DE102014103705B4 - Location system for securing a danger zone around mobile machines - Google Patents

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Abstract

System zur Absicherung eines Bereichs um eine Arbeitsmaschine (1), das folgendes aufweist: – mindestens zwei an der Arbeitsmaschine (1) angeordnete Lautsprechereinheiten (5p); – mindestens eine an der Arbeitsmaschine (1) angeordnete Basisstation (3), die dazu ausgebildet ist, Sendesignale zu erzeugen, die den Lautsprechereinheiten (5p) zugeführt sind und als akustische Signale im hörbaren Audiofrequenzbereich abgestrahlt werden, wobei die Basisstation (3) ein erstes Funkmodul (4) aufweist; – mindestens ein Mobilteil (8) mit einem zweiten Funkmodul (7) und mindestens einer Mikrofoneinheit (6) zum Empfang der abgestrahlten akustischen Signale; wobei: – die Sendesignale hyperbolisch-frequenzmodulierte Chirpsignale mit einer bestimmten Pulsdauer (Ts) und einer Startfrequenz und einer Stopfrequenz sind; – die Basisstation (3) weiter dazu ausgebildet ist, mit Hilfe der beiden Funkmodule (4, 7) ein Synchronisationssignal an das Mobilteil (8) zu senden und synchron zu dem Synchronisationssignal die Sendesignale für die Lautsprecher (5p) zu erzeugen; – das Mobilteil (8) dazu ausgebildet ist, das Synchronisationssignal und synchron zu dem Synchronisationssignal die von den Lautsprechern (5p) abgestrahlten akustischen Signale zu empfangen und eine Signallaufzeit (τp) für jedes Sendesignal zu ermitteln; und – Basisstation (3) oder Mobilteil (8) oder beide gemeinsam dazu ausgebildet sind, aus den ermittelten Signallaufzeiten (τp) die Relativposition des Mobilteils (8) bezogen auf die Arbeitsmaschine (1) zu berechnen und abhängig von der berechneten Relativposition über die Einleitung von Sicherheitsmaßnahmen zu entscheiden.A system for securing an area around a work machine (1), comprising: - at least two loudspeaker units (5p) arranged on the work machine (1); At least one base station (3) arranged on the work machine (1) and designed to generate transmit signals which are supplied to the loudspeaker units (5p) and emitted as acoustic signals in the audible audio frequency range, the base station (3) comprising a first Radio module (4); - At least one handset (8) with a second radio module (7) and at least one microphone unit (6) for receiving the radiated acoustic signals; wherein: the transmit signals are hyperbolic frequency modulated chirp signals having a specific pulse duration (Ts) and a start frequency and a stop frequency; - The base station (3) is further adapted to transmit with the aid of the two radio modules (4, 7) a synchronization signal to the mobile part (8) and synchronous to the synchronization signal to generate the transmission signals for the speakers (5p); - The handset (8) is adapted to receive the synchronization signal and in synchronism with the synchronization signal from the speakers (5p) emitted acoustic signals and to determine a signal delay (τp) for each transmit signal; and - base station (3) or handset (8) or both are designed to calculate from the determined signal propagation times (τp) the relative position of the mobile part (8) relative to the work machine (1) and dependent on the calculated relative position on the initiation to decide on security measures.

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die Erfindung betrifft allgemein ein Ortungssystem zur Detektion von Personen innerhalb einer Gefahrenzone um eine mobile Arbeitsmaschine, beispielsweise um eine Gesteinsbohrmaschine im Berg- und Tunnelbau. The invention generally relates to a location system for detecting persons within a danger zone around a mobile work machine, for example a rock drilling machine in mining and tunneling.

Technischer Hintergrund Technical background

In vielen Bereichen, beispielsweise im Berg- und Tunnelbau, halten sich Arbeiter in der Nähe von großen, mobilen Arbeitsmaschinen auf. Um die Sicherheit von Personen zu gewährleisten oder Unfälle zu vermeiden, sollten Personen (oder auch Gegenstände) in bestimmten Situationen (z.B. wenn die Arbeitsmaschine in Bewegung ist) einen Sicherheitsabstand zur Arbeitsmaschine einhalten, das heißt in eine definierte Gefahrenzone um die Arbeitsmaschine nicht eindringen. In many areas, such as mining and tunneling, workers are close to large, mobile work machines. In order to ensure the safety of persons or to avoid accidents, persons (or objects) in certain situations (e.g., when the work machine is in motion) should maintain a safe distance from the work machine, ie, not enter a defined danger zone around the work machine.

Es sind unterschiedliche Systeme bekannt, welche die Position einer Person relativ zu einer Arbeitsmaschine bestimmen und eine Warnung ausgeben, wenn detektiert wird, dass sich eine Person innerhalb eines definierten Gefahrenbereichs aufhält. Derartige Systeme zur Ortung von Personen in einem Gefahrenbereich müssen in verschiedenen Ländern gewissen Richtlinien bzw. Standards (z.B. ATEX in Europa) entsprechen und ggf. zertifiziert werden. In einer Veröffentlichung (Randell, Muller – Low Cost Indoor Positioning System) des Department of Computer Science, University of Bristol, UK ist ein System vorgestellt, welches es erlaubt eine kostengünstige Ortung in geschlossenen Räumen zu realisieren. DE 32 08 901 A1 beschreibt eine Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung von Kollisionsunfällen zwischen Arbeitsmaschinen und Personen. DE 10 2009 031 955 A1 beschreibt ein Ortungssystem zur räumlichen Positionsbestimmung mittels Ultraschall. Various systems are known which determine the position of a person relative to a work machine and issue a warning when it is detected that a person is within a defined danger area. Such systems for locating persons in a danger zone must comply with certain guidelines or standards (eg ATEX in Europe) in different countries and be certified if necessary. In a publication (Randell, Muller - Low Cost Indoor Positioning System) of the Department of Computer Science, University of Bristol, UK, a system is presented, which allows a cost-effective location in closed spaces to realize. DE 32 08 901 A1 describes a method and apparatus for preventing collision accidents between work machines and persons. DE 10 2009 031 955 A1 describes a location system for spatial position determination by means of ultrasound.

Insbesondere beim Einsatz unter Tage müssen derartige Ortungssysteme sehr robust ausgelegt sein. Ortungssysteme, welche elektromagnetische Signale verwenden werden, können durch die Präsenz von massivem Metall (von schweren Maschinen, Stollenausbauten, Erzvorkommen, etc.) beeinträchtigt werden. Systeme, welche akustische Signale (Hörschall, Ultraschall) verwenden, müssen trotz eines verhältnismäßig hohen Lärmpegels zuverlässig arbeiten. Es besteht folglich Bedarf an einem (im Hinblick auf Robustheit) verbesserten System zur Detektion von Personen oder Gegenständen in der Nähe von mobilen Arbeitsmaschinen. In particular, when used underground, such positioning systems must be designed very robust. Locating systems that will use electromagnetic signals may be affected by the presence of solid metal (heavy machinery, tunnels, ore deposits, etc.). Systems using acoustic signals (auditory sound, ultrasound) must operate reliably despite a relatively high noise level. Consequently, there is a need for a (in terms of robustness) improved system for detecting persons or objects in the vicinity of mobile work machines.

Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention

Es wird ein System zur Absicherung eines Bereichs um eine Arbeitsmaschine beschrieben. Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung weist das System mindestens zwei an der Arbeitsmaschine angeordnete Lautsprechereinheiten sowie mindestens eine an der Arbeitsmaschine angeordnete Basisstation mit einem ersten Funkmodul auf. Die Basisstation ist dazu ausgebildet, Sendesignale zu erzeugen, die den Lautsprechereinheiten zugeführt sind und als akustische Signale im hörbaren Audiofrequenzbereich abgestrahlt werden, wobei die Sendesignale hyperbolisch-frequenzmodulierte Chirpsignale mit einer bestimmten Pulsdauer und einer Startfrequenz und einer Stopfrequenz sind. Das System umfasst des Weiteren mindestens ein Mobilteil mit einem zweiten Funkmodul und mindestens einer Mikrofoneinheit zum Empfang der abgestrahlten akustischen Signale. Die Basisstation ist weiter dazu ausgebildet, mit Hilfe der beiden Funkmodule ein Synchronisationssignal an das Mobilteil zu übertragen und synchron zu dem Synchronisationssignal die Sendesignale für die Lautsprecher zu erzeugen. Das Mobilteil ist dazu ausgebildet, das Synchronisationssignal und synchron zu diesem die von den Lautsprechern abgestrahlten akustischen Signale zu empfangen und eine Signallaufzeit für jedes Sendesignal zu ermitteln. Basisstation oder Mobilteil oder beide gemeinsam sind dazu ausgebildet, aus den ermittelten Signallaufzeiten die Relativposition des Mobilteils bezogen auf die Arbeitsmaschine zu berechnen und abhängig von der berechneten Relativposition über die Einleitung von Sicherheitsmaßnahmen zu entscheiden. A system for securing an area around a work machine is described. According to one example of the present invention, the system has at least two loudspeaker units arranged on the work machine and at least one base station arranged on the work machine with a first radio module. The base station is configured to generate transmit signals that are supplied to the speaker units and emitted as acoustic signals in the audible audio frequency range, wherein the transmit signals are hyperbolic-frequency modulated chirp signals having a specific pulse duration and a start frequency and a stop frequency. The system further comprises at least one handset with a second radio module and at least one microphone unit for receiving the radiated acoustic signals. The base station is further configured to transmit a synchronization signal to the mobile part with the aid of the two radio modules and to generate the transmission signals for the loudspeakers synchronously with the synchronization signal. The mobile part is designed to receive the synchronization signal and synchronously to it the acoustic signals radiated by the loudspeakers and to determine a signal delay time for each transmission signal. Base station or handset or both together are designed to calculate the relative position of the handset relative to the work machine from the determined signal propagation times and to decide depending on the calculated relative position on the initiation of security measures.

Kurze Erläuterung der Abbildungen Brief explanation of the illustrations

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von den in den Abbildungen dargestellten Beispielen näher erläutert. Die Darstellungen sind nicht zwangsläufig maßstabsgetreu und die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die dargestellten Aspekte. Vielmehr wird Wert darauf gelegt, die der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien darzustellen. The invention will be explained in more detail with reference to the examples shown in the figures. The illustrations are not necessarily to scale and the invention is not limited to the aspects presented. Rather, emphasis is placed on representing the principles underlying the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels des erfindungsgemäßen Systems; 1 shows a schematic representation of an example of the system according to the invention;

2 zeigt das System aus 1 anhand eines Blockschaltbildes; 2 shows the system 1 using a block diagram;

3 zeigt anhand eines Flussdiagramms den Ablauf eines Messzyklus; 3 shows the flow of a measuring cycle on the basis of a flow chart;

4 zeigt schematisch die Positionsbestimmung eines Mobilteils relativ zur Basisstation; 4 schematically shows the position of a handset relative to the base station;

5 zeigt schematisch die Komponenten des Regelkreises zur Regelung des Signal-Rauschverhältnisses; 5 schematically shows the components of the control circuit for controlling the signal-to-noise ratio;

6 zeigt ein Blockdiagramm des zu 5 gehörenden Regelkreises. 6 shows a block diagram of the 5 belonging control loop.

In den Abbildungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder korrespondierende Komponenten mit gleicher oder ähnlicher Bedeutung. In the figures, like reference characters designate like or corresponding components of same or similar meaning.

Detaillierte Beschreibung Detailed description

Die hier beschriebenen Beispiele der Erfindung werden im Zusammenhang mit im Berg- und Tunnelbau verwendeten Arbeitsmaschinen beschrieben. Andere Anwendungen der Erfindung z.B. im Straßenbau sind jedoch ebenso möglich. In 1 ist ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Systems zur Detektion von Personen oder Gegenständen in der Nähe einer Arbeitsmaschine skizziert. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist die mobile Arbeitsmaschine eine Bergbaumaschine 1 (Vortriebsmaschine, Großbohrmaschine, etc). Skizziert ist auch eine Person 2 in der Nähe der Maschine. Das hier beschriebene Ortungssystem ist dazu ausgebildet, die Person 2 zu orten und zu detektieren, ob sich diese innerhalb einer (frei definierbaren) Gefahrenzone befindet. Abhängig vom Ergebnis dieser Detektion können Warnsignale ausgegeben oder andere Sicherungsmaßnahmen eingeleitet werden. In 2 ist das System aus 1 abstrakt anhand von einem vereinfachten Blockschaltbild dargestellt. The examples of the invention described herein are described in the context of work machines used in mining and tunneling. However, other applications of the invention, for example in road construction, are also possible. In 1 is an example of a system according to the invention for the detection of persons or objects in the vicinity of a work machine sketched. In the in 1 As shown, the mobile work machine is a mining machine 1 (Tunneling machine, large drilling machine, etc). Sketched is also a person 2 near the machine. The location system described here is designed to be the person 2 to locate and detect whether this is within a (freely definable) danger zone. Depending on the result of this detection, warning signals may be issued or other safeguards may be initiated. In 2 is the system off 1 abstract illustrated by a simplified block diagram.

An der mobilen Arbeitsmaschine 1 ist eine Basisstation 3 angeordnet, die mit einem Funkmodul 4 verbunden ist. Des Weiteren sind an der Arbeitsmaschine 1 drei oder mehr Lautsprechereinheiten 5 angeordnet, die von der Basisstation 3 angesteuert werden. Jede Lautsprechereinheit 5 umfasst dabei einen oder mehrere Lautsprecher. Eine (bzw. jede) zu detektierende Person 2 trägt am Körper ein Mobilteil 8, welches ebenfalls mit einem Funkmodul 7 verbunden ist. Des Weiteren trägt die Person 2 mindestens eine Mikrofoneinheit 6 am Körper. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist diese am Helm der Person 2 befestigt. Die Mikrofoneinheit 6 umfasst mindestens ein Mikrofon und kann des Weiteren einen Vorverstärker zum Verstärken des Mikrofonsignals (bzw. der Mikrofonsignale) aufweisen. Das (die) Mikrofonsignal(e) ist (sind) dem Mobilteil 8 zugeführt und werden dort verarbeitet. Gemäß einem Beispiel der Erfindung umfasst die Mikrofoneinheit 6 drei um 120° zueinander winkelversetzt angeordnete Mikrofone, deren Ausgangssignale addiert werden. Die Mikrofone sind dabei derart angeordnet, dass es im relevanten Frequenzbereich (d.h. im Frequenzband der Sendesignale) zu keinen destruktiven Interferenzen kommt. Die Funktionsweise des in den 1 und 2 dargestellten Systems wird in der Folge anhand des Flussdiagrams in 3 näher erläutert. At the mobile work machine 1 is a base station 3 arranged with a radio module 4 connected is. Furthermore, at the work machine 1 three or more speaker units 5 arranged by the base station 3 be controlled. Each speaker unit 5 includes one or more speakers. One (or each) person to be detected 2 carries on the body a handset 8th , which also has a radio module 7 connected is. Furthermore, the person wears 2 at least one microphone unit 6 on the body. In the in 1 shown example, this is the helmet of the person 2 attached. The microphone unit 6 includes at least one microphone and may further comprise a preamplifier for amplifying the microphone signal (or the microphone signals). The microphone signal (s) is (are) the handset 8th fed and processed there. According to one example of the invention, the microphone unit comprises 6 three by 120 ° to each other angularly arranged microphones whose output signals are added. The microphones are arranged in such a way that no destructive interference occurs in the relevant frequency range (ie in the frequency band of the transmission signals). The functioning of the in the 1 and 2 The system shown in the following is based on the flow diagram in 3 explained in more detail.

Die Positionsmessung kann kontinuierlich, beispielsweise in regelmäßig zeitlichen Abständen erfolgen (Messzyklen). Am Beginn eines jeden Messzyklus sendet die Basisstation 3 mit Hilfe des Funkmoduls 4 eine Synchronisationsnachricht, die vom Mobilteil 8 mit Hilfe des Funkmoduls 7 empfangen wird. Eine definierte Verzögerungszeit (könnte theoretisch auch Null sein) nach der Synchronisationsnachricht werden mit Hilfe der Lautsprechereinheiten 5 mehrere akustische Ortungssignale ausgesendet (siehe 3, Schritt 21). Die Lautsprechereinheiten 5 sind dabei an bekannten Positionen an der mobilen Arbeitsmaschine 1 angeordnet. Die Ortungssignale können von dem Mobilteil 8 mit Hilfe von mindestens einer Mikrofoneinheit 6 oder einem anderen Schallwandler empfangen und ausgewertet werden (siehe 3, Schritt 23). The position measurement can be carried out continuously, for example at regular time intervals (measuring cycles). At the beginning of each measurement cycle, the base station transmits 3 with the help of the radio module 4 a synchronization message from the handset 8th with the help of the radio module 7 Will be received. A defined delay time (theoretically could be zero) after the synchronization message is given by means of the loudspeaker units 5 several acoustic locating signals emitted (see 3 , Step 21 ). The speaker units 5 are doing so at known positions on the mobile machine 1 arranged. The location signals may be from the handset 8th with the help of at least one microphone unit 6 or another transducer can be received and evaluated (see 3 , Step 23 ).

Um die Laufzeit der akustischen Ortungssignale zu ermitteln, wird in dem Mobilteil 8 die Abtastung des mit Hilfe der Mikrofoneinheit 6 empfangenen Signals gestartet, wenn eine Synchronisationsnachricht von der Basisstation empfangen wird (siehe 3, Schritt 22). Die Abtastung des empfangenen Signals erfolgt damit synchron zu der Synchronisationsnachricht, wobei die Signallaufzeit der per Funk übertragenen Synchronisationsnachricht vernachlässigt werden kann. Aufgrund der extrem unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten von elektromagnetischen (Funk-) und akustischen (Schall-)Wellen ist zu den empfangenen akustischen Ortungssignale der jeweilige Absendezeitpunkt (näherungsweise Zeitpunkt des Sendens der Synchronisationsnachricht) bekannt und die Laufzeit („Time of Flight“) der Ortungssignale kann ermittelt werden (siehe 3, Schritt 24). Für jedes empfangene Ortungssignal entspricht die Laufzeit der Zeitdifferenz aus Absendezeit (signalisiert durch die Synchronisationsnachricht) und Empfangszeit. In jedem Messzyklus werden die Laufzeiten über Funk von dem Mobilteil 8 zu der Basisstation 3 übertragen. Die Basisstation 3 ist dazu ausgebildet, aus den empfangenen Daten die Relativposition und die Relativgeschwindigkeit des Mobilteils (relativ zur Arbeitsmaschine 1) zu berechnen (siehe 3, Schritt 25). Dabei können die gemessenen Laufzeiten mit Hilfe der bekannten Schallgeschwindigkeit in Entfernungen umgerechnet werden. Dabei kann die Basisstation mit Hilfe einer Temperaturmessung die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit berücksichtigen, um die Genauigkeit der Messung zu verbessern. To determine the duration of the acoustic locating signals is in the handset 8th the scanning of the microphone unit 6 received signal when a synchronization message is received from the base station (see 3 , Step 22 ). The sampling of the received signal is thus synchronous to the synchronization message, wherein the signal propagation time of the radio-transmitted synchronization message can be neglected. Due to the extremely different propagation speeds of electromagnetic (radio) and acoustic (sound) waves to the received acoustic localization signals of the respective dispatch time (approximately time of sending the synchronization message) is known and the term ("time of flight") of the locating signals can be determined be (see 3 , Step 24 ). For each received locating signal, the transit time corresponds to the time difference of the sending time (signaled by the synchronization message) and the receiving time. In each measurement cycle, the runtimes are transmitted by radio from the handset 8th to the base station 3 transfer. The base station 3 is adapted to the received data from the relative position and the relative speed of the handset (relative to the machine 1 ) (see 3 , Step 25 ). The measured transit times can be converted into distances using the known speed of sound. The base station can take into account the temperature dependence of the speed of sound by means of a temperature measurement in order to improve the accuracy of the measurement.

Abhängig von der ermittelten Relativposition und ggf. auch von der Relativgeschwindigkeit können Sicherungsmaßnahmen eingeleitet werden. Im einfachsten Fall wird ein optisches und/oder akustisches Alarmsignal ausgelöst. Jedoch kann auch eine (teilweise) Notabschaltung der Arbeitsmaschine 1 erfolgen. Wie erwähnt können die Messzyklen in regelmäßigen Abständen erfolgen, jedoch können auch asynchron (z.B. ereignisgetriggert) Messzyklen ausgelöst werden. Depending on the determined relative position and possibly also on the relative speed, safeguards can be initiated. In the simplest case, an optical and / or acoustic alarm signal is triggered. However, also a (partial) emergency shutdown of the working machine 1 respectively. As mentioned, the measuring cycles can take place at regular intervals, but asynchronous (eg event-triggered) measuring cycles can also be triggered.

Bei dem im Folgenden beschriebenen Beispiel werden hyperbolischfrequenzmodulierte Chirpsignale verwendet. Als Chirp (Zirpe) werden allgemein Signale bezeichnet, deren Frequenz sich zeitlich ändert. Grundsätzlich ist auch die Verwendung anderer (Chirp-)Signalformen möglich, jedoch zeichnen sich hyperbolisch-frequenzmodulierte Chirpsignale dadurch aus, dass die Laufzeitschätzung unter Verwendung einer Kreuzkorrelation (die beispielsweise über das Kreuzleistungsdichtespektrum im Frequenzbereich berechnet werden kann) vergleichsweise robust im Hinblick auf eine – durch eine Relativbewegung zwischen Sender (Basisstation 3) und Empfänger (Mobilteil 8) bewirkte – Dopplerverschiebung des Spektrums eines Ortungssignals ist. Im Gegensatz dazu bewirkt die Dopplerverschiebung bei z.B. linear-frequenzmodulierten Chirpsignalen eine Verzerrung des Korrelationssignals und dadurch einen systematischen Fehler bei der Laufzeitmessung. Ein hyperbolisch-frequenzmoduliertes Chirpsignal sHFM(t) lässt sich durch folgende Gleichung beschreiben: sHFM(t) = w(t)·sin( 2π / b·ln(1 + bf1t)), (1) wobei

Figure DE102014103705B4_0002
In the example described below, hyperbolic frequency modulated chirp signals are used. Chirp (chirp) generally refers to signals whose frequency changes over time. Basically, the use of other (chirp) waveforms is possible, but characterized hyperbolic-frequency-modulated chirp signals in that the term estimation using a cross-correlation (which can be calculated, for example, on the cross-power density spectrum in the frequency domain) is relatively robust in terms of - a relative movement between transmitter (base station 3 ) and receiver (handset 8th ) - Doppler shift of the spectrum of a locating signal. In contrast, the Doppler shift causes, for example, linear frequency-modulated chirp signals distortion of the correlation signal and thereby a systematic error in the transit time measurement. A hyperbolic-frequency-modulated chirp signal s HFM (t) can be described by the following equation: s HFM (t) = w (t) · sin (2π / b · ln (1 + bf 1 t)), (1) in which
Figure DE102014103705B4_0002

Dabei ist f0 die Startfrequenz und f1 die Stopfrequenz des Chirpsignals, TS bezeichnet die Dauer des Chirpsignals (Chirp-Puls) und w(t) ist eine (z.B. rechteckige) Fensterfunktion. Bei einem Up-Chirp (ansteigende Frequenz) ist f1 > f0, bei einem Down-Chirp (fallende Frequenz) ist f0 > f1. Zur Umrechnung von Signallaufzeiten in Entfernungen wird die Schallgeschwindigkeit c0 wie folgt modelliert: c0 = 331,5 m / s + 0,6 m / s·K·(θ – 273,15K), (3) wobei θ die Umgebungstemperatur in Kelvin repräsentiert. Here, f 0 is the start frequency and f 1 is the stop frequency of the chirp signal, T S denotes the duration of the chirp signal (chirp pulse) and w (t) is a (eg rectangular) window function. For an up-chirp (increasing frequency) f 1 > f 0 , for a down-chirp (falling frequency) f 0 > f 1 . To convert signal propagation times into distances, the speed of sound c 0 is modeled as follows: c 0 = 331.5 m / s + 0.6 m / s · K · (θ - 273.15 K), (3) where θ represents the ambient temperature in Kelvin.

Über jede Lautsprechereinheit (siehe 2, Bezugszeichen 5) wird ein anderes Ortungssignal sHFM(t) ausgesendet, wobei sich die Ortungssignale durch ihre Start- und Stopfrequenzen f0, f1 unterschieden. Im hier beschriebenen Beispiel ist die Bandbreite eines Ortungssignals jeweils 5 kHz, und es werden sechs Lautsprechereinheiten 5 verwendet. Die Startfrequenzen f1 der jeweiligen Chirpsignale sind 1500 Hz, 1937,5 Hz, 2375 Hz, 2812,5 Hz, 3250 Hz und 3687,5 Hz. Diese Zahlenwerte sind jedoch nur als Beispiele zu verstehen und können je nach Anwendung auch anders gewählt werden. Um die erwähnte Dopplerverschiebung zu kompensieren, wird jeweils ein Chirp-Paar gleichzeitig ausgesendet, nämlich ein Up-Chirp (mit ansteigender Frequenz) und ein Down-Chirp (mit fallender Frequenz), wobei die Start- bzw. Stopfrequenzen beider Chirps übereinstimmen (Startfrequenz des Up-Chirps ist gleich der Stopfrequenz des Down-Chirps und umgekehrt). Es werden also k verschiedene Chirp-Paare ausgesendet, wobei k die Anzahl der Lautsprecher 5 ist. Im vorliegenden Beispiel gilt k = 6. Die Pulsdauer beträgt z.B. 360 ms. Der konkrete Wert kann je nach Anwendung jedoch auch anders gewählt werden. Die einzelnen Lautsprecher werden in der Folge mit 5 p bezeichnet, wobei p = 1, 2, ..., k. Die Frequenzbereiche der Chirp-Signale liegen im hier beschriebenen Beispiel über 1500 Hz. Vor allem in Anwendungen unter Tage sind im niederfrequenten Bereich unter 1500 Hz verhältnismäßig starke Störgeräusche zu erwarten. About each speaker unit (see 2 , Reference number 5 ), another locating signal s HFM (t) is emitted, the locating signals differing by their start and stop frequencies f 0 , f 1 . In the example described here, the bandwidth of a locating signal is 5 kHz each, and there are six loudspeaker units 5 used. The starting frequencies f 1 of the respective chirp signals are 1500 Hz, 1937.5 Hz, 2375 Hz, 2812.5 Hz, 3250 Hz and 3687.5 Hz. However, these numerical values are only to be understood as examples and may be chosen differently depending on the application , In order to compensate for the mentioned Doppler shift, a chirp pair is emitted simultaneously, namely an up-chirp (with increasing frequency) and a down-chirp (with decreasing frequency), the start or stop frequencies of both chirps coinciding (starting frequency of the Up chirp is equal to the stop frequency of the down chirp and vice versa). So k different chirp pairs are transmitted, where k is the number of speakers 5 is. In the present example, k = 6. The pulse duration is, for example, 360 ms. The actual value can also be chosen differently depending on the application. The individual speakers will be included in the episode 5 p , where p = 1, 2, ..., k. The frequency ranges of the chirp signals are in the example described here above 1500 Hz. Especially in applications underground, relatively strong noise levels are to be expected in the low-frequency range below 1500 Hz.

Sobald die Synchronisationsnachricht empfangen wurde (vgl. Schritt 22) wird die Zeitmessung gestartet und das von der Mikrofoneinheit 6 erzeugte Signal sR(t) wird für eine bestimmte Aufnahmezeit TR (digital) aufgezeichnet. Bei einer Samplerate von 32kHz und einer Aufnahmezeit von TR = 512 ms werden in einem Zyklus 214 = 16384 Messwerte aufgenommen. Die genannte Aufnahmezeit TR ermöglicht eine Messung bis zu einer Entfernung von rund 50 m (bei TR = 512 ms und TS = 360 ms). As soon as the synchronization message has been received (see step 22 ), the timing is started and that of the microphone unit 6 generated signal s R (t) is for a certain recording time T R (digital) recorded. With a sample rate of 32kHz and a recording time of T R = 512 ms, 2 14 = 16384 readings are taken in one cycle. Said recording time T R allows a measurement up to a distance of about 50 m (at T R = 512 ms and T S = 360 ms).

Das aufgezeichnete digitale Signal sR(t) wird nun mit den k Chirp-Paaren korreliert. Es werden also 2k Kreuz-Korrelationssignale berechnet, wobei dies zweckmäßigerweise im Frequenzbereich mit Hilfe eines Fast-Fourier-Transform-(FFT-)Algorithmus erreicht wird. Jedem Chirp ist also eine Korrelationssignal zugeordnet. Im Idealfall kann die Laufzeit eines Chirp-Signals aus der (zeitlichen) Lage des Maximums im zugehörigen Korrelationssignal ermittelt werden. Gerade in der Anwendung unter Tage (also in Stollen und Tunnels) kann es jedoch zu starken Reflexionen und Überlagerungen kommen, sodass akustische Signale, welche nicht auf direktem Weg von einem Lautsprecher zum Mikrofon gelangen (sogenannte „non-line-of-sight signals“), einen höheres Korrelationsmaximum zur Folge haben als akustische Signale, welche auf direktem Weg von einem Lautsprecher zum Mikrofon gelangen (sogenannte „line-of-sight signals“). The recorded digital signal s R (t) is now correlated with the k chirp pairs. Thus, 2k cross-correlation signals are calculated, which is conveniently achieved in the frequency domain using a Fast Fourier Transform (FFT) algorithm. Each chirp is therefore assigned a correlation signal. Ideally, the transit time of a chirp signal can be determined from the (temporal) position of the maximum in the associated correlation signal. Especially in the application underground (ie in tunnels and tunnels), however, it can lead to strong reflections and overlays, so that acoustic signals that do not directly from a speaker to the microphone reach (so-called "non-line-of-sight signals" ), a higher correlation maximum result as acoustic signals, which come directly from a speaker to the microphone (so-called "line-of-sight signals").

Die 2k Korrelationssignale werden einer Analyseeinheit zugeführt, die dazu ausgebildet ist, in jeder der 2k Korrelationsfunktionen jene Maxima („correlation peak“) zu suchen, deren Wert über einem bestimmte Schwellwert sTH liegt. Der Schwellwert kann abhängig von dem jeweiligen Korrelationssignal gewählt werden. Beispielsweise ist der Schwellwert sTH ein Vielfaches des als Maß für das vorhandene Rauschen verwendeten Medians der betreffenden Korrelationsfunktion. Die so aufgefundenen Maxima (correlation peaks) dienen als Grundlage zur Positionsbestimmung, in der die Maxima bewertet und selektiert werden.. Das globale Maximum (der höchste Peak) entspricht nicht zwangsläufig jenem akustischen Signal, welches den direkten Weg zwischen Sender (Lautsprecher 5 p) und Empfänger (Mikrofoneinheit 6) genommen hat. Durch Überlagerungen des Direktschalls mit Echos ist das globale Maximum nicht immer das zeitlich erste lokale Maximum in dem gerechneten Korrelationssignal. Um jenes lokale Maximum zu finden, das jenem akustischen Signal entspricht, welches den direkten Weg zwischen Sender (Lautsprecher) und Empfänger (Mikrofon) genommen hat, können unterschiedliche Algorithmen verwendet werden. Beispielsweise wird zunächst das globale Maximum des Korrelationssignals ermittelt. Ausgehend von diesem globalen Maximum werden weitere lokale Maxima untersucht, die zeitlich im Korrelationssignal zu einem früheren Zeitpunkt auftreten und eine festgelegte Mindesthöhe gegenüber dem globalen Maximum aufweisen. Von diesen weiteren Maxima kann beispielsweise das zeitlich früheste als wahrscheinlichste Laufzeit des Direktsignals angenommen werden. Diesem gewählten Maximum wird eine physikalische Ankunftszeit („time of arrival“, TOA) zugeordnet. The 2k correlation signals are fed to an analysis unit which is designed to search in each of the 2k correlation functions those maxima ("correlation peak") whose value is above a certain threshold value s TH . The threshold value can be selected depending on the respective correlation signal. For example, the threshold value s TH is a multiple of the median used as a measure of the existing noise of the relevant correlation function. The thus found maxima (correlation peaks) serve as a basis for determining the position in which the maxima are evaluated and selected. The global maximum (the highest peak) does not necessarily correspond to that acoustic signal, which is the direct path between transmitter (loudspeaker 5 p ) and receiver (microphone unit 6 ) took. By superimposing the direct sound with echoes, the global maximum is not always the temporally first local maximum in the calculated correlation signal. To find the local maximum corresponding to the acoustic signal which has taken the direct path between transmitter (loudspeaker) and receiver (microphone), different algorithms can be used. For example, the global maximum of the correlation signal is first determined. On the basis of this global maximum, further local maxima are investigated, which occur temporally in the correlation signal at an earlier point in time and have a fixed minimum height in relation to the global maximum. From these further maxima, for example, the earliest earliest possible propagation time of the direct signal can be assumed. This selected maximum is assigned a physical time of arrival (TOA).

Auf die oben beschriebene Weise erhält man 2k Ankunftszeiten (TOA), welche mit tq,p beizeichnet werden (wobei p = 1, ... k, und q = 1 für Up-Chirp und q = 2 für Down-Chirp). Aus diesen Ankunftszeiten, lässt sich dann für jedes Chirp-Paar p bzw. für jeden Lautsprecher 5 p eine geschätzte Laufzeit τp („time of flight“, TOF) und daraus wiederum eine geschätzte Entfernung dp und eine geschätzte radiale Geschwindigkeit vp ermitteln. Aus den einzelnen Entfernungen dp und den einzelnen radialen Geschwindigkeiten vp kann die relative Position und die Relativgeschwindigkeit der Person 2, die den Mobilteil 8 an sich trägt, bezogen auf die Arbeitsmaschine 1 ermittelt werden. Diese Situation ist – für p = {1, 2, 3, 4} – in 4 dargestellt. Für jedes Chirp-Paar (für jeden Lautsprecher 5 p) wird die Laufzeit τp als Mittelwert der beiden korrespondierenden Ankunftszeiten tp,1, tp,2 von Up- bzw. Down-Chirp ermittelt, abzüglich einen von der Differenz tp,1 – tp,2 abhängigen Korrekturterm, der den Einfluss der Dopplerverschiebung kompensiert. Die berechnete Relativgeschwindigkeit kann dazu verwendet werden um die relative Position und die Relativgeschwindigkeit im nächsten Zeitschritt genauer berechnen zu können. In the manner described above, 2k arrival times (TOA) are obtained, which are marked with t q, p (where p = 1, ... k, and q = 1 for up-chirp and q = 2 for down-chirp). From these arrival times, can then be p for each chirp pair or for each speaker 5 p an estimated time of flight τ p ("time of flight", TOF) and, in turn, an estimated distance d p and an estimated radial velocity v p . From the individual distances d p and the individual radial velocities v p , the relative position and the relative speed of the person 2 that the handset 8th in itself, based on the working machine 1 be determined. This situation is - for p = {1, 2, 3, 4} - in 4 shown. For each chirp pair (for each speaker 5 p ), the transit time τ p is determined as the mean value of the two corresponding arrival times t p, 1 , t p, 2 of up or down chirp, minus a correction term which depends on the difference t p, 1 -t p, 2 compensated for the influence of the Doppler shift. The calculated relative velocity can be used to more accurately calculate the relative position and relative velocity in the next time step.

Bei einer Anwendung unter Tage (in Stollen oder Tunnels) kann der Umgebungslärmpegel stark schwanken und zeitweise auch verhältnismäßig hoch sein. Das Mobilteil 8 muss, mit Hilfe der Mikrofoneinheit 6 jedoch ein akustisches Signal von ausreichender Qualität (ausreichendes Signal-Rausch-Verhältnis SNR) empfangen, um die oben beschriebene Entfernungsschätzung zuverlässig durchführen zu können. Zu diesem Zweck ist das Mobilteil 8 (bzw. die Mikrofoneinheit 6 des Mobilteils 8) dazu ausgebildet eine Maßzahl zu berechnen, welche die aktuelle Signalqualität der empfangenen Chirp-Signale repräsentiert. Beispielsweise ist diese Maßzahl, das Signal-Rausch-Verhältnis. Diese Maßzahl wird über die Funkmodule 4 und 7 an die Basisstation 3 gesendet. Die Basisstation 3 ist damit in der Lage, die Lautstärke der über die Lautsprecher 5 p ausgesendeten Chirp-Signale zu regulieren. Ist z.B. das Signal-Rauschverhältnis (SNR) zu niedrig, kann die Lautstärke erhöht werden, um das SNR zu verbessern (erhöhen), ist das SNR höher als nötig, kann die Lautstärke der Chirp-signale reduziert werden, um die Störung durch die hörbaren Chirp-Signale möglichst niedrig zu halten. Auf diese Weise ist eine Regelung des SNR möglich. When used underground (in tunnels or tunnels), the ambient noise level can fluctuate greatly and at times be relatively high. The handset 8th must, with the help of the microphone unit 6 However, an acoustic signal of sufficient quality (sufficient signal-to-noise ratio SNR) received in order to perform the above-described distance estimation reliable. For this purpose, the handset 8th (or the microphone unit 6 of the handset 8th ) is adapted to calculate a measure representing the current signal quality of the received chirp signals. For example, this measure is the signal-to-noise ratio. This measure is via the radio modules 4 and 7 to the base station 3 Posted. The base station 3 is thus able to control the volume of the speakers 5 p to regulate emitted chirp signals. For example, if the signal-to-noise ratio (SNR) is too low, the volume can be increased to increase (increase) the SNR; if the SNR is higher than necessary, the volume of the chirp signals can be reduced to reduce the interference from the audible ones Keep chirp signals as low as possible. In this way a regulation of the SNR is possible.

In den 5 und 6 ist das Prinzip der SNR-Regelung schematisch dargestellt. Der Einfachheit halber ist in 5 nur ein Lautsprecher 5 dargestellt. Das mit einer einstellbaren Lautstärke (Signalleistung) ausgesendete akustische Signal wird von der Mikrofoneinheit 6 des Mobilteils 8 empfangen, und der Mobilteil ist dazu ausgebildet, das SNR zu berechnen und den aktuell berechneten Wert mit Hilfe der Funkmodule 7 und 4 an die Basisstation 3 zu übermitteln. Die Basisstation 3 umfasst einen Signalprozessor 31, der dazu ausgebildet ist (mit Hilfe geeigneter Software) die Chirp-Signale zu erzeugen und die Verstärkung eines nachfolgenden Verstärkers 32 – und damit die Lautstärke der ausgesendeten Chirp-Signale einzustellen. 6 zeigt einen Regelkreis, der teilweise in dem erwähnten Signalprozessor 31 implementiert ist. Der (digitale) SNR-Regler 310 erzeugt aus der Differenz des aktuell von dem Mobilteil 8 an die Basisstation übermittelten SNR und einem Sollwert SNRSET ein Lautstärkeregelsignal VOL, mit dem beispielsweise die Verstärkung des Verstärkers 32 eingestellt wird. Dieses Lautstärkeregelsignal VOL hat wiederum einen Einfluss auf das SNR. Das Übertragungsverhalten von Lautstärkeregelsignal VOL auf SNR wird durch die Übertragungsfunktion der Regelstrecke 800 repräsentiert. Die Regelstrecke umfasst das Übertragungsverhalten von Lautsprecher, akustischem Übertragungsweg, Mikrofon und der SNR-Berechnung im Mobilteil 8. Mit Hilfe des dargestellten Regelkreises kann das SNR auf einen gewünschten Soll-Wert SNRSET geregelt werden. In the 5 and 6 the principle of SNR control is shown schematically. For the sake of simplicity, is in 5 only one speaker 5 shown. The audible signal transmitted at an adjustable volume (signal power) is provided by the microphone unit 6 of the handset 8th received, and the handset is adapted to calculate the SNR and the currently calculated value using the wireless modules 7 and 4 to the base station 3 to convey. The base station 3 includes a signal processor 31 which is adapted (with the aid of suitable software) to generate the chirp signals and the gain of a subsequent amplifier 32 - And thus adjust the volume of the emitted chirp signals. 6 shows a control loop that is partially in the mentioned signal processor 31 is implemented. The (digital) SNR controller 310 generated from the difference of the current from the handset 8th SNR transmitted to the base station and a setpoint SNR SET a volume control signal VOL, with which, for example, the gain of the amplifier 32 is set. This volume control signal VOL in turn has an influence on the SNR. The transmission behavior of volume control signal VOL to SNR is determined by the transfer function of the controlled system 800 represents. The controlled system includes the transmission behavior of the loudspeaker, the acoustic transmission path, the microphone and the SNR calculation in the handset 8th , With the aid of the illustrated control loop, the SNR can be regulated to a desired nominal value SNR SET .

Der die Arbeitsmaschine umgebende Bereich kann in Warn- und Alarmzonen unterteilt sein. Die Basisstation 3 ermittelt, wie oben erläutert die Position eines Mobilteils 8 und kann aus der ermittelten Position überprüfen, ob sich das Mobilteil 8 innerhalb einer Warn- oder Alarmzone befindet. Diese Alarm- und Warnzonen können z.B. als Polygone definiert sein. Wenn ein Mobilteil sich in einer Warnzone befindet kann als Sicherheitsmaßnahme ein optischer oder akustischer Alarm ausgelöst werden. Befindet sich ein Mobilteil in einer Alarmzone 8 kann eine – zumindest teilweise – Abschaltung der Arbeitsmaschine 1 eingeleitet werden. Insbesondere kann die Arbeitsmaschine bis zum Stillstand abgebremst werden. The area surrounding the work machine can be subdivided into warning and alarm zones. The base station 3 determines the position of a handset as explained above 8th and can check from the position determined whether the handset 8th within a warning or alarm zone. These alarm and warning zones can be defined as polygons, for example. If a handset is in a warning zone, a visual or audible alarm may be triggered as a safety measure. Is a handset in an alarm zone? 8th can a - at least partially - shutdown of the machine 1 be initiated. In particular, the work machine can be braked to a standstill.

Claims (10)

System zur Absicherung eines Bereichs um eine Arbeitsmaschine (1), das folgendes aufweist: – mindestens zwei an der Arbeitsmaschine (1) angeordnete Lautsprechereinheiten (5 p); – mindestens eine an der Arbeitsmaschine (1) angeordnete Basisstation (3), die dazu ausgebildet ist, Sendesignale zu erzeugen, die den Lautsprechereinheiten (5 p) zugeführt sind und als akustische Signale im hörbaren Audiofrequenzbereich abgestrahlt werden, wobei die Basisstation (3) ein erstes Funkmodul (4) aufweist; – mindestens ein Mobilteil (8) mit einem zweiten Funkmodul (7) und mindestens einer Mikrofoneinheit (6) zum Empfang der abgestrahlten akustischen Signale; wobei: – die Sendesignale hyperbolisch-frequenzmodulierte Chirpsignale mit einer bestimmten Pulsdauer (Ts) und einer Startfrequenz und einer Stopfrequenz sind; – die Basisstation (3) weiter dazu ausgebildet ist, mit Hilfe der beiden Funkmodule (4, 7) ein Synchronisationssignal an das Mobilteil (8) zu senden und synchron zu dem Synchronisationssignal die Sendesignale für die Lautsprecher (5 p) zu erzeugen; – das Mobilteil (8) dazu ausgebildet ist, das Synchronisationssignal und synchron zu dem Synchronisationssignal die von den Lautsprechern (5 p) abgestrahlten akustischen Signale zu empfangen und eine Signallaufzeit (τp) für jedes Sendesignal zu ermitteln; und – Basisstation (3) oder Mobilteil (8) oder beide gemeinsam dazu ausgebildet sind, aus den ermittelten Signallaufzeiten (τp) die Relativposition des Mobilteils (8) bezogen auf die Arbeitsmaschine (1) zu berechnen und abhängig von der berechneten Relativposition über die Einleitung von Sicherheitsmaßnahmen zu entscheiden. System for securing an area around a working machine ( 1 ), comprising: - at least two on the working machine ( 1 ) arranged speaker units ( 5 p ); - at least one on the working machine ( 1 ) base station ( 3 ) which is adapted to generate transmission signals to the loudspeaker units ( 5 p ) and are emitted as audible signals in the audible audio frequency range, the base station ( 3 ) a first radio module ( 4 ) having; - at least one handset ( 8th ) with a second radio module ( 7 ) and at least one microphone unit ( 6 ) for receiving the radiated acoustic signals; wherein: the transmit signals are hyperbolic frequency modulated chirp signals having a particular pulse duration (T s ) and a start frequency and a stop frequency; - the base station ( 3 ) is further adapted, with the aid of the two radio modules ( 4 . 7 ) a synchronization signal to the handset ( 8th ) and in synchronism with the synchronization signal the transmission signals for the loudspeakers ( 5 p ) to produce; - the handset ( 8th ) is adapted to the synchronization signal and synchronous to the synchronization signal from the speakers ( 5 p ) to receive radiated acoustic signals and to determine a signal transit time (τ p ) for each transmit signal; and - base station ( 3 ) or handset ( 8th ) or both are formed together from the determined signal propagation times (τ p ), the relative position of the handset ( 8th ) related to the working machine ( 1 ) and decide on the initiation of safety measures depending on the calculated relative position. System gemäß Anspruch 1, wobei als Sendesignale für jeden Lautsprecher bestimmte Chirpsignale erzeugt werden, die sich jeweils in der Start- und Stopfrequenz unterscheiden.  A system according to claim 1, wherein as transmission signals for each loudspeaker certain chirp signals are generated, each differing in the start and stop frequencies. System gemäß Anspruch 1, wobei als Sendesignale für jeden Lautsprecher jeweils ein Up-Chirp und ein Down-Chirp erzeugt wird, die gleichzeitig als akustische Signale abgestrahlt werden, wobei die Startfrequenz des Up-Chirps der Stopfrequenz des Down-Chirps entspricht und umgekehrt.  System according to claim 1, wherein as transmission signals for each loudspeaker an up-chirp and a down-chirp are respectively generated, which are emitted simultaneously as acoustic signals, wherein the starting frequency of the up-chirp corresponds to the stop frequency of the down-chirp and vice versa. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Sendesignale Audiosignale in einem Frequenzbereich von 1500 bis 15000 Hz sind.  A system according to any one of claims 1 to 3, wherein the transmission signals are audio signals in a frequency range of 1500 to 15000 Hz. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Basisstation (3) dazu ausgebildet ist, die Lautstärke der Sendesignale abhängig von einem Messwert, der die Signalqualität der im Mobilteil (8) empfangenen akustischen Signale repräsentiert, anzupassen. System according to one of Claims 1 to 4, in which the base station ( 3 ) is adapted to the volume of the transmission signals depending on a measured value, the signal quality in the handset ( 8th ) represents received acoustic signals to adapt. System gemäß Anspruch 5, bei dem der die Signalqualität repräsentierende Messwert von einer Leistung des empfangenen akustischen Signals und von der Leistung des Umgebungsrauschen abhängt.  A system according to claim 5, wherein the measurement value representing the signal quality depends on a power of the received acoustic signal and on the power of the ambient noise. System gemäß Anspruch 5 oder 6, bei dem der die Signalqualität repräsentierende Messwert von dem Mobilteil (8) ermittelt und an die Basisstation übertragen wird. System according to Claim 5 or 6, in which the measured value representing the signal quality is received by the mobile unit ( 8th ) and transmitted to the base station. System gemäß Anspruch 5, bei dem das Mobilteil dazu ausgebildet ist, die Leistung des Umgebungsrauschens in einem Frequenzbereich zu ermitteln, der unterhalb des Frequenzbereichs der Sendesignale liegt, wobei aus der Leistung der empfangenen akustischen Signale und der ermittelten Leistung des Umgebungsrauschens ein Signal-Rausch-Verhältnis ermittelt und an die Basisstation mittel Funk übertragen wird, und wobei die Basisstation dazu ausgebildet ist, die Lautstärke der Sendesignale so anzupassen, dass das resultierende Signal-Rauschverhältnis einem bestimmten Sollwert entspricht.  The system of claim 5, wherein the handset is configured to determine the power of the ambient noise in a frequency range that is below the frequency range of the transmit signals, wherein the power of the received acoustic signals and the detected power of the ambient noise generate a signal-to-noise ratio. Ratio determined and transmitted to the base station via radio, and wherein the base station is adapted to adjust the volume of the transmission signals so that the resulting signal-to-noise ratio corresponds to a specific setpoint. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Mikrofoneinheit (6) zum Empfang der abgestrahlten akustischen Signale mehrere Mikrophone umfasst, insbesondere drei jeweils um 120° zueinander verdreht angeordnete Mikrophone. System according to one of Claims 1 to 8, in which the microphone unit ( 6 ) for receiving the radiated acoustic signals comprises a plurality of microphones, in particular three mutually rotated by 120 ° to each other arranged microphones. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Bereich um die Arbeitsmaschine in Warn- und Alarmzonen unterteilt ist und die Basisstation (3) dazu ausgebildet ist, zu ermitteln, ob sich ein Mobilteil (8) innerhalb einer Warn- oder Alarmzone befindet, wobei als Sicherheitsmaßnahme ein Alarmsignal ausgegeben wird, wenn ein Mobilteil sich in einer Warnzone befindet und wobei als Sicherheitsmaßnahme eine zumindest teilweise Abschaltung der Arbeitsmaschine eingeleitet wird, wenn ein Mobilteil sich in einer Alarmzone befindet. System according to one of Claims 1 to 9, in which the area around the working machine is subdivided into warning and alarm zones and the base station ( 3 ) is designed to determine whether a handset ( 8th ) is located within a warning or alarm zone, with an alarm signal being issued as a safety measure when a handset is in a warning zone and as a safety measure initiating at least partial shutdown of the work machine when a handset is in an alarm zone.
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