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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System, sowie ein Verfahren zur Identifikation eines Objekts, das insbesondere auf Baustellen verwendbar ist. Das System ermöglicht die Erkennung und Identifikation von Anbaugeräten für Arbeitsmaschinen durch Bluetooth unter Zuhilfenahme von Bewegungs- und Beschleunigungsdaten.
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Stand der Technik
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Bei mobilen Arbeitsmaschinen wie beispielsweise Hydraulikbaggern und Traktoren mit wechselbare Anbaugeräten, müssen beim Wechsel des Anbaugerätes Einstellungen vorgenommen werden, um einen optimalen Betrieb des Anbaugerätes im Zusammenspiel mit der Arbeitsmaschine zu gewährleisten. Zu verändernde Einstellungen können beispielweise einen optimalen Hydraulikdruck, bzw. Hydraulikdurchfluss betreffen oder aber auch geometrische Eigenschaften, wenn die Anbaugeräte in einem computergestützten Modell Einfluss finden. Diese Einstellungen werden nach heutigem Stand oft von Hand eingegeben. Diese manuelle Einstellung ist jedoch oft zeitaufwändig und fehleranfällig.
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Aus diesem Grund ist eine automatisierte Erkennung des jeweiligen Anbaugerätes durch die Arbeitsmaschine wünschenswert.
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Bekannte technische Lösungen dieser Problemstellung sind beispielsweise optische Erkennungsmethoden wie die Erfassung und Auswertung von Datamatrix-Codes (QR·Code) oder das Durchführen eines Konturabgleichs mittels Kamera- oder Laserabtastung.
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Aus den Schriften
WO 2004/072387 und
DE 202004002541 U1 ist eine elektromagnetische Identifikation bekannt. Beispielsweise durch die Verfahren LF, HF, UHF, MW·RFID.
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Ferner ist die Erkennung über ISOCAN·Bus bei Koppelung des Anbaugeräts bekannt.
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Nachteilig an den vorhergehen beschriebenen Lösungen sind im Folgenden beschrieben.
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Optische Erkennungen im Umfeld von Baustellen sind aufgrund von Verschmutzung der Kamerasysteme und der Abhängigkeit von Betrachtungswinkeln störanfällig.
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Eine Erkennung mittels RFID-LF/HF setzt eine unmittelbare Nähe zum Lesegerät von beispielsweise wenigen Zentimetern voraus. Das Lesegerät muss somit in der Kupplung zwischen Anbaugerät und Arbeitsmaschine platziert werden. Dazu ist eine fehleranfällige Kabelführung über Ausleger der Arbeitsmaschine nötig. Zudem sind RFID-Lesegeräte nach heutigem Stand mit hohen Investitionskosten verbunden.
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Zur Anbindung an einen CAN-Bus muss, nach heutigem Stand der Technik, eine elektrische Steckverbindung zwischen Arbeitsmaschine und Anbaugerät hergestellt werden. Dazu muss der Maschinenführer die Fahrerkabine verlassen, obwohl die eigentliche mechanische Kopplung des Anbaugerätes aus dem Innenraum durchgeführt werden könnte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System bereitzustellen, das in einer verschmutzten Umgebung stabil arbeitet und einfach zu bedienen ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße System zur Identifikation mindestens eines Objekts mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Anspruch 6 erfüllt.
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Erfindungsgemäß umfasst das System zur Identifikation mindestens eines Objekts mindestens eine Basiseinheit, wobei an der mindestens einen Basiseinheit eine Empfängereinheit und an dem mindestens einem Objekt eine Sendereinheit zur Kommunikation mit der Empfängereinheit angeordnet sind.
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In einer Weiterbildung sind die Empfängereinheit der Basiseinheit und die Sendereinheit des Objekts als Einheiten zur gegenseitigen drahtlosen Kommunikation ausgebildet.
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In einer Weiterbildung ist die Basiseinheit eine Arbeitsmaschine auf einer Baustelle.
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In einer Weiterbildung ist das Objekt ein Anbaugerät für die Basiseinheit.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Empfängereinheit und die Sendereinheit als Bluetooth-Einheiten ausgebildet.
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Ferner umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Identifikation mindestens eines Objekts, mit dem erfindungsgemäßen System, wobei die Empfängereinheit der Basiseinheit und die Sendereinheit des Objekts drahtlos miteinander kommunizieren.
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Besonders vorteilhaft ist eine Anbaugeräteerkennung mittels Bluetooth, da diese eine kostengünstige Alternative zu den aus dem Stand der Technik bekannten Technologien darstellt. Die Erkennung erfolgt zudem drahtlos. Die drahtlose Informationsübertragung vereinfacht eine Nachrüstung, da die Einbauposition der Lese- bzw. Schreibgeräte am Anbaugerät, bzw. an der Arbeitsmaschine frei wählbar sind.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 Eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems und
- 2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ausführungsbeispiele
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Das in 1 gezeigte System 100 zur Identifikation mindestens eines Objekts 20, 30, 40 umfasst eine Basiseinheit 10 mit einer Empfängereinheit 11 und mehrere Objekte 20, 30, 40 mit jeweils einer Sendereinheit 21, 31, 41.
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Die Empfängereinheit 11 ist aus einem Bluetooth-Empfänger (Gateway) auf der Basiseinheit 10, die als eine Arbeitsmaschine, bzw. Baumaschine auf beispielsweise einer Baustelle ausgeführt ist, gebildet. Sie umfasst zusätzlich eine Anbindung an einen CAN-Bus.
Die Sendereinheit 21 eines ersten Objekts 20 ist aus einem Bluetooth-Beacon (Sender, Tag) mit Beschleunigungssensor gebildet. Das erste Objekt 20 ist ein an eine Arbeitsmaschine anbringbares Anbaugerät.
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Der Bluetooth-Empfänger 11 auf der Baumaschine 10 empfängt die Bluetooth Low Energy (BLE) Advertising Information beispielsweise als zyklisch wiederkehrende Meldung des Beacons aller Bluetooth-Beacons in Reichweite. Die Reichweite beträgt einige Meter. Sind mehrere Anbaugeräte 20, 30, 40 in der nahen Umgebung der Arbeitsmaschine 10, so werden diese alle vom Bluetooth-Empfänger 11 erkannt.
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Im Folgenden ist beschrieben, wie eine Verwechslung von unterschiedlichen Anbaugeräten 20, 30, 40 ausgeschlossen werden kann.
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Aus der Signalstärkenänderung beim Nähern der Arbeitsmaschine 10 an das erste Anbaugerät 20, kann die Zahl an möglicherweise anvisierter Beacons bereits eingegrenzt werden. Beispielsweise wird ein Signal schwächer wenn sich die Arbeitsmaschine 10 entfernt oder ein Signal bleibt konstant bei orthogonaler Bewegung zum Beacon-Signal.
Der Maschinenführer der Arbeitsmaschine 10 beginnt nun mit der mechanische Ankuppelung des ersten Anbaugerätes 20. Der Beschleunigungssensor im Bluetooth-Beacon nimmt diesen Vorgang wahr und sendet die Information an den Bluetooth-Empfänger 11 der Arbeitsmaschine 10. Mithilfe dieser Information kann mit großer Wahrscheinlichkeit festgestellt werden, welches Anbaugerät 20, 30, 40 mit dazugehörigem Beacon tatsächlich angekuppelt wurde.
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Der Maschinenführer wird im Innenraum der Arbeitsmaschine 10 per Meldung auf ein Display gebeten, die Ankupplung des erkannten ersten Anbaugeräts 20 zu bestätigen. Dies ermöglicht eine letzte Instanz, um Fehlerkennung auszuschließen.
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Mit der Identität des Bluetooth-Beacons können nun durch den Bluetooth-Empfänger 21 des ersten Anbaugeräts 20 Informationen auf einen Fahrzeug-CAN geschrieben werden, wodurch spezifische Einstellungen vorgenommen werden können. Diese Einstellungen sind beispielsweise Änderungen des Hydraulikdrucks, der Durchflussmenge, oder anderer Modellparameter.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens mit folgenden Schritten.
- 1:
Das Gateway erkennt BLE-Tags in der näheren Umgebung.
- 2:
Aus Signalstärkenveränderung des BLE-Tags wird eine Annäherung der Baumaschine erkannt.
- 3:
BLE-Tag sendet Beschleunigung an Gateway beim Ankuppeln an das Anbaugerät.
- 3.1:
Plausibilisieren, welches Anbaugerät montiert wurde, falls mehrere Anbaugeräte in BLE-Reichweite vorhanden.
- 4:
Abfrage an Maschinenführer, ob Anbaugeräte korrekt identifiziert wurden.
- 4.1:
Das Gateway schreibt korrekte Einstellungen für Anbaugerät auf den CAN-Bus der Baumaschine.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2004/072387 [0005]
- DE 202004002541 U1 [0005]
