hand control device (30, 300) on the bottom plate (430, 43) or the component (43) connected to the bottom plate (430, 43).
  7. Elevating work platform according to any one of the preceding claims, wherein the movement sensor (40, 400) is a Hall sensor (40).
  8. Elevating work platform according to claims 3, 4, 5, 6, or 7, wherein the component (43) connected to the bottom plate (430, 43) includes a circuit board in which the force sensor (410, 410', 41, 42) and/or the movement sensor (40, 400) are integrated.
  9. Elevating work platform according to claim 2 or any one of claims 3 to 8 in combination with claim 2, wherein the evaluation electronics (500) are configured, in case of the determined overload, to stop movement of the construction machine (10) and/or, in case of a small overload, to reduce movement speed of the construction machine (10).
  10. Elevating work platform according to claim 2 or any one of claims 3 to 9 in combination with claim 2, wherein the evaluation electronics (500) are configured, in case of an overload, to trigger a counter movement, the counter movement being a movement that is different from a current movement of the construction machine (10).
  11. Elevating work platform according to claim 2 or any one of claims 3 to 10 in combination with claim 2, wherein the evaluation electronics (500) are configured, in case of an overload and in case of a locked hand control device (30, 300), to output a prompt for unlocking the hand control device (30, 300) and/or, in case of an overload, to output a prompt with respect to the overload.
  12. Elevating work platform according to claim 2 or any one of claims 3 to 11 in combination with claim 2, wherein the evaluation electronics (500) are configured to store the force signal (401) and/or store a maximum value for the force signal (401).
  13. Elevating work platform according to claim 2 or any one of claims 3 to 12 in combination with claim 2, wherein the evaluation electronics (500) are configured to detect a drift of the force sensor (410, 410', 41, 42) and/or a drift of the movement sensor (40, 400).
  14. Method for operating a elevating work platform including a crane mechanism (12) and a cage (14), wherein an operating device (15) including a protective function in case of an overload of a hand control device (30, 300), caused by squeezing/jamming of a person in the cage, is disposed in the cage (14), wherein the operating device (150, 15) comprises: a bottom plate (430, 43); the hand control device (30, 300) disposed in an angular relation to the bottom plate (430, 43) and moveable at least one-dimensionally with respect to the bottom plate (430, 43); a movement sensor (40, 400); and a force sensor (410, 410', 41, 42) disposed in the bottom plate (430, 43) or in a component (43) connected to the bottom plate (430, 43), the method comprising:
    determining a position and/or a movement of the hand control device (30, 300) with respect to the bottom plate (430, 43) and outputting a movement signal (411) depending on the determined position and/or the determined movement;
    determining, by means of the force sensor (410, 410', 41, 42), a force prevalent on the hand control device (30, 300) in order to detect an overload, and outputting a force signal (401) depending on the determined force; and
    influencing the movement of the construction machine (10) or of components (12, 13, 16) of the construction machine (10) depending on the movement signal (411) and depending on the force signal (401).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2510309Y2 (en) * 1990-09-14 1996-09-11 株式会社アイチコーポレーション Safety equipment for aerial work vehicles
JPH0465299U (en) * 1990-10-18 1992-06-05
JPH0592298U (en) * 1992-05-18 1993-12-17 株式会社アイチコーポレーション Safety equipment for aerial work vehicles
JPH09295799A (en) * 1996-04-30 1997-11-18 Shin Meiwa Ind Co Ltd Safety device for operating lever in work vehicle
JP2002114500A (en) * 2000-10-06 2002-04-16 Tadano Ltd High lift work device or safety device for high lift work vehicle
JP2002318628A (en) * 2001-04-19 2002-10-31 Aichi Corp Operating lever device
US20100302017A1 (en) * 2009-06-01 2010-12-02 Econtrols, Inc. Tactile Feedback for Joystick Position/Speed Controls
GB2472441B (en) 2009-08-07 2013-02-13 Niftylift Ltd Control system,preferably for enhanced operator safety
GB2472440B (en) 2009-08-07 2012-10-17 Niftylift Ltd Operator cage, preferably for enhanced operator safety
DE202010004128U1 (en) 2010-03-24 2010-06-10 Moba Ag Manual control transmitter with separate actuation and evaluation
FR2984293B1 (en) 2011-12-19 2014-02-28 Haulotte Group LIFT BOOM WITH CONTROL UNIT
DE102012022404A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 Kramer-Werke Gmbh Machine with charging system
DE102014105177B4 (en) 2014-03-18 2021-03-25 Preh Gmbh Arrangement of cover and control element with elastically deformable actuation part and force sensor matrix
EP3086094B1 (en) 2015-04-20 2017-10-18 MOBA Mobile Automation AG Manual controller, control and operating unit with a manual controller and work machine or construction machine

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