-
Die Erfindung betrifft ein Maschinensteuerungs- und Leitsystem für eine erdbewegende Maschine, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems und ein nicht-flüchtiges computerlesbares Medium mit einem ausführbaren Programm darauf für eine erdbewegende Maschine. Eine Vielfalt von erdbewegenden Maschinen ist zum Gebrauch im Bauwesen und bei ähnlichen Anwendungen verfügbar, um Landschaften zu verändern oder Straßenpflaster zu entfernen oder zu verlegen. Typische Beispiele enthalten Raupentraktoren, Grader bzw. Planierer, Radlader, Raupenlader, Hydraulikbagger, Motorschlürflader, Kompaktlader, Baggerlader, Asphalt- und Betonfräsmaschinen, Asphalt- und Betonpflastermaschinen und Mülldeponie-, Erdreich- und Asphaltverdichter. Eine Anzahl von kleineren, preiswerteren Maschinen dieser Art sind weit verbreitet und ihre Verwendung bei kleinen Projekten durch ungelernte Anwender gewöhnlich. Manche dieser Maschinen können gemietet werden. Selbst bei kleinen Projekten wird die Verwendung einer solchen Maschine durch eine leichte und einfach bewältigbare Steuerung deutlich verbessert. Bedauerlicherweise sind die Steuersysteme für Maschinen dieser Art gewöhnlich relativ kompliziert dementsprechend teuer.
-
Ein Maschinensteuerungs- und Leitsystem für eine erdbewegende Maschine führt gewöhnlich irgendwelche oder die gänzliche Anzahl der nachfolgenden Funktionen aus. Das Maschinensteuerungs- und Leitsystem kann die Position der Maschine und deren Arbeitswerkzeug dem Maschinenanwender oder einem nicht in der Maschine befindlichen Aufseher anzeigen. Das Maschinensteuerungs- und Leitsystem kann die Bewegung von einigen Abschnitten der Maschine, wie z. B. Steuerung und Bremsen, oder das Maschinenarbeitswerkzeug steuern. Das System kann die Position des Arbeitswerkzeugs dem Maschinenanwender oder einem Aufseher anzeigen und auch die Position des Arbeitswerkzeugs steuern, wenn es sich zu einer gewünschten Endposition bewegt. Zusätzlich kann das Maschinensteuerungs- und Leitsystem Produktionsinformationen zu einem On-Board- oder Off-Board-System bereitstellen, um die Spur der vollbrachten Arbeit durch die Maschine zu verfolgen. Das System kann Produktionsdaten einer entfernten Position in Echtzeit bereitstellen, um, während die Maschine betrieben wird, dem Aufseher des Maschinenanwenders zu ermöglichen, den Fortschritt der Baustelle zu überwachen. Diese Information kann verwendet werden, um Gebühren für die Verwendung der Maschine zu berechnen, falls die Maschine nur nutzungsbasiert vermietet wird.
-
Die
DE 10 2009 016 366 A1 offenbart eine Erfindung, die ein System und Verfahren zum Betreiben eines Krans, der mit Hilfe von an dem Kran angebrachten Positionsermittlungseinrichtungen betrieben werden kann, betrifft. Die Positionsermittlungseinrichtungen ermitteln jeweils ihre Ist-Position und umfassen einen Sender zum Senden der Ist-Position an eine Steuereinrichtung.
-
Die
US 2003/161 906 A1 offenbart eine Feldmaschine mit einem Aktuator und einer tragbaren Steuervorrichtung.
-
Das
EP 1 983 305 B1 offenbart einen autonomen Positionsmelder und ein System zur Bestimmung der Position eines Werkzeugs einer Arbeitsmaschine mit Hilfe von Positionsmeldern.
-
Die
US 2009/259 373 A1 offenbart ein System und ein Verfahren zum Vorsehen einer Ausgrabungscharakteristik, welche mit einer Erdbewegungsmaschine assoziiert ist.
-
Die
JP 2008-240 462 A offenbart ein Bedienermanagementsystem für verschiedene Arten von Arbeitsmaschinen.
-
Während hochentwickelte Steuerungssysteme entwickelt wurden und ziemlich erfolgreich bei teueren erdbewegenden Maschinen zur Anwendung kommen, waren Steuerungssysteme für preiswertere Maschinen, insbesondere diejenigen, welche einen Betrieb enthalten, bei dem die Maschine vermietet ist, weniger erfolgreich.
-
Steuerungssysteme sind anfällig, in der rauen Umgebung, in der die Maschinen verwendet werden, beschädigt zu werden. Zusätzlich sind die Anwender, welche die Maschinen gemietet haben, vielleicht weniger vorsichtig das Steuerungssystem zu pflegen sowie sicherstellen, dass sie nicht beschädigt werden.
-
Dementsprechend besteht ein Bedarf für ein Maschinensteuerungs- und Leitsystem, welches robust, relativ preiswert, keine wesentlichen Investitionen durch den Eigentümer eines Maschinenmietgeschäfts erfordert, und das eine Flexibilität beim Betrieb vorsieht.
-
So ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend erläuterten Bedürfnisse zu erfüllen.
-
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren nebengeordneten und abhängigen Ansprüche.
-
Diese oben dargelegten Bedürfnisse werden mit ein Maschinensteuerungs- und Leitsystem für eine erdbewegende Maschine, ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Systems und einem nicht-flüchtigen computerlesbaren Medium mit einem ausführbaren Programm darauf Rechnung getragen. Das System enthält einen oder mehrere auf der erdbewegenden Maschine montierten Sensoren. Jeder der Sensoren tastet die Position oder Orientierung eines Abschnitts der erdbewegenden Maschine ab und stellt ein die Position oder Orientierung anzeigendes Funkausgabesignal bereit. Eine tragbare digitale Datenträgervorrichtung ist auf der erdbewegenden Maschine montiert und steht in drahtloser Kommunikation mit jedem der einen oder mehreren Sensoren. Die Vorrichtung weist eine zugehörige Anzeige und einen Speicher auf, in dem ein Applikations- bzw. Anwendungsprogramm gespeichert ist, das der Vorrichtung ermöglicht, die Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine zu bestimmen und die Position eines oder mehrerer Positionen der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige anzuzeigen.
-
Die erdbewegende Maschine kann eine Steuerungskabine enthalten, von der aus ein Anwender den Betrieb der erdbewegenden Maschine steuern kann und das System kann ferner eine Montiervorrichtung zum Montieren der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung in der Steuerungskabine der erdbewegenden Maschine aufweisen. Die Montiervorrichtung kann einen temporären Befestigungsmechanismus zum temporären Befestigen der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung auf die erdbewegende Maschine in der Steuerungskabine enthalten. Der temporäre bzw. vorübergehende Befestigungsmechanismus kann dauerhaft in der Steuerungskabine befestigt sein und definiert eine Aufnahmevorrichtung, innerhalb der die tragbare digitale Datenträgervorrichtung zum Gebrauch in dem System aufgenommen ist.
-
Das in dem Speicher der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung gespeicherte Applikationsprogramm kann das Herunterladen von Steuerungsdaten in den Speicher ermöglichen, so dass die tragbare digitale Datenträgervorrichtung auch die gewünschte Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige anzeigt, während auch die tatsächliche Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige angezeigt wird. Das in dem Speicher der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung gespeicherte Applikationsprogramm kann das Erzeugen von Steuersignalen durch die tragbare digitale Datenträgervorrichtung zum Steuern des Betriebs der erdbewegenden Maschine in Abhängigkeit des Unterschieds zwischen der tatsächlichen Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine und der gewünschten Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine ermöglichen. Das in dem Speicher gespeicherte Applikationsprogramm kann Daten bezüglich des Betriebs der erdbewegenden Maschine speichern. Die tragbare digitale Datenträgervorrichtung sendet die Daten bezüglich der erdbewegenden Maschine drahtlos zu einer entfernten Position.
-
Ein Maschinensteuerungs- und Leitverfahren für eine erdbewegende Maschine mit einer Anwendersteuerungsschnittstelle kann die Schritte enthalten: a) Bereitstellen einer erdbewegenden Maschine, b) Bereitstellen eines oder mehrerer an die erdbewegende Maschine montierten Sensoren, wobei jeder der Sensoren die Position oder Orientierung eines Abschnitts der erdbewegenden Maschine abtastet und ein die Position oder Orientierung anzeigendes Funkausgabesignal bereitstellt, c) Bereitstellen einer tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung, wobei die Vorrichtung eine zugehörige Anzeige und einen Speicher aufweist, d) Herunterladen eines Applikationsprogramms auf die tragbare digitale Datenträgervorrichtung zum Speichern in dem Speicher und e) Befestigen der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung auf oder benachbart zu die Anwenderschnittstelle der erdbewegenden Maschine, so dass die Vorrichtung des Applikationsprogramms drahtlos mit einem oder mehrerer der Sensoren in Kommunikation steht, die Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine bestimmt, und die Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige der Anwendersteuerungsschnittstelle anzeigt.
-
Die erdbewegende Maschine kann eine Steuerungskabine enthalten, von der aus ein Anwender den Betrieb der erdbewegenden Maschine auf der Anwendersteuerungsschnittstelle steuert, und der Schritt des Montieren der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung auf oder benachbart zu der Anwenderschnittstelle kann den Schritt des Montierens der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung in der Steuerungskabine der erdbewegenden Maschine enthalten. Der Schritt des Montierens der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung auf oder benachbart zu der Anwenderschnittstelle kann den Schritt des temporären Befestigens der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung auf der erdbewegenden Maschine in der Steuerungskabine enthalten. Der Schritt des Befestigens der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung auf oder benachbart zu der Anwenderschnittstelle kann den Schritt des temporären Befestigens der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung auf einem Mechanismus enthalten, der dauerhaft in der Steuerungskabine befestigt ist und der eine Aufnahmevorrichtung definiert, innerhalb der die tragbare digitale Datenträgervorrichtung zum Gebrauch in dem System aufgenommen ist.
-
Die tragbare digitale Datenträgervorrichtung kann auch die gewünschte Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige anzeigen, während die tatsächliche Position eines oder mehrerer der Positionen der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige angezeigt wird. Das in dem Speicher der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung gespeicherte Applikationsprogramm ermöglicht die Erzeugung von Steuerungssignalen durch die tragbare digitale Datenträgervorrichtung zum Steuern des Betriebs der erdbewegenden Maschine in Abhängigkeit des Unterschieds zwischen der tatsächlichen Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine und der gewünschten Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine. Das in dem Speicher der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung gespeicherte Applikationsprogramm kann den Daten bezüglich des Betriebs der erdbewegenden Maschine ermöglichen, bei einer entfernten Position gespeichert und dort hin gesendet zu werden.
-
Ein nicht-flüchtiges computerlesbares Medium weist ein ausführbares Programm auf. Das Programm instruiert einen Prozessor einer tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung ein Maschinensteuerungs- und Leitverfahren für eine erdbewegende Maschine auszuführen, das die Schritte enthält: Bereitstellen einer erdbewegenden Maschine mit einem oder mehrerer and der erdbewegenden Maschine montierten Sensoren, wobei jeder der Sensoren die Position oder Orientierung eines Abschnitts der erdbewegenden Maschine abtastet und ein die Position oder Orientierung anzeigendes Funkausgabesignal bereitstellt, Bereitstellen einer tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung, wobei die Vorrichtung eine zugehöriges Anzeige, Prozessor und Speicher aufweist, Herunterladen eines Applikationsprogramms auf die tragbare digitale Datenträgervorrichtung zum Speichern in dem Speicher, und Montieren der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung auf oder benachbart zu die Anwenderschnittstelle von der erdbewegenden Maschine. Durch diese Anordnung kommuniziert die Vorrichtung unter Steuerung des Applikationsprogramms drahtlos mit einem oder mehrerer Sensoren, bestimmt die Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine und zeigt die Position einer oder mehrerer Positionen der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige bei der Anwendersteuerungsschnittstelle an.
-
Das Programm kann einen Prozessor einer tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung instruieren das Maschinensteuerungs- und Leitverfahren für eine erdbewegende Maschine auszuführen, das den Schritt des Anzeigens der gewünschten Position eines oder mehrerer Abschnitt der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige enthält, während auch die tatsächliche Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige angezeigt wird. Das Programm kann einen Prozessor einer tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung instruieren, ein Maschinensteuerungs- und Leitverfahren für eine erdbewegende Maschine auszuführen, das den Schritt des Erzeugens von Steuerungssignalen für die Steuerung des Betriebs der erdbewegenden Maschine in Abhängigkeit des Unterschieds zwischen der tatsächlichen Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine und der gewünschten Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine enthält. Das Programm kann einen Prozessor einer tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung instruieren, ein Maschinensteuerungs-Leitverfahren für eine erdbewegende Maschine auszuführen, das die Schritte des Speicherns von Daten bezüglich des Betriebs der erdbewegenden Maschine und des Sendens der gespeicherten Daten bei einer entfernten Position enthält.
-
1 zeigt eine Seitenansicht eine Baggers, welche die Position von verschiedenen Komponenten darstellt;
-
2A, 2B und 2C zeigen den Anzeigebildschirm einer tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung;
-
3 zeigt die an einer erdbewegenden Maschine montierte tragbare digitale Datenträgervorrichtung;
-
4 stellt schematisch die tragbare digitale Datenträgervorrichtung in drahtloser Kommunikation mit einer Mehrzahl von an einer erdbewegenden Maschine montierten Sensoren dar; und
-
5 zeigt eine schematische Darstellung einer tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung.
-
Bezugnehmend auf 1, welche eine erdbewegende Maschine 10 darstellt, die hierin als Bagger dargestellt wird. Es wird indes erkannt, dass die erdbewegende Maschine 10 alternativ jegliche ähnliche Maschine sein kann, wie z. B. ein Raupentraktor, ein Grader bzw. Planierer, ein Radlader, ein Raupenlader, ein Motorschlürflader, ein Kompaktlader, ein Baggerlader, eine Asphalt- oder Betonfräsmaschine, eine Asphalt- oder Betonpflastermaschine, und eine Mülldeponie, Erdreich- oder Asphaltverdichter. Ein Maschinensteuerungs- und Leitsystem für die erdbewegende Maschine 10 enthält einen oder mehrere Sensoren, hier als eine Mehrzahl von Sensoren 12, 16, 18, 22 und 30 dargestellt und eine tragbare digitale Datenträgervorrichtung 34. Die Sensoren 12, 16, 18, 22 und 30 sind an der erdbewegenden Maschine 10 montiert, wobei jeder der Sensoren die Position oder Orientierung eines Abschnitts der erdbewegenden Maschine 10 abtastet und ein die Position oder Orientierung anzeigendes Funkausgabesignal bereitstellt. Der Sensor 12 ist an der Schaufel 36 des Baggers 10 montiert und stellt eine Angabe der Neigung der Schaufel von Seite zu Seite bereit, gesehen vom Standpunkt des Anwenders in der Kabine 38 des Baggers 10. Der Sensor 16 ist ein Schaufelverbindungssensor, der die Position der Verbindungsabstützung der Schaufel 36 und das Schwenken der Schaufel 36 um den Drehpunkt 38 am Ende des Löffelstiels bestimmt. Die Verbindung bewegt sich als Ergebnis des Ein- und Ausfahrens des Hydraulikzylinders 42. Der Sensor 18 ist ein Löffelstielsensor, der eine Angabe der Neigung des Löffelstiels 40 bereitstellt. Der Löffelstiel 18 ist in Abhängigkeit des Ein- und Ausfahrens des Hydraulikzylinders 44 geneigt. Der Sensor 22 ist ein Auslegersensor, der eine Angabe der Neigung des Auslegers 46 bereitstellt. Der Ausleger 46 wird in Abhängigkeit des Ein- und Ausfahrens des Hydraulikzylinders 48 bewegt. Der Sensor 30 ist ein Karosserienick- und Wanksensor, der die Orientierung der Karosserie 50 des Baggers 10 in zwei senkrechten Richtungen, beide Nick- und Wankbewegungen abtastet.
-
Die tragbare digitale Datenträgervorrichtung 34 ist auf der erdbewegenden Maschine 10 montiert und steht in drahtloser Kommunikation mit jedem der Mehrzahl von Sensoren 12, 16, 18, 22 und 30. Die Vorrichtung 34 kann eine tragbare digitale Datenträgervorrichtung, wie z. B. ein iPhone von Apple Inc., ein Blackberry von RIM Inc., ein Androidgerät von Motorola Inc., ein Nexus One von Google Inc. oder ein anderes ähnliches Gerät mit einem zugehöriger Anzeige bzw. Display und einem Speicher sein, in dem ein Applikationsprogramm gespeichert ist, welches der Vorrichtung ermöglicht, die Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine zu bestimmen und die Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige anzuzeigen. Die tragbare digitale Datenträgervorrichtung kann auch eine Vorrichtung sein, wie z. B. ein iTouch, der eine drahtlose Kommunikationsfähigkeit aufweist, jedoch kein eingebautes Mobiltelefon enthält. Vorrichtungen, wie z. B. der iTouch, können ein Wi-Fi, Mi-Fi oder andere drahtlose Breitbandfähigkeit enthalten. 1 und 3 stellen die in der Steuerungskabine 52 der erdbewegenden Maschine 10, von der aus ein Anwender den Betrieb der erdbewegenden Maschine 10 steuern kann, montierte Vorrichtung 34 dar. Die Vorrichtung 34 ist in einer Montiervorrichtung 54 gehalten, welche an dem Armaturenbrett 55 oder einer anderen Struktur vorne in der Kabine 52 befestigt ist, dort wo der Anwender den Anzeigebildschirm 56 der Vorrichtung 34 sehen kann, wenn der Anwender die Maschine 10 steuert. Die Montiervorrichtung 54 enthält vorzugsweise einen Mechanismus zum temporären Befestigen der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung 34 an der erdbewegenden Maschine 10 in der Steuerungskabine 52. Es wird angemerkt, dass die in 3 gezeigte Montiervorrichtung 54 Arme 58, 60, und 62 enthält, welche zusammen eine Aufnahmevorrichtung definieren und innerhalb der, die tragbare digitale Datenträgervorrichtung 34 zum Gebrauch in dem System aufgenommen ist. In der in 3 gezeigten Ausführung der Befestigungsvorrichtung 54 ist die Aufnahmevorrichtung der temporäre Befestigungsmechanismus, welcher der Vorrichtung ermöglicht, auf einfache Weise von der Kabine 52 entfernt zu werden oder an die Steuerungsanordnung in der Kabine 52 hinzugefügt zu werden. Die Montiervorrichtung 54 kann dauerhaft an einer Stelle in der Steuerungskabine 52 befestigt werden, wie z. B. durch eine Einrichtung einer Schraube 64 oder sie kann in der Steuerungskabine durch einige andere weniger daherhafte Anordnungen befestigt sein. Beispielsweise könnte eine Saugnapfanordnung an der Montiervorrichtung 54 befestigt sein, welche es ermöglicht an einer glatten Oberfläche innerhalb der Kabine auf eine temporäre Basis befestigt zu sein.
-
5 zeigt eine schematische Ansicht, welche Hauptfunktionskomponenten der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung 34 zeigt. Die Vorrichtung 34 enthält üblicherweise einen Prozessor 70, der eine Eingabe von einem Funknetz 42 enthält, eine Anwenderschnittstelle 74 und einen Speicher 76, und kann Daten, Steuersignale und Anzeigesteuerungsinformationen an das Funkgerät 72, den Speicher 76 und der Anzeige 28 senden. Das Funkgerät 72 ermöglicht der Vorrichtung, drahtlos mit Sensoren mit anderen entfernten Positionen und mit Softwarequellen zum Herunterladen von Applikationen und Daten zum Betreiben der Vorrichtung 34 zu kommunizieren. Es wird erkannt, dass die Vorrichtung auch eine Wi-Fi-Fähigkeit, eine Bluetooth-Fähigkeit, eine Zig-Bee-Fähigkeit oder dergleichen zum Kommunizieren über eine kurze Distanz, wie z. B. mit an der Maschine positionierten Sensoren aufweisen kann. Die Anwenderschnittstelle 74 und die Anzeige 78 können in eine einzelne Komponente integriert sein, wie z. B. in den unter anderem beim iPhone und Nexus One verwendete berührungsempfindlichen Bildschirm. Alternativ können die Anwenderschnittstelle 74 und die Anzeige 78 strukturell verschiedene Komponenten sein, wie z. B. eine separate Anzeige und ein mechanisches Keyboard, welche in manchen Blackberries zu finden ist. Die tragbare digitale Datenträgervorrichtung kann auch eine Radioschaltung (nicht gezeigt) verbunden mit deren Mobiltelefonfähigkeit enthalten, vorausgesetzt, die Vorrichtung 34 enthält eine solche Mobiltelefonfähigkeit.
-
Verschiedene Applikationsprogramme können über das Funkgerät 72 oder über den Mobiltelefonfunk zum Steuern des Betriebs der Vorrichtung 34 und der Maschine 10 heruntergeladen werden. Ein Applikationsprogramm kann in dem Speicher 76 der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung 34 gespeichert werden, um das Herunterladen von Steuerungsdaten in den Speicher 76 zu ermöglichen, so dass die tragbare digitale Datenträgervorrichtung 34 die gewünschte Position eines oder mehrerer Abschnitte der bewegenden Maschine auf der Anzeige 78 zeigt, während auch die tatsächliche Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige gezeigt wird. Dies wird in den 2A, 2B und 2C gezeigt. Wie in 2A dargestellt, kann der berührungsempfindliche Bildschirm 56 einem Anwender ermöglichen, aus verschiedenen Modi des Maschinenbetriebs, z. B. zwischen Graben und Planieren, auszuwählen. Die Anzeige für den Grabmodus ist in 2B dargestellt, während die Anzeige zum Planiermodus in 2C dargestellt ist. Während des Grabens zeigt die Anzeige 78 die Position der Schaufel sowie die gewünschte Endkontur des Grabens bzw. der Baugrube an, so dass der Anwender die Baggersteuerungen bedienen kann, um das gewünschte Ergebnis zu erzeugen. Ähnlich zeigt die Anzeige 78 während des Planierens die Position der Schaufel sowie deren seitliche Neigung an, so dass der Anwender die Neigung und Position der Schaufel einstellen kann, um die gewünschte Endplanierung auszuführen. Es wird erkannt, dass, um zum Anzeigen der relativen Position einer gewünschten Kontur und einer tatsächlichen Position der Schaufel für das System, es notwendig ist, die Position der Maschine bei drei Dimensionen zu bestimmen. Dies kann mittels ein GPS an der Maschine durch ein GPS-System, das einstückig mit der tragbaren digitalen Steuervorrichtung 34 ist, mittels eines kombinierten Lasers und GPS-Systems, mittels einer Totalstation oder auf andere Weise ausgeführt werden.
-
Das System kann auch auf einer automatischen oder halb-automatischen Basis betrieben werden, in der das in dem Speicher 76 der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung 34 gespeicherte Applikationsprogramm das Erzeugen von Steuersignalen durch die tragbare digitale Datenträgervorrichtung zum Steuern des Betriebs der erdbewegenden Maschine 10 in Abhängigkeit des Unterschieds zwischen der tatsächlichen Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine und der gewünschten Position einer oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine ermöglicht. Diese Steuerungssignale können dann drahtlos zu einer hydraulischen Ventilsteuerungsschaltung zum Steuern eines oder mehrerer Hydraulikzylinder 42, 44 und 48 gesendet werden. Das in dem Speicher 76 gespeicherte Applikationsprogramm kann auch das Speichern von Daten bezüglich des Betriebs der erdbewegenden Maschine steuern und die Daten drahtlos zu einer entfernten Position senden. Diese Daten können von einem Aufsichtspersonal verwendet werden, um den Gebrauch der Maschine 10 zu überwachen. Alternativ können bei einer Situation, bei der die Maschine vermietet wird, Daten verwendet werden, um die Gebühren der Miete berechnet zu werden.
-
Die in den Speicher 76 gespeicherten Applikationsprogramme können eine breite Vielzahl von Programmen sein, welche für spezifische Steuerungs- oder Überwachungsfunktionen für spezifische Maschinen entwickelt sind. Die Applikationsprogramme können auf die tragbare digitale Datenträgervorrichtung drahtlos heruntergeladen werden oder können über ein mit der Vorrichtung verbundenes Kabel heruntergeladen werden. Die tragbare digitale Datenträgervorrichtung 34 wird vorzugsweise auf der oder benachbart zu der Anwenderschnittstelle montiert, z. B. derart, dass der Anwender in der Steuerungskabine 52 der erdbewegenden Maschine 10 steuert. Die Vorrichtung unter Steuerung des Applikationsprogramm kommuniziert drahtlos mit der Mehrzahl von Sensoren 12, 16, 18, 22 und 30, bestimmt die Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine und zeigt die Position eines oder mehrerer Abschnitte der erdbewegenden Maschine auf der Anzeige 78 in der Kabine 52 an. Schließlich kann der Maschinenanwender den Bildschirm 56 der Anzeige 78 beobachten, während er zur gleichen Zeit die Maschine steuert.
-
Wie in 4 dargestellt, kann das System konfiguriert sein, um drahtlose Sensoren zu nutzen, welche mit der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung 34 drahtlos üblicherweise über Bluetooth oder über Wi-Fi-Verbindung steht. Die tragbare digitale Datenträgervorrichtung 34 kann konfiguriert sein, um mit den Sensoren und den Rest des Maschinensteuerungssystems über ein mit dem Datenkanal der Vorrichtung verbundenen Kabel 80 zu kommunizieren. Bei einer weiteren alternativen Anordnung können verschiedene Hybridkombinationen von drahtlosen und fest verdrahteten Verbindungen verwendet werden. Beispielsweise können einige oder alle Sensoren über Verbindungen zu einer drahtlosen Sendeschaltung kommunizieren, welche anschließend mit der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung 34 kommuniziert. Dies kann vorteilhaft verwendet werden, wo zu erwarten ist, dass diese Sensoren während des Maschinenbetriebs getaucht werden, wodurch die Wirksamkeit des Maschinenbetriebs verringert wird. Einige der Sensoren können mit einer Maschinenleistung verdrahtet werden, während andere durch separate eigenständige Batterien mit Energie versorgt werden. Verdrahtete Komponenten können elektrische Masten und hydraulische Wertanordnungen enthalten, welche mehr Leistung zum Betreiben benötigen. Jeder dieser Maßnahmen bietet erhebliche Vorteile an, welche enthalten:
- 1. Geringere Kosten während des Gebrauchs einer kommerziell verfügbaren tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung und eine höhere Auslastung von deren bereits vorhandenen Mobiltelefondatenkonzept.
- 2. Einfachere Benutzerschnittstelle durch den weitreichenden Gebrauch von Benutzerschnittstellenfunktionen durch eine übliche tragbare digitale Datenträgervorrichtung, wie z. B. rollend (scrolling) über Bildschirme mit einem Finger bewegen bzw. streichen.
- 3. Verringerte Maschinenkomplexität, insbesondere durch den Gebrauch von drahtlosen Sensoren.
- 4. Verringerte Installationskomplexität. Die tragbare digitale Datenträgervorrichtungsmontierung kann so einfach wie ein Saugnapf oder eine Magnetmontierung mit einer geeigneten Aufnahmevorrichtung sein. Eine Maschinenabmessung ist aufgrund der vorhandenen Sensorinstallation nicht erforderlich. Maschinenkonfigurationsinformationen können auf die tragbare digitale Datenträgervorrichtung über Funk für einen Plug-und-Play-Betrieb für die Kunden heruntergeladen werden.
-
5. Tragbarkeit der Anzeige
-
Durch den Gebrauch einer tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung kann ein System als eine zusätzliche Funktion verfügbar sein, welche für die Vermietung mit der Mietmaschine bei nominalen Kosten sowohl für die Vermietfirma als auch für den Kunden konfiguriert sein. Ein Sensorsatz kann in der Maschine, üblicherweise drahtlose Sensoren, enthalten sein und die Maschine ist anschließend für den Kunden bereit, um das System für die Verbindung über die tragbare digitale Datenträgervorrichtung zu aktivieren. Diese Verbindung kann an das Vermögen eines Gegenstandmanagementsystems der Vermietfirma angeschlossen werden und die Vermietung der Maschine und des Steuerungssystems kann auf eine beliebige Anzahl berechnet werden.
-
Der Kunde, welcher die erdbewegende Maschine mit einem solchen Steuerungssystem mietet, kann von diesen Maßnahmen durch Zugang zu einer Vielzahl von werthaltigen Zusatzdiensten profitieren. Der digitale Standortplan für die Arbeit des Kundens kann direkt durch und auf die tragfähige digitale Datenträgervorrichtung heruntergeladen werden, entweder am Standort oder auf dem Weg zum Standort. Backoffice-Anwendungen können angewandt werden, um Daten von der Maschine zu Empfangen, deren Produktivität, Arbeitszeit, verbleibende Zeit und dergleichen zu verfolgen. Diese Information kann in Echtzeit von der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung gesendet werden oder auf der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung gespeichert werden und vielleicht später, selbst ohne Eingriff des Anwenders gesandt werden. Die tragbare digitale Datenträgervorrichtung kann über Wi-Fi bis GPS basierten Stationen oder anderen Wi-Fi-fähigen Vorrichtungen verbunden sein, um Informationen nach Bedarf auf die Baustelle zu übermitteln und zu erhalten werden. Die tragbare digitale Datenträgervorrichtung kann mit einer VRS-Quelle direkt oder einer anderen Vorrichtung auf der Maschine durch eine Datenverbindung, Bluetooth oder Wi-Fi verbunden sein, um GPS-Positionskorrekturen zu erhalten. Die Abrechnung kann durch eine drahtlose Verbindung zwischen der Maschinenproduktivität und den Businesssystemen ausgeführt werden, so dass der Maschinenauftragsnehmer seinen Kunden in Echtzeit eine Rechnung stellen kann, oder so, dass die Vermietfirma den Maschinenauftragsnehmer für die Verwendung der Maschine, des Steuerungssystems oder beider eine Rechnung ausstellen kann. Die ganze Abrechnung kann durch eine Mobiltelefonverbindung durch die tragbare digitale Datenträgervorrichtung abgerechnet werden. Produktliteratur kann von einer zentralen Position heruntergeladen werden, um Instruktionen für den Gebrauch der Maschine, des Systems oder andere verfügbare Funktionen bereitzustellen.
-
Die gleiche, tragbare digitale Datenträgervorrichtung, welche auf einer Maschine verwendet wird, kann abseits der Maschine auf der Baustelle durch ein Aufsichtspersonal verwendet werden, um die Arbeit der Maschine von der Entfernung zu beobachten und Informationen bezüglich der Maschine zu sammeln oder davon Informationen zu erhalten. Diese zusätzliche Informationen können neue digitale Standortdaten, Dienstinformation (Literatur, Firmware, Software) Fotos oder Filme des Arbeitsfortschritts und Produktivitätsinformation, Baustellenposition, Adresse, Landkarte, GPS-Koordinaten, Baustellenkontakt und positionsspezifische Arbeitsinstruktionen enthalten. Diese ermöglicht der gleichen Vorrichtung, nämlich der tragbaren digitalen Datenträgervorrichtung, bei einer Reihe von Funktionen an oder abseits der erdbewegenden Maschine verwendet zu werden, sowie als vorrangiges Businessinformationsterminal zum Abrechnen und als weitere Businessfunktionen zu fungieren.
-
Es wird erkannt, dass andere Abänderungen in diesem System und der Betrieb des Systems erwogen werden können.
