DE102023203064B3 - System and method for remote safety control - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1) zur Sicherheits-Fernsteuerung, aufweisend ein mobiles Bediengerät (2) zur Eingabe von Steuerbefehlen über eine drahtlose Kommunikationsverbindung und eine Steuereinheit (3) zum Empfangen von gesendeten Steuerbefehlen und zur Ansteuerung einer Maschine (4), wobei das System (1) Mittel zur Bestimmung einer räumlichen Position (5) des Bediengeräts (2) und Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) nach Maßgabe dieser räumlichen Position aufweist, wobei das Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) konfiguriert ist zum Akzeptieren eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät (2) in einem ersten räumlichen Bereich (B1) befindet, und zur Unterdrückung eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät (2) in einem zweiten räumlichen Bereich (B2) befindet, wobei ein dritter räumlicher Bereich (B3) definiert wird, der unmittelbar um die Maschine (4) festgelegt ist, wobei das Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) derart konfiguriert ist, die Steuerbefehle zu unterdrücken oder nur bestimmte, vorausgewählte Steuerbefehle zu akzeptieren, wenn sich das Bediengerät (2) im dritten räumlichen Bereich (B3) befindet, sowie ein zugehöriges Verfahren.The invention relates to a system (1) for safety remote control, comprising a mobile operating device (2) for entering control commands via a wireless communication connection and a control unit (3) for receiving transmitted control commands and for controlling a machine (4), wherein the system (1) comprises means for determining a spatial position (5) of the operating device (2) and means for suppressing a control command (6) in accordance with this spatial position, wherein the means for suppressing a control command (6) is configured to accept a control command if the operating device (2) is located in a first spatial area (B1) and to suppress a control command if the operating device (2) is located in a second spatial area (B2), wherein a third spatial area (B3) is defined which is set directly around the machine (4), wherein the means for suppressing a control command (6) is configured to suppress the control commands or to accept only certain, preselected control commands if the operating device (2) in the third spatial area (B3), as well as an associated procedure.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Sicherheits-Fernsteuerung, aufweisend ein mobiles Bediengerät zur Eingabe von Steuerbefehlen über eine drahtlose Kommunikationsverbindung und eine Steuereinheit zum Empfang von gesendeten Steuerbefehlen und zur Ansteuerung einer Maschine, sowie ein Verfahren zur Sicherheits-Fernsteuerung.The invention relates to a system for safety remote control, comprising a mobile operating device for entering control commands via a wireless communication connection and a control unit for receiving transmitted control commands and for controlling a machine, as well as a method for safety remote control.

Ein solches gattungsgemäßes System ist aus der EP 1 479 964 A2 bekannt, wobei die Maschine vorzugsweise ein Roboter ist. Durch die zwei räumlich definierten Bereiche soll sichergestellt werden, dass die Steuerbefehle nur ausgeführt werden, wenn der menschliche Nutzer am Bediengerät die Maschine auch visuell überwachen kann.Such a generic system is from the EP 1 479 964 A2 known, whereby the machine is preferably a robot. The two spatially defined areas are intended to ensure that the control commands are only carried out if the human user on the control device can also visually monitor the machine.

Ein ähnliches System ist aus der US 2007/0297890 A1 bekannt.A similar system is from the US 2007/0297890 A1 known.

Aus der DE 10 2008 047 425 A1 ist ein gattungsgemäßes System zur Sicherheits-Fernsteuerung bekannt.From the EN 10 2008 047 425 A1 A generic system for safety remote control is known.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein gattungsgemäßes System zur Sicherheits-Fernsteuerung weiter hinsichtlich der Sicherheit zu verbessern sowie ein entsprechendes Verfahren zur Verfügung zu stellen.The invention is based on the technical problem of further improving a generic system for safety remote control with regard to safety and of providing a corresponding method.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to the technical problem results from a system having the features of claim 1 and a method having the features of claim 9. Further advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.

Das System zur Sicherheits-Fernsteuerung weist ein mobiles Bediengerät zur Eingabe von Steuerbefehlen über eine drahtlose Kommunikationsverbindung und eine Steuereinheit zum Empfangen von gesendeten Steuerbefehlen und zur Ansteuerung einer Maschine auf. Weiter weist das System Mittel zur Bestimmung einer räumlichen Position des Bediengeräts und Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls nach Maßgabe dieser räumlichen Position auf, wobei das Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls konfiguriert ist zum Akzeptieren eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät in einem ersten räumlichen Bereich befindet, und zur Unterdrückung eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät in einem zweiten räumlichen Bereich befindet. Weiter wird ein dritter räumlicher Bereich definiert, der unmittelbar um die Maschine festgelegt ist, wobei das Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls derart konfiguriert ist, die Steuerbefehle zu unterdrücken oder nur bestimmte, vorausgewählte Steuerbefehle zu akzeptieren, wenn das Bediengerät im dritten räumlichen Bereich ist. Durch die erste Alternative wird verhindert, dass sich der Nutzer in Gefahr bringt, weil dieser zu dicht an die Maschine geht, sodass dieser durch eine Bewegung der Maschine verletzt werden könnte. Anschaulich bildet dabei der dritte Bereich eine Schutzzone für den Bediener. In der zweiten Alternative wird dies relativiert, da zwar nicht alle Steuerbefehle unterdrückt werden, aber eben auch nur bestimmte, vorausgewählte Steuerbefehle akzeptiert werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, dass sich der Nutzer mit dem Bediengerät in dem dritten Bereich befindet, um an einer z.B. langsam arbeitenden Maschine bestimmte Vorgänge für Reparaturzwecke oder Ähnliches anzuschauen. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass ein spezieller Modus am Bediengerät eingestellt werden kann, um von der ersten zur zweiten Alternative und umgekehrt zu wechseln. Die Maschine ist vorzugsweise ein Roboter. Die Maschine kann dabei ortsfest sein, wobei sich nur ein Teil (z.B. ein Manipulatorarm) bewegt, oder aber auch beweglich sein. Dabei kann die Steuereinheit bzw. die Mittel zur Bestimmung der räumlichen Position auch Zugriff auf eine digitale Karte der Umgebung haben, sodass beispielsweise Informationen über die Sicht verdeckende Objekte wie Pfeiler oder Ähnliches vorhanden sind. Hinsichtlich der Verfahren zur Ermittlung der räumlichen Position kann vollinhaltlich auf die Ausführungen im zitierten Stand der Technik wie der EP 1 479 964 A2 oder die US 2007/0297890 A1 Bezug genommen werden. Die Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls sind vorzugsweise als Logik im Steuerungsprogramm der Maschine ausgebildet.The safety remote control system has a mobile operating device for entering control commands via a wireless communication connection and a control unit for receiving transmitted control commands and for controlling a machine. The system also has means for determining a spatial position of the operating device and means for suppressing a control command in accordance with this spatial position, wherein the means for suppressing a control command is configured to accept a control command if the operating device is in a first spatial area and to suppress a control command if the operating device is in a second spatial area. A third spatial area is also defined which is defined immediately around the machine, wherein the means for suppressing a control command is configured to suppress the control commands or to only accept certain, preselected control commands if the operating device is in the third spatial area. The first alternative prevents the user from putting themselves in danger by going too close to the machine so that they could be injured by a movement of the machine. The third area forms a protective zone for the operator. In the second alternative, this is put into perspective, since although not all control commands are suppressed, only certain, preselected control commands are accepted. This makes it possible, for example, for the user to be in the third area with the control device in order to view certain processes on a machine that is working slowly, for example, for repair purposes or similar. It can also be provided that a special mode can be set on the control device in order to switch from the first to the second alternative and vice versa. The machine is preferably a robot. The machine can be stationary, with only one part (e.g. a manipulator arm) moving, or it can also be mobile. The control unit or the means for determining the spatial position can also have access to a digital map of the environment, so that, for example, information about objects obscuring the view, such as pillars or similar, is available. With regard to the methods for determining the spatial position, full reference can be made to the statements in the cited prior art, such as the EP 1 479 964 A2 or the US 2007/0297890 A1 The means for suppressing a control command are preferably designed as logic in the control program of the machine.

Weiter sind Mittel zur Bestimmung oder Ermittlung einer Beschleunigung des Bediengerätes vorgesehen. Diese Beschleunigung kann beispielsweise aus den Daten zur Bestimmung der Position ermittelt werden. Vorzugsweise weist hingegen das Bediengerät mindestens einen Beschleunigungssensor auf, der seine Daten situativ oder periodisch an die Steuereinheit übermittelt.Furthermore, means are provided for determining or ascertaining an acceleration of the operating device. This acceleration can be determined, for example, from the data for determining the position. Preferably, however, the operating device has at least one acceleration sensor that transmits its data to the control unit depending on the situation or periodically.

In einer Ausführungsform sind die Mittel zur Bestimmung der Position des Bediengerätes derart ausgebildet, die Position des Bediengerätes in drei Dimensionen zu bestimmen.In one embodiment, the means for determining the position of the operating device are designed to determine the position of the operating device in three dimensions.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls derart ausgebildet, die Steuerbefehle zu unterdrücken, wenn eine Position des Bediengerätes auf dem Boden für eine vorgegebene Zeitspanne erfasst wird. Beispielsweise beträgt die Zeitspanne 10 Sekunden. Die Zeitspanne kann aber auch Null sein. Eine Position auf dem Boden entspricht einer Z-Position von Z = 0. Es sind Ausführungen möglich, wo sich die Maschine beispielsweise in einem Stockwerk befindet. Dann ist entsprechend der Boden in diesem Stockwerk zu ermitteln und das Koordinatensystem entsprechend anzupassen. Alternativ wird das Koordinatensystem für das Gebäude benutzt, wobei dann die Bodenposition im Stockwerk Z 4 0 ist. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass nach Ablauf der Zeitspanne die Maschine in einem Nothalt geschaltet wird.In a further embodiment, the means for suppressing a control command are designed to suppress the control commands if a position of the operating device on the floor is detected for a predetermined period of time. For example, the period of time is 10 seconds. However, the period of time can also be zero. A position on the floor corresponds to a Z position of Z = 0. Designs are possible where the machine is located on a floor, for example. The floor on this floor must then be determined accordingly and the coordinates system accordingly. Alternatively, the coordinate system for the building is used, in which case the floor position on the floor is Z 4 0. It can also be provided that after the time period has elapsed, the machine is switched to an emergency stop.

Weiter ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Mittel zur Unterdrückung der Steuerbefehle derart ausgebildet sind, bei einer Beschleunigung in Z-Richtung größer einem Schwellwert die Steuerbefehle zu unterdrücken. Dabei wird davon ausgegangen, dass der Nutzer das Bediengerät fallengelassen hat. Dies kann mit der Position auf dem Boden verknüpft werden, d.h. es wird von einem Fallenlassen ausgegangen, wenn die Beschleunigung größer einem Schwellwert ist und die Position anschließend eine Position auf dem Boden ist.Furthermore, it is preferably provided that the means for suppressing the control commands are designed in such a way that the control commands are suppressed when the acceleration in the Z direction is greater than a threshold value. It is assumed that the user has dropped the operating device. This can be linked to the position on the floor, i.e. it is assumed that the device has been dropped if the acceleration is greater than a threshold value and the position is then a position on the floor.

In einer weiteren Ausführungsform sind Mittel vorgesehen, bei Überschreitung des Schwellwertes der Beschleunigung in Z-Richtung ein Alarmsignal zu generieren, beispielsweise um Rettungskräfte anzufordern. Die Generierung des Alarmsignals kann dabei zusätzlich noch von weiteren Gegebenheiten abhängig gemacht werden, was nachfolgend noch näher erläutert wird. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zusätzlich zur Überschreitung des Schwellwertes für die Beschleunigung auch anschließend eine Position Z=0 erfasst wird.In a further embodiment, means are provided to generate an alarm signal when the threshold value for acceleration in the Z direction is exceeded, for example to call for rescue services. The generation of the alarm signal can also be made dependent on other conditions, which will be explained in more detail below. For example, it can be provided that in addition to exceeding the threshold value for acceleration, a position Z=0 is also subsequently detected.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls derart ausgebildet, einen Nothalt der Maschine durchzuführen, wenn die Beschleunigung den Schwellwert überschreitet. Auch hier kann zusätzlich die Bedingung Z=0 notwendig sein.In a further embodiment, the means for suppressing a control command are designed to carry out an emergency stop of the machine if the acceleration exceeds the threshold value. Here too, the condition Z=0 may additionally be necessary.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls derart ausgebildet, den Nothalt der Maschine nur durchzuführen, wenn nach einer Erfassung einer Beschleunigung größer dem Schwellwert innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne kein Bestätigungssignal vom Bediengerät empfangen wird. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass auch nur das Alarmsignal bei Ausbleiben des Bestätigungssignals erfolgt. Die Zeitspanne kann beispielsweise zwischen 5 und 15 Sekunden liegen. Hierdurch wird verhindert, dass nur ein versehentliches Fallenlassen zu einem Nothalt führt, der Nutzer aber noch die Kontrolle übernehmen kann. Als zusätzliche Bedingung kann auch hier wieder Z=0 notwendig sein.In a further embodiment, the means for suppressing a control command are designed in such a way that the emergency stop of the machine is only carried out if, after detecting an acceleration greater than the threshold value, no confirmation signal is received from the operating device within a predetermined period of time. It can also be provided that the alarm signal is only issued if the confirmation signal is not received. The time period can be between 5 and 15 seconds, for example. This prevents an emergency stop from only being triggered by accidental dropping, but the user can still take control. Z=0 may again be necessary here as an additional condition.

Das Verfahren zur Sicherheits-Fernsteuerung einer Maschine erfolgt mittels eines mobilen Bediengerätes zur Eingabe von Steuerbefehlen über eine drahtlose Kommunikationsverbindung und einer Steuereinheit zum Empfangen von gesendeten Steuerbefehlen und zur Ansteuerung der Maschine, wobei Mittel zur Bestimmung einer räumlichen Position des Bediengerätes und Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls nach Maßgabe dieser räumlichen Position aufweist, wobei das Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls konfiguriert ist zum Akzeptieren eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät in einem ersten räumlichen Bereich befindet, und zur Unterdrückung eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät in einem zweiten räumlichen Bereich befindet. Weiter wird ein dritter Bereich definiert, der unmittelbar um die Maschine festgelegt ist, wobei das Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls Steuerbefehle unterdrückt, wenn das Bediengerät in dem dritten Bereich erfasst wird, ober nur bestimmte, vorausgewählte Steuerbefehle akzeptiert, wenn das Bediengerät in dem dritten Bereich erfasst wird.The method for the safety remote control of a machine is carried out by means of a mobile operating device for entering control commands via a wireless communication connection and a control unit for receiving transmitted control commands and for controlling the machine, wherein means for determining a spatial position of the operating device and means for suppressing a control command in accordance with this spatial position, wherein the means for suppressing a control command is configured to accept a control command if the operating device is located in a first spatial area and to suppress a control command if the operating device is located in a second spatial area. Furthermore, a third area is defined which is defined immediately around the machine, wherein the means for suppressing a control command suppresses control commands if the operating device is detected in the third area or only accepts certain, preselected control commands if the operating device is detected in the third area.

Hinsichtlich der weiteren Ausgestaltungen des Verfahrens wird vollinhaltlich auf die vorangegangenen Ausführungen zum System Bezug genommen.With regard to the further details of the procedure, reference is made in full to the previous explanations of the system.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Sicherheits-Fernsteuerung und
  • 2 eine beispielhafte, schematische Darstellung der räumlichen Bereiche um eine Maschine.
The invention is explained in more detail below using a preferred embodiment. The figures show:
  • 1 a schematic representation of a system for remote safety control and
  • 2 an exemplary, schematic representation of the spatial areas around a machine.

In der 1 ist schematisch ein System 1 zur Sicherheits-Fernsteuerung dargestellt, das ein mobiles Bediengerät 2 zur Eingabe von Steuerbefehlen über eine drahtlose Kommunikationsverbindung und eine Steuereinheit 3 zum Empfangen von gesendeten Steuerbefehlen und zur Ansteuerung einer Maschine 4 aufweist, wobei die Maschine 4 vorzugsweise ein Industrieroboter ist. Weiter weist das System Mittel zur Bestimmung einer räumlichen Position 5 des Bediengerätes 2 und ein oder mehrere Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls 6 nach Maßgabe dieser räumlichen Position auf. Die Mittel 5 müssen dabei nicht wie dargestellt in der Steuereinheit 3 angeordnet sein, sondern können auch räumlich weiter verteilt angeordnet sein. Die Mittel 5 sind dabei derart ausgebildet, die räumliche Position des Bediengerätes 2 in drei Dimensionen (X-, Y- und Z-Koordinate) zu ermitteln. Die Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls 6 sind konfiguriert zum Akzeptieren eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät 2 in einem ersten räumlichen Bereich B1 befindet, und zur Unterdrückung eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät 2 in einem zweiten Bereich B2 befindet. Weiter wird ein dritter räumlicher Bereich B3 definiert, der unmittelbar um die Maschine 4 festgelegt ist, wobei das Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls 6 derart konfiguriert ist, die Steuerbefehle zu unterdrücken oder nur bestimmte, vorausgewählte Steuerbefehle zu akzeptieren, wenn das Bediengerät im dritten räumlichen Bereich B3 ist. Die räumlichen Bereiche B1-B3 um die Maschine 4 sind schematisch in einer Draufsicht in 2 dargestellt. Der dritte räumliche Bereich B3 ist unmittelbar um die Maschine 4 angeordnet, wobei in diesem Bereich B3 eine Verletzungsgefahr durch die Maschine 4 existiert. Der Bereich B3 muss dabei nicht symmetrisch sein, sondern kann beliebig geformt sein. Der erste räumliche Bereich B1 ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Nutzer 7 die Maschine 4 visuell überwachen kann und keine Verletzungsgefahr besteht. Der zweite räumliche Bereich B2 ist dadurch festgelegt, dass zwar eine Kommunikationsverbindung noch besteht, aber der Nutzer 7 die Maschine 4 nicht mehr visuell überwachen kann (weil beispielsweise Wände die Sicht verdecken).In the 1 a system 1 for safety remote control is shown schematically, which has a mobile operating device 2 for entering control commands via a wireless communication connection and a control unit 3 for receiving transmitted control commands and for controlling a machine 4, wherein the machine 4 is preferably an industrial robot. The system also has means for determining a spatial position 5 of the operating device 2 and one or more means for suppressing a control command 6 in accordance with this spatial position. The means 5 do not have to be arranged in the control unit 3 as shown, but can also be arranged in a more spatially distributed manner. The means 5 are designed in such a way that they determine the spatial position of the operating device 2 in three dimensions (X, Y and Z coordinates). The means for suppressing a control command 6 are configured to accept a control command if the operating device 2 is located in a first spatial area B1, and to suppress a control command if the operating device 2 is located in a second area B2. Furthermore, a third spatial area B3 is defined, which is defined immediately around the machine 4, wherein the means for suppressing a control command 6 is configured in such a way is to suppress the control commands or to accept only certain, preselected control commands when the control device is in the third spatial area B3. The spatial areas B1-B3 around the machine 4 are shown schematically in a plan view in 2 The third spatial area B3 is arranged directly around the machine 4, whereby in this area B3 there is a risk of injury from the machine 4. The area B3 does not have to be symmetrical, but can have any shape. The first spatial area B1 is characterized in that a user 7 can visually monitor the machine 4 and there is no risk of injury. The second spatial area B2 is defined in that a communication connection still exists, but the user 7 can no longer visually monitor the machine 4 (because, for example, walls obscure the view).

Die Mittel 6 zur Unterdrückung eines Steuerbefehls 6 sind nun weiter ausgebildet, die Steuerbefehle zu unterdrücken, wenn eine Position des Bediengerätes auf dem Boden (Z = 0) für eine vorgegebene Zeitspanne erfasst wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass, wenn das Bediengerät 2 auf dem Boden liegt, der Nutzer 7 keine gewollten Steuerbefehle mehr eingeben kann, sodass diese ignoriert werden sollten. Diese Steuerbefehle können durch technische Defekte oder versehentlich dadurch erfolgen, dass z.B. ein Gegenstand auf das am Boden liegende Bediengerät 2 drückt. Weiter weist das System 1 ein oder mehrere Mittel 8 zur Bestimmung oder Ermittlung einer Beschleunigung des Bediengerätes 2 auf, die mindestens eine Beschleunigung in Z-Richtung erfassen. Die Mittel 8 sind beispielsweise Beschleunigungssensoren im Bediengerät 2. Die Mittel zur Unterdrückung der Steuerbefehle 6 sind dann weiter derart ausgebildet, bei einer Beschleunigung in Z-Richtung größer einem Schwellwert die Steuerbefehle zu unterdrücken. Der Schwellwert ist dabei im Bereich der Erdbeschleunigung. Dabei wird dann davon ausgegangen, dass der Nutzer 7 das Bediengerät 2 fallengelassen hat. Dabei kann als zusätzliches Kriterium abgefragt werden, ob auch eine Position auf dem Boden (Z=0) für das Bediengerät 2 erfasst wird. Neben der Unterdrückung der Steuerbefehle kann auch ein Alarmsignal generiert werden und ein Nothalt der Maschine 4 durchgeführt werden. Vorzugsweise sind die Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls 6 jedoch derart ausgebildet, den Nothalt der Maschine nur durchzuführen, wenn nach einer Erfassung einer Beschleunigung größer dem Schwellwert (gegebenenfalls mit der Bedingung Z=0) innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne kein Bestätigungssignal vom Bediengerät 2 empfangen wird. Somit kann der Nutzer 7 bei einem versehentlichen Fallenlassen noch einen Nothalt verhindern.The means 6 for suppressing a control command 6 are now further designed to suppress the control commands when a position of the operating device on the ground (Z = 0) is detected for a predetermined period of time. It is assumed that when the operating device 2 is on the ground, the user 7 can no longer enter any desired control commands, so that these should be ignored. These control commands can be caused by technical defects or accidentally, for example when an object presses on the operating device 2 lying on the ground. The system 1 also has one or more means 8 for determining or ascertaining an acceleration of the operating device 2, which detect at least one acceleration in the Z direction. The means 8 are, for example, acceleration sensors in the operating device 2. The means for suppressing the control commands 6 are then further designed to suppress the control commands when the acceleration in the Z direction is greater than a threshold value. The threshold value is in the range of the acceleration due to gravity. It is then assumed that the user 7 has dropped the operating device 2. As an additional criterion, it can be checked whether a position on the ground (Z=0) is also detected for the operating device 2. In addition to suppressing the control commands, an alarm signal can also be generated and an emergency stop of the machine 4 can be carried out. Preferably, however, the means for suppressing a control command 6 are designed in such a way that the emergency stop of the machine only takes place if, after detecting an acceleration greater than the threshold value (possibly with the condition Z=0), no confirmation signal is received from the operating device 2 within a predetermined period of time. In this way, the user 7 can still prevent an emergency stop in the event of an accidental drop.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Systemsystem
22
BediengerätControl device
33
SteuereinheitControl unit
44
Maschinemachine
55
Mittel zur Bestimmung einer räumlichen PositionMeans for determining a spatial position
66
Mittel zur Unterdrückung eines SteuerbefehlsMeans for suppressing a control command
77
NutzerUsers
88th
Mittel zur Erfassung oder Bestimmung einer BeschleunigungMeans for detecting or determining an acceleration
B1-B3B1-B3
BereichArea

Claims (9)

System (1) zur Sicherheits-Fernsteuerung, aufweisend ein mobiles Bediengerät (2) zur Eingabe von Steuerbefehlen über eine drahtlose Kommunikationsverbindung und eine Steuereinheit (3) zum Empfangen von gesendeten Steuerbefehlen und zur Ansteuerung einer Maschine (4), wobei das System (1) Mittel zur Bestimmung einer räumlichen Position (5) des Bediengeräts (2) und Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) nach Maßgabe dieser räumlichen Position aufweist, wobei das Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) konfiguriert ist zum Akzeptieren eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät (2) in einem ersten räumlichen Bereich (B1) befindet, und zur Unterdrückung eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät (2) in einem zweiten räumlichen Bereich (B2) befindet, wobei ein dritter räumlicher Bereich (B3) definiert wird, der unmittelbar um die Maschine (4) festgelegt ist, wobei das Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) derart konfiguriert ist, die Steuerbefehle zu unterdrücken oder nur bestimmte, vorausgewählte Steuerbefehle zu akzeptieren, wenn sich das Bediengerät (2) im dritten räumlichen Bereich (B3) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Bestimmung oder Ermittlung einer Beschleunigung (8) des Bediengeräts (2) vorgesehen sind.System (1) for safety remote control, comprising a mobile operating device (2) for entering control commands via a wireless communication connection and a control unit (3) for receiving transmitted control commands and for controlling a machine (4), wherein the system (1) comprises means for determining a spatial position (5) of the operating device (2) and means for suppressing a control command (6) in accordance with this spatial position, wherein the means for suppressing a control command (6) is configured to accept a control command if the operating device (2) is located in a first spatial area (B1) and to suppress a control command if the operating device (2) is located in a second spatial area (B2), wherein a third spatial area (B3) is defined which is set directly around the machine (4), wherein the means for suppressing a control command (6) is configured to suppress the control commands or to accept only certain, preselected control commands when the operating device (2) is in the third spatial area (B3), characterized in that means for determining or ascertaining an acceleration (8) of the operating device (2) are provided. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bestimmung der Position (5) des Bediengeräts (2) derart ausgebildet sind, die Position des Bediengeräts (2) in drei Dimensionen zu bestimmen.System according to Claim 1 , characterized in that the means for determining the position (5) of the operating device (2) are designed to determine the position of the operating device (2) in three dimensions. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) derart ausgebildet sind, die Steuerbefehle zu unterdrücken, wenn eine Position des Bediengeräts (2) auf dem Boden für eine vorgegebene Zeitspanne erfasst wird.System according to Claim 2 , characterized in that the means for suppressing a control command (6) are designed to suppress the control commands when a position of the operating device (2) on the floor for a predetermined period of time. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Unterdrückung der Steuerbefehle (6) derart ausgebildet sind, bei einer Beschleunigung in Z-Richtung größer einem Schwellwert die Steuerbefehle zu unterdrücken.System according to one of the preceding claims, characterized in that the means for suppressing the control commands (6) are designed to suppress the control commands when the acceleration in the Z direction is greater than a threshold value. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, bei Überschreibung des Schwellwerts der Beschleunigung in Z-Richtung ein Alarmsignal zu generieren.System according to Claim 4 , characterized in that means are provided to generate an alarm signal when the threshold value of the acceleration in the Z direction is exceeded. System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) derart ausgebildet sind, einen Nothalt der Maschine (4) durchzuführen.System according to Claim 4 or 5 , characterized in that the means for suppressing a control command (6) are designed to carry out an emergency stop of the machine (4). System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) derart ausgebildet sind, den Nothalt der Maschine (4) nur durchzuführen, wenn nach einer Erfassung einer Beschleunigung größer dem Schwellwert innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne kein Bestätigungssignal vom Bediengerät (2) empfangen wird.System according to Claim 6 , characterized in that the means for suppressing a control command (6) are designed such that the emergency stop of the machine (4) is only carried out if, after detection of an acceleration greater than the threshold value, no confirmation signal is received from the operating device (2) within a predetermined period of time. Verfahren zur Sicherheits-Fernsteuerung einer Maschine (4), mittels eines mobilen Bediengeräts (2) zur Eingabe von Steuerbefehlen über eine drahtlose Kommunikationsverbindung und einer Steuereinheit (3) zum Empfangen von gesendeten Steuerbefehlen und zur Ansteuerung der Maschine (4), wobei Mittel zur Bestimmung einer räumlichen Position (5) des Bediengerätes (2) und Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) nach Maßgabe dieser räumlichen Position aufweist, wobei das Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) konfiguriert ist zum Akzeptieren eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät (2) in einem ersten räumlichen Bereich (B1) befindet, und zur Unterdrückung eines Steuerbefehls, falls sich das Bediengerät (2) in einem zweiten räumlichen Bereich (B2) befindet, wobei ein dritter räumlicher Bereich (B3) definiert wird, der unmittelbar um die Maschine (4) festgelegt ist, wobei die Mittel zur Unterdrückung eines Steuerbefehls (6) Steuerbefehle unterdrückt, wenn das Bediengerät (2) in dem dritten Bereich (B3) erfasst wird, oder nur bestimmte, vorausgewählte Steuerbefehle akzeptiert, wenn das Bediengerät (2) in dem dritten Bereich erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschleunigung des Bediengerätes (2) bestimmt oder ermittelt wird.Method for the safety remote control of a machine (4), by means of a mobile operating device (2) for entering control commands via a wireless communication connection and a control unit (3) for receiving transmitted control commands and for controlling the machine (4), wherein means for determining a spatial position (5) of the operating device (2) and means for suppressing a control command (6) in accordance with this spatial position, wherein the means for suppressing a control command (6) is configured to accept a control command if the operating device (2) is located in a first spatial area (B1) and to suppress a control command if the operating device (2) is located in a second spatial area (B2), wherein a third spatial area (B3) is defined which is set directly around the machine (4), wherein the means for suppressing a control command (6) suppresses control commands if the operating device (2) is detected in the third area (B3), or only accepts certain, preselected control commands if the Operating device (2) is detected in the third area, characterized in that an acceleration of the operating device (2) is determined or ascertained. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Bediengeräts (2) in drei Dimensionen erfasst wird.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the position of the operating device (2) is detected in three dimensions.
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US20070297890A1 (en) 2004-06-24 2007-12-27 Abb Ab Industrial Robot System with a Portable Operator Control Device
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1479964A2 (en) 2003-05-22 2004-11-24 Safecom Engineering Ag Secure remote control
US20070297890A1 (en) 2004-06-24 2007-12-27 Abb Ab Industrial Robot System with a Portable Operator Control Device
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