DE202019107198U1 - UWB-based localization for load distributors - Google Patents

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DE202019107198U1 DE202019107198.2U DE202019107198U DE202019107198U1 DE 202019107198 U1 DE202019107198 U1 DE 202019107198U1 DE 202019107198 U DE202019107198 U DE 202019107198U DE 202019107198 U1 DE202019107198 U1 DE 202019107198U1
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Abstract

Vorrichtung (10) mit einer Hebevorrichtung (12) und einer Lokalisierungsvorrichtung (18),
wobei die Lokalisierungsvorrichtung (18) eine Steuerung (24), mehrere Anker (22a-22f) und zumindest einen Marker (20a-20c) aufweist,
wobei die Steuerung (24) dazu eingerichtet ist, die Position des zumindest einen Markers (20a-20c) mittels einer Laufzeitbestimmung von Ultrabreitbandsignalen mit einer Frequenz von mehr als 1,5 GHz zwischen dem zumindest einen Marker (20a-20c) und den Ankern (22a-22f) zu ermitteln, wobei die Hebevorrichtung (12) ein bewegbares freies Ende (16) aufweist und der zumindest eine Marker (20a-20c) im Bereich dieses freien Endes (16) angeordnet oder ausgebildet ist.

Figure DE202019107198U1_0000
Device (10) with a lifting device (12) and a localization device (18),
the localization device (18) having a controller (24), a plurality of anchors (22a-22f) and at least one marker (20a-20c),
The controller (24) is set up to determine the position of the at least one marker (20a-20c) by means of a transit time determination of ultra-wideband signals with a frequency of more than 1.5 GHz between the at least one marker (20a-20c) and the anchors ( 22a-22f), the lifting device (12) having a movable free end (16) and the at least one marker (20a-20c) being arranged or formed in the region of this free end (16).
Figure DE202019107198U1_0000

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Hebevorrichtung und einer Lokalisierungsvorrichtung.The invention relates to a device with a lifting device and a localization device.

Ein freies Ende einer Hebevorrichtung ist besonders großen Schwankungen ausgesetzt, die die Steuerung der Hebevorrichtung erschweren. Grundsätzlich ist es dabei zwar bekannt, Vorrichtungsteile zu lokalisieren, um die Steuerung der Vorrichtung zu vereinfachen. Bisher hierzu eingesetzte Lokalisierungsvorrichtungen waren jedoch für die meisten Anwendungsfälle zu wenig robust, zu ungenau bzw. hatten einen zu hohen Energieverbrauch.A free end of a lifting device is exposed to particularly large fluctuations which make it difficult to control the lifting device. In principle, it is known to locate device parts in order to simplify the control of the device. Localization devices previously used for this purpose, however, were not robust enough for most applications, were too imprecise or had too high an energy consumption.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung mit einer Hebevorrichtung bereit zu stellen, deren Bewegung eines freien Endes auf besonders einfache und präzise Art und Weise steuerbar bzw. regelbar ist.It is therefore an object of the invention to provide a device with a lifting device, the movement of a free end of which can be controlled or regulated in a particularly simple and precise manner.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.This object is achieved according to the invention by a device according to claim 1. The dependent claims reflect preferred embodiments.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird somit gelöst durch eine Vorrichtung mit einer Hebevorrichtung und einer Lokalisierungsvorrichtung, wobei die Lokalisierungsvorrichtung eine Steuerung, mehrere Anker und zumindest einen Marker aufweist, wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist, die Position des zumindest einen Markers mittels einer Laufzeitbestimmung von Ultrabreitbandsignalen mit Frequenzen von mehr als 1,5 GHz zwischen dem zumindest einen Marker und den Ankern zu ermitteln, wobei die Hebevorrichtung ein bewegbares freies Ende aufweist und der zumindest eine Marker im Bereich dieses freien Endes angeordnet oder ausgebildet ist.The object according to the invention is thus achieved by a device with a lifting device and a localization device, the localization device having a controller, several anchors and at least one marker, the controller being set up to determine the position of the at least one marker by means of a transit time determination of ultra-wideband signals with frequencies of more than 1.5 GHz between the at least one marker and the anchors, the lifting device having a movable free end and the at least one marker being arranged or formed in the region of this free end.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht aufgrund der Lokalisierungsmöglichkeit des freien Endes mittels Ultrabreitbandsignalen („ultra wide band [UWB] signals“) sowohl erfahrenen als auch unerfahrenen Nutzern eine einfache und präzise Steuerung der Hebevorrichtung.The device according to the invention makes it possible for both experienced and inexperienced users to control the lifting device simply and precisely because of the possibility of locating the free end by means of ultra-wide band signals (“ultra wide band signals”).

Unter einer Hebevorrichtung wird dabei ein Lastenverteiler verstanden. Eine Last am freien Ende der Hebevorrichtung ist vorzugsweise mit mehr Freiheitsgraden bewegbar als durch den Lastenverteiler selbst bestimmbar ist, weil die Last beispielsweise vom Nutzer und/oder Wind bewegbar ist.
Die Ultrabreitbandsignale weisen vorzugweise eine Bandbreite zwischen 0,1 GHz und 10 GHz, insbesondere zwischen 0,5 GHz und 5 GHz, besonders bevorzugt zwischen 0,8 GHz und 1,2 GHz, auf. Die Frequenz der Ultrabreitbandsignale beträgt vorzugweise zwischen 1,5 GHz und 20 GHz, insbesondere zwischen 2 GHz und 15 GHz, besonders bevorzugt zwischen 3 GHz und 10 GHz. Die Energie der Ultrabreitbandsignale beträgt vorzugsweise zwischen -100 dBm/Hz und -1 dBm/Hz, insbesondere zwischen -90 dBm/Hz und -10 dBm/Hz, besonders bevorzugt zwischen -60 dBm/Hz und -30 dBm/Hz.
A lifting device is understood to mean a load distributor. A load at the free end of the lifting device can preferably be moved with more degrees of freedom than can be determined by the load distributor itself, because the load can be moved by the user and / or wind, for example.
The ultra-wideband signals preferably have a bandwidth between 0.1 GHz and 10 GHz, in particular between 0.5 GHz and 5 GHz, particularly preferably between 0.8 GHz and 1.2 GHz. The frequency of the ultra-wideband signals is preferably between 1.5 GHz and 20 GHz, in particular between 2 GHz and 15 GHz, particularly preferably between 3 GHz and 10 GHz. The energy of the ultra broadband signals is preferably between -100 dBm / Hz and -1 dBm / Hz, in particular between -90 dBm / Hz and -10 dBm / Hz, particularly preferably between -60 dBm / Hz and -30 dBm / Hz.

Mehrere, insbesondere alle, Marker („mobile tag devices“) können gleich ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu können mehrere Anker („anchors“) gleich ausgebildet sein.Several, in particular all, markers (“mobile tag devices”) can have the same design. Alternatively or in addition, several anchors can be designed identically.

Zumindest zwei Anker sind vorzugsweise in verschiedenen (vertikalen) Höhen angeordnet oder ausgebildet. Besonders bevorzugt sind drei Anker in gleicher Höhe und ein Anker in einer anderen Höhe vorgesehen.At least two anchors are preferably arranged or formed at different (vertical) heights. Three anchors at the same height and one anchor at a different height are particularly preferably provided.

Die Vorrichtung kann dazu ausgebildet sein, teilweise oder vollständig im Innenbereich („indoor“) oder im Außenbereich („outdoor“) eingesetzt zu werden.The device can be designed to be used partially or completely inside (“indoor”) or outdoors (“outdoor”).

Vorzugsweise ist die Hebevorrichtung in Form eines Krans ausgebildet ist. Der Kran kann dabei stationär (z.B. als Hafenkran) oder bewegbar ausgebildet sein.The lifting device is preferably designed in the form of a crane. The crane can be stationary (e.g. as a harbor crane) or movable.

Weiter bevorzugt kann der Kran am freien Ende einen seilgeführten Kranhaken aufweist, wobei der zumindest eine Marker im Bereich des Kranhakens angeordnet oder ausgebildet ist. Der Kran kann dabei einen Ausleger mit einer Laufkatze aufweisen, an der der seilgeführte Kranhaken geführt ist. Die Lokalisierung kann besonders präzise erfolgen, wenn zumindest ein Anker an der Laufkatze angeordnet oder ausgebildet ist. Weiter bevorzugt sind mehrere Anker an der Laufkatze angeordnet oder ausgebildet.More preferably, the crane can have a rope-guided crane hook at the free end, the at least one marker being arranged or formed in the region of the crane hook. The crane can have a boom with a trolley on which the cable-guided crane hook is guided. The localization can take place particularly precisely if at least one anchor is arranged or designed on the trolley. More preferably, several anchors are arranged or formed on the trolley.

Alternativ dazu kann die Hebevorrichtung in Form einer Betonpumpe ausgebildet sein. Die Betonpumpe kann stationär oder bewegbar (z.B. in Form eines Betonpumpen-Lastwagens) ausgebildet sein. Betonpumpen weisen typischerweise lange Ausleger auf, die ohne die erfindungsgemäße Lokalisierungsvorrichtung schwer kontrollierbar sind.Alternatively, the lifting device can be designed in the form of a concrete pump. The concrete pump can be stationary or movable (e.g. in the form of a concrete pump truck). Concrete pumps typically have long arms that are difficult to control without the localization device according to the invention.

Zumindest ein weiterer bewegbarer Teil der Vorrichtung kann einen weiteren Marker aufweisen. Insbesondere ein Ausleger eines Krans kann einen weiteren Marker aufweisen, sodass die Differenz zwischen der Bewegung eines starren Auslegers und dem seilgeführten freien Ende ermittelbar ist und in die Steuerung der Hebevorrichtung einbezogen werden kann.At least one further movable part of the device can have a further marker. In particular, a boom of a crane can have a further marker so that the difference between the movement of a rigid boom and the cable-guided free end can be determined and in the control of the lifting device can be included.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann/können zumindest ein Hindernis und/oder eine Person mit einem Marker versehen sein. Die Vorrichtung kann ein Display aufweisen, auf dem die Marker einem Nutzer anzeigbar sind. Das Display kann Teil eines augmented reality displays sein.Alternatively or additionally, at least one obstacle and / or one person can be provided with a marker. The device can have a display on which the markers can be displayed to a user. The display can be part of an augmented reality display.

Weiter alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Last der Vorrichtung, die am freien Ende der Hebevorrichtung angeordnet ist, mit zumindest einem Marker versehen sein, sodass die tatsächliche Bewegung der Last beim Steuern der Hebevorrichtung berücksichtigbar ist. Vorzugsweise sind mehrere Marker an der Last angeordnet, um Neigungswinkel der Last bestimmen zu können. Umfasst die Vorrichtung Marker an verschiedenen stationären oder mobilen Zielen, kann eine Auftragsreihenfolge festgelegt werden.Further alternatively or additionally, a load of the device, which is arranged at the free end of the lifting device, can be provided with at least one marker, so that the actual movement of the load can be taken into account when controlling the lifting device. A plurality of markers are preferably arranged on the load in order to be able to determine the angle of inclination of the load. If the device comprises markers at various stationary or mobile destinations, an order sequence can be defined.

Zumindest ein Anker kann an der Hebevorrichtung angeordnet oder ausgebildet sein. Zur effektiven und störungsarmen Lokalisierung können mehrere Anker an der Hebevorrichtung angeordnet oder ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Vorrichtung einen stationären Anker bzw. mehrere stationäre Anker aufweisen.At least one anchor can be arranged or designed on the lifting device. A plurality of anchors can be arranged or designed on the lifting device for effective and trouble-free localization. As an alternative or in addition to this, the device can have a stationary anchor or a plurality of stationary anchors.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann die Lokalisierungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, Signale innerhalb definierter Echtzeitrahmen zu senden, wobei die Lokalisierungsvorrichtung eine Bakenvorrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, die Länge der Echtzeitrahmen bei allen Teilnehmern der Lokalisierungsvorrichtung durch das Senden von zumindest zwei Mastersignalen zu synchronisieren, wobei der zumindest eine Marker dazu ausgebildet ist, in einem vorgegebenen Echtzeitrahmen auf ein Signal der Bakenvorrichtung zu antworten. Signale können hierdurch zeitstempelfrei und/oder adressfrei zwischen den Teilnehmern der Lokalisierungsvorrichtung gesendet werden. Dies ermöglicht einen besonders niedrigen Stromverbrauch der Lokalisierungsvorrichtung, wodurch der Einsatz der Lokalisierungsvorrichtung auf Baustellen und dergleichen signifikant erleichtert wird.In a particularly preferred embodiment of the invention, the localization device can be set up to send signals within defined real-time frames, the localization device having a beacon device that is designed to synchronize the length of the real-time frames for all participants in the localization device by sending at least two master signals , wherein the at least one marker is designed to respond to a signal of the beacon device in a predetermined real-time frame. As a result, signals can be sent without a time stamp and / or address-free between the participants in the localization device. This enables a particularly low power consumption of the locating device, which significantly facilitates the use of the locating device on construction sites and the like.

Die Mastersignale („beacon frames“) können in Form von Zwillingsmastersignalen („twin beacon frames“) gesendet werden. Die Lokalisierungsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine ganzzahlige Folge von Mastersignalen auszusenden.The master signals ("beacon frames") can be sent in the form of twin master signals ("twin beacon frames"). The localization device can be designed to transmit an integer sequence of master signals.

Die Lokalisierungsvorrichtung kann eine Master-Bakenvorrichtung („master beacon device“) und zumindest eine Bakenwiederholvorrichtung („beacon repeater device“) aufweisen.The localization device can have a master beacon device (“master beacon device”) and at least one beacon repeater device (“beacon repeater device”).

Die Bakenvorrichtung kann einen Anker der Lokalisierungsvorrichtung aufweisen. Werden Bakenvorrichtung und ein Anker in ein und derselben Einheit ausgebildet, kann die Lokalisierungsvorrichtung besonders platzsparend und einfach montierbar ausgebildet werden.The beacon device can have an anchor of the localization device. If the beacon device and an anchor are formed in one and the same unit, the localization device can be designed to be particularly space-saving and easy to install.

Die hier angeführte Art der Lokalisierungsvorrichtung unter Nutzung von Echtzeitrahmen ist im Detail in der beiliegenden PCT/FR2019/000057 beschrieben, deren Inhalt vollinhaltlich einbezogen wird.The type of localization device using real-time frames is described in detail in the attached PCT / FR2019 / 000057, the content of which is fully incorporated.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann zumindest eine Bakenwiederholvorrichtung einen Anker aufweisen.Alternatively or in addition, at least one beacon repeating device can have an anchor.

Zumindest ein Marker kann zur Energiegewinnung durch Bewegung des zumindest einen Markers ausgebildet sein. Vorzugsweise sind mehrere Marker zur Energiegewinnung durch Bewegen des jeweiligen Markers („energy harvesting“) ausgebildet. Hierdurch kann die Vorrichtung besonders wartungsarm ausgebildet werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann zumindest ein Marker batteriebetrieben sein.At least one marker can be designed to generate energy by moving the at least one marker. A plurality of markers are preferably designed to generate energy by moving the respective marker (“energy harvesting”). As a result, the device can be designed to be particularly low-maintenance. Alternatively or additionally, at least one marker can be battery operated.

Die Steuerung kann dazu ausgebildet sein, die Bewegung des freien Endes auf Grundlage der Lokalisierung des zumindest einen Markers zu steuern. Das freie Ende kann beispielsweise durch einen „Folge-mir-Modus“ gesteuert werden. Vorzugsweise basiert die Steuerung auf einer Differenzberechnung zwischen der aktuellen Position des freien Endes und dem Zielort. Durch die Differenzbestimmung kann die Bewegung des freien Endes leicht geregelt werden.The controller can be designed to control the movement of the free end based on the location of the at least one marker. The free end can be controlled, for example, by a "follow me mode". The control is preferably based on a difference calculation between the current position of the free end and the destination. The movement of the free end can be easily regulated by determining the difference.

Die Vorrichtung kann einen mit der Steuerung verbundenen cloudbasierten Speicher aufweisen. Die Steuerung („control unit“) kann selbst cloudbasiert, d.h. auf einer örtlich entfernten, vorzugsweise anonymisierten, Speichervorrichtung hinterlegt, ausgebildet sein.The device can have a cloud-based storage connected to the controller. The control unit can itself be cloud-based, i.e. be stored on a locally remote, preferably anonymized, storage device.

Die Optimierung der Steuerung kann durch eine Daten-Aggregations-Routine („machine learning“) erfolgen. Eine Daten-Aggregations-Routine kann ausgelegt sein, mehrere ,ermittelte Daten“ zu einem neuen Datenpaket zu aggregieren. Das neue Datenpaket kann eine oder mehrere Zahlen oder Vektoren aufweisen. Das neue Datenpaket kann vollständig oder teilweise weiteren Daten-Aggregations-Routinen als „ermittelte Daten“ zur Verfügung gestellt werden. „Ermittelte Daten“ können z.B. Maschinendaten, Materialdaten, Verfahrensdaten und/oder von einer der Daten-Aggregations-Routine(n) zur Verfügung gestellte Datenpakete sein. Eine, insbesondere mehrere, besonders bevorzugt alle, Daten-Aggregations-Routinen können ausgelegt sein, mehrere „ermittelte Daten“ jeweils mit einer gewichteten Variablen zu kombinieren, insbesondere zu multiplizieren, und so die „ermittelten Daten“ zu „kombinierten Daten“ umzuwandeln und dann die „kombinierten Daten“ zu einem neuen Datenpaket zu aggregieren, insbesondere zu addieren. Die Daten-Aggregations-Routine kann ausgelegt sein, die Steuerung zu verbessern, durch Rückmeldung zu überprüfen und weiter zu verbessern. Dies kann beispielsweise durch eine Rückmeldung in Form von Dateneingabe erfolgen. Die Dateneingabe kann durch eine von einem Bediener zu bedienende Dateneingabe-Vorrichtung, wie etwa einer Tastatur oder eines Touchpads erfolgen oder durch Eingabe eines Datensatzes.The control can be optimized using a data aggregation routine ("machine learning"). A data aggregation routine can be designed to aggregate several “determined data” into a new data packet. The new data packet can have one or more numbers or vectors. The new data packet can be made available in whole or in part to other data aggregation routines as “determined data”. “Determined data” can be, for example, machine data, material data, process data and / or data packets provided by one of the data aggregation routines. One, in particular several, particularly preferably all, data aggregation routines can be designed, several “determined data” each with a weighted one Combine variables, in particular multiply, and thus convert the "determined data" to "combined data" and then aggregate the "combined data" into a new data packet, in particular to add them. The data aggregation routine can be designed to improve the control, to check it through feedback and to improve it further. This can be done, for example, by feedback in the form of data entry. The data can be input by a data input device to be operated by an operator, such as a keyboard or a touchpad, or by inputting a data record.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise betrieben durch ein Verfahren zur Lokalisierung eines freien Endes einer Hebevorrichtung mit dem Verfahrensschritt:

  1. A) Lokalisieren eines im Bereich des freien Endes angeordneten oder ausgebildeten Markers durch mehrere Anker, wobei zwischen dem Marker und den Ankern Ultrabreitbandsignale mit Frequenzen von mehr als 1,5 GHz gesendet werden.
The device according to the invention is preferably operated by a method for localizing a free end of a lifting device with the method step:
  1. A) Localization of a marker arranged or formed in the region of the free end by means of several anchors, whereby ultra-wideband signals with frequencies of more than 1.5 GHz are transmitted between the marker and the anchors.

Das Verfahren weist vorzugsweise folgenden Verfahrensschritt auf:

  • B) Steuern des freien Endes auf Grundlage der zuvor bestimmten Position des Markers.
The method preferably has the following method step:
  • B) Controlling the free end based on the predetermined position of the marker.

Das Steuern kann besonders bevorzugt auf Grundlage cloudbasierter hinterlegter Algorithmen erfolgen.The control can be carried out particularly preferably on the basis of cloud-based stored algorithms.

Vorgesehen ist weiterhin die Verwendung einer Lokalisierungsvorrichtung, die zum Senden von Ultrabreitbandsignalen mit Frequenzen von mehr als 1,5 GHz zwischen zumindest einem Marker und mehreren Ankern ausgebildet ist, zum Lokalisieren eines freien Endes einer Hebevorrichtung.Furthermore, the use of a localization device, which is designed to transmit ultra-wideband signals with frequencies of more than 1.5 GHz between at least one marker and several anchors, is provided for locating a free end of a lifting device.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.Further advantages of the invention result from the description and the drawing. Likewise, according to the invention, the features mentioned above and those which have been elaborated further can be used individually or in combination in any combination. The embodiments shown and described are not to be understood as an exhaustive list, but rather have an exemplary character for the description of the invention.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Hebevorrichtung in Form einer Betonpumpe. 1 shows a schematic view of a device according to the invention with a lifting device in the form of a concrete pump.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens. 2 shows a schematic representation of a method.
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines Krans. 3 shows a schematic view of a further device according to the invention in the form of a crane.
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Signalaustauschs einer Lokalisierungsvorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 4 shows a schematic view of a signal exchange of a localization device of a device according to the invention.
  • 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines weiteren Krans. 5 shows a schematic view of part of a device according to the invention in the form of another crane.
  • 6 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines weiteren Krans. 6 shows a schematic view of a device according to the invention in the form of another crane.

1 zeigt eine Vorrichtung 10 mit einer Hebevorrichtung 12, hier in Form einer Betonpumpe. Die Hebevorrichtung 12 weist einen Ausleger 14 mit einem freien Ende 16 auf. Aufgrund der weiten Auskragung des Auslegers 14 ist das freie Ende 16 schwer zu steuern. Erfindungsgemäß ist daher eine Lokalisierungsvorrichtung 18 vorgesehen. 1 shows a device 10 with a lifting device 12 , here in the form of a concrete pump. The lifting device 12 has a boom 14 with a free end 16 on. Due to the wide cantilever of the boom 14 is the free end 16 difficult to control. A localization device is therefore according to the invention 18 intended.

Die Lokalisierungsvorrichtung 18 umfasst zumindest einen, insbesondere mehrere, Marker 20a, 20b, 20c. Im vorliegenden Fall sind die Marker 20a-20c zueinander distanziert am Ausleger 14 angeordnet. Die Position der Marker 20a-20c wird mittels Triangulation bzw. mittels Laufzeitmessung von UWB-Signalen zwischen dem bzw. den Markern 20a-20c und Ankern 22a,22b ,22c ,22d ,22e ,22f bestimmt. Die Anker 22a-22f können mobil (wie die Anker 22a-22c) oder stationär (wie die Anker 22d-22f) angeordnet sein. Die Positionsbestimmung erfolgt durch eine Steuerung 24, die kabellos oder kabelgebunden mit den Ankern 22a-22f verbunden sein kann. Die Steuerung 24 kann mit einem cloudbasierten Speicher 26 verbunden sein, um auf eine Vielzahl, insbesondere anonymisierter, Nutzererfahrungen zurückgreifen zu können.The location device 18 comprises at least one, in particular several, markers 20a . 20b . 20c , In the present case, the markers are 20a-20c spaced from each other on the boom 14 arranged. The position of the markers 20a-20c is by means of triangulation or by means of transit time measurement of UWB signals between the marker or markers 20a-20c and anchoring 22a . 22b . 22c . 22d . 22e . 22f certainly. The anchors 22a-22f can be mobile (like the anchors 22a-22c ) or stationary (like the anchors 22d-22f ) be arranged. The position is determined by a controller 24 that are wireless or wired with the anchors 22a-22f can be connected. The control 24 can with a cloud-based storage 26 be connected in order to be able to fall back on a multitude, in particular anonymized, user experiences.

2 zeigt eine schematische Übersicht eines Verfahrens, gemäß dem (siehe 1) im Verfahrensschritt A) das Lokalisieren eines im Bereich des freien Endes 16 angeordneten oder ausgebildeten Markers 20a-20c durch mehrere Anker 22a-22f erfolgt, wobei zwischen dem Marker 20a-20c und den Ankern 22a-22f Ultrabreitbandsignale mit mehr als 1,5 GHz gesendet werden. 2 shows a schematic overview of a method according to (see 1 ) in the process step A ) locating one in the area of the free end 16 arranged or trained markers 20a-20c through multiple anchors 22a-22f takes place between the marker 20a-20c and the anchors 22a-22f Ultra wideband signals with more than 1.5 GHz are sent.

Im Verfahrensschritt B) wird die Bewegung des freien Endes 16 auf Grundlage der zuvor bestimmten Position zumindest eines Markers 20a-20c gesteuert bzw. geregelt. In step B) the movement of the free end 16 based on the previously determined position of at least one marker 20a-20c controlled or regulated.

3 zeigt analog zur Vorrichtung 10 in 1 eine Vorrichtung 10 mit einer Hebevorrichtung 12 in Form eines Krans. Ein Marker 20a ist im Bereich des freien Endes 16 angeordnet, das vorliegend in Form eines Kranhakens ausgebildet ist. 3 shows analogous to the device 10 in 1 a device 10 with a lifting device 12 in the form of a crane. A marker 20a is in the area of the free end 16 arranged, which in the present case is in the form of a crane hook.

4 erläutert eine besonders bevorzugte Form der Signalübertragung zwischen (hier beispielhaft einem) Marker 20 und (hier beispielhaft einem) Anker 22. Der Anker 22 umfasst im vorliegenden Fall eine Bakenvorrichtung. Die Datenübertragung basiert hierbei auf Echtzeitrahmen, von denen in 4 die Echtzeitrahmen f1-f16 dargestellt sind. Die Länge bzw. Dauer der Echtzeitrahmen f1-f16 wird durch Mastersignale a, b in den Echtzeitrahmen f1 und f2 zwischen den Einheiten der Lokalisierungsvorrichtung 18 (siehe 1 und 3) synchronisiert. Die Mastersignale a, b sind um die Zeitdauer mtd („master time delay“) versetzt, die die Länge der Echtzeitrahmen f1-f16 bestimmt. Die Mastersignale a, b erreichen den Marker 20 aufgrund der Flugzeit zeitversetzt, aber immer noch im Abstand mtd, sodass eine Synchronisierung der Länge der Echtzeitrahmen zwischen dem Marker 20 und dem Anker 22 erfolgen kann. 4 explains a particularly preferred form of signal transmission between (here, for example, a) marker 20 and (here an example) an anchor 22 , The anchor 22 in the present case comprises a beacon device. The data transmission is based on real-time frames, of which in 4 the real time frames f1-f16 are shown. The length or duration of the real-time frame f1-f16 is through master signals a . b in the real time frame f1 and f2 between the units of the locating device 18 (please refer 1 and 3 ) synchronized. The master signals a . b are offset by the time period mtd ("master time delay"), which is the length of the real-time frame f1-f16 certainly. The master signals a . b reach the marker 20 due to the flight time staggered, but still at a distance mtd, so that the length of the real-time frame is synchronized between the markers 20 and the anchor 22 can be done.

Jedem Marker 20 ist ein bestimmter Echtzeitrahmen (hier f15) zum Senden seines Signals zugeordnet, das um die Flugzeit versetzt am Anker 22 eintrifft. Im vorliegenden Beispiel erwartet der Anker 22 das Signal zum Zeitpunkt c', erhält es aber erst zum Zeitpunkt c, der um die zweifache Flugzeit (2*tof [„time of flight“]) verspätet ist. Anhand dieser zweifachen Flugzeit 2*tof kann die Steuerung 24 (siehe 1) die Distanz des Markers 20 zum Anker 22 berechnen.Every marker 20 is a certain real time frame (here f15 ) assigned to send its signal, which is offset by the flight time at anchor 22 arrives. In the present example, the anchor expects 22 the signal at the time c ' , but only receives it at the time c which is delayed by twice the flight time (2 * tof ["time of flight"]). The controller can use this double flight time 2 * tof 24 (please refer 1 ) the distance of the marker 20 to the anchor 22 to calculate.

Die Verwendung der Echtzeitrahmen f1-f16 ermöglicht die adress- bzw. zeitstempelfreie Übermittlung von Signalen, sodass die Signale nur ein sehr geringes Datenvolumen beinhalten müssen und die Lokalisierungsvorrichtung 18 mithin sehr energiesparend betrieben werden kann.The use of real time frames f1-f16 enables the address or time stamp-free transmission of signals, so that the signals only have to contain a very small data volume and the localization device 18 can therefore be operated in a very energy-saving manner.

5 zeigt, dass die Lokalisierungsvorrichtung 18 an der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung 12 vorzugsweise drei Anker 22a-22c aufweist, die auf gleicher Höhe angeordnet sind und einen Anker 22d aufweist, der auf einer hiervon abweichenden Höhe angeordnet ist. 5 shows that the location device 18 on the lifting device according to the invention 12 preferably three anchors 22a-22c has, which are arranged at the same height and an anchor 22d has, which is arranged at a different height.

6 zeigt eine Vorrichtung 10 mit einer Hebevorrichtung 12, die einen Ausleger 14 mit einer Laufkatze 28 aufweist. Zumindest ein Anker 22b, 22c, hier mehrere Anker 22b, 22c, ist/sind an der Laufkatze 28 angeordnet. Zumindest ein weiterer Anker 22a kann am Ausleger 14 angeordnet sein. 6 shows a device 10 with a lifting device 12 who have an outrigger 14 with a trolley 28 having. At least one anchor 22b . 22c , here several anchors 22b . 22c , is / are on the trolley 28 arranged. At least one more anchor 22a can on the boom 14 be arranged.

Unter Vornahme einer Zusammenschau aller Figuren der Zeichnung betrifft die Erfindung eine Vorrichtung 10 mit einem Lastenverteiler, insbesondere in Form einer Hebevorrichtung 12, wobei die Vorrichtung 10 eine Lokalisierungsvorrichtung 18 umfasst. Die Lokalisierungsvorrichtung 18 ist zum Austausch von UWB-Signalen, insbesondere auf Basis von Echtzeitrahmen f1-16, ausgebildet. Vorzugsweise ist der Lastenverteiler in Form einer Betonpumpe oder eines Krans ausgebildet. Zumindest ein bewegbares freies Ende 16 der Hebevorrichtung 12 ist mit einem Marker 20a-20c der Lokalisierungsvorrichtung 18 versehen. Anker 22a-22f können an mobilen oder stationären Bestandteilen der Vorrichtung 10 angeordnet sein. Vorzugsweise sind mehrere Anker 22a-22f an einer Laufkatze 28 der Vorrichtung 10 angeordnet.Taking all figures of the drawing together, the invention relates to a device 10 with a load distributor, especially in the form of a lifting device 12 , the device 10 a localization device 18 includes. The location device 18 is for the exchange of UWB signals, especially based on real-time frames f1-16 , educated. The load distributor is preferably designed in the form of a concrete pump or a crane. At least one movable free end 16 the lifting device 12 is with a marker 20a-20c the locating device 18 Mistake. anchor 22a-22f can on mobile or stationary components of the device 10 be arranged. Preferably there are several anchors 22a-22f on a trolley 28 the device 10 arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Vorrichtungcontraption
1212
Hebevorrichtunghoist
1414
Auslegerboom
1616
freies Endefree end
1818
Lokalisierungsvorrichtunglocator
20a-20c20a-20c
Markermarker
22a-22f22a-22f
Ankeranchor
2424
Steuerungcontrol
2626
cloudbasierter Speichercloud-based storage
2828
Laufkatzetrolley

Claims (11)

Vorrichtung (10) mit einer Hebevorrichtung (12) und einer Lokalisierungsvorrichtung (18), wobei die Lokalisierungsvorrichtung (18) eine Steuerung (24), mehrere Anker (22a-22f) und zumindest einen Marker (20a-20c) aufweist, wobei die Steuerung (24) dazu eingerichtet ist, die Position des zumindest einen Markers (20a-20c) mittels einer Laufzeitbestimmung von Ultrabreitbandsignalen mit einer Frequenz von mehr als 1,5 GHz zwischen dem zumindest einen Marker (20a-20c) und den Ankern (22a-22f) zu ermitteln, wobei die Hebevorrichtung (12) ein bewegbares freies Ende (16) aufweist und der zumindest eine Marker (20a-20c) im Bereich dieses freien Endes (16) angeordnet oder ausgebildet ist.Device (10) with a lifting device (12) and a localization device (18), the localization device (18) having a controller (24), a plurality of anchors (22a-22f) and at least one marker (20a-20c), The controller (24) is set up to determine the position of the at least one marker (20a-20c) by means of a transit time determination of ultra-wideband signals with a frequency of more than 1.5 GHz between the at least one marker (20a-20c) and the anchors ( 22a-22f), the lifting device (12) having a movable free end (16) and the at least one marker (20a-20c) being arranged or formed in the region of this free end (16). Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Hebevorrichtung (12) in Form eines Krans ausgebildet ist.Device after Claim 1 , in which the lifting device (12) is designed in the form of a crane. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Kran am freien Ende (16) einen seilgeführten Kranhaken aufweist, wobei der zumindest eine Marker (20a-20c) im Bereich des Kranhakens angeordnet oder ausgebildet ist.Device after Claim 2 , in which the crane has a rope-guided crane hook at the free end (16), the at least one marker (20a-20c) being arranged or formed in the region of the crane hook. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Hebevorrichtung (12) in Form einer Betonpumpe ausgebildet ist.Device after Claim 1 , in which the lifting device (12) is designed in the form of a concrete pump. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest ein weiterer bewegbarer Teil der Vorrichtung (10) einen weiteren Marker (20a-20c) aufweist.Device according to one of the preceding claims, in which at least one further Movable part of the device (10) has a further marker (20a-20c). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest ein Anker (22a-22f) an der Hebevorrichtung (12) angeordnet oder ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, in which at least one anchor (22a-22f) is arranged or formed on the lifting device (12). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lokalisierungsvorrichtung (18) dazu eingerichtet ist, Signale innerhalb definierter Echtzeitrahmen (f1-f16) zu senden, wobei die Lokalisierungsvorrichtung (18) eine Bakenvorrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, die Länge der Echtzeitrahmen (f1-16) bei allen Teilnehmern der Lokalisierungsvorrichtung (18) durch das Senden von zumindest zwei Mastersignalen (a, b) zu synchronisieren, wobei der zumindest eine Marker (20a-20c) dazu ausgebildet ist, in einem vorgegebenen Echtzeitrahmen (f1-f16) auf ein Signal der Bakenvorrichtung zu antworten.Device according to one of the preceding claims, in which the localization device (18) is set up to send signals within defined real-time frames (f1-f16), the locating device (18) having a beacon device which is designed to synchronize the length of the real-time frames (f1-16) for all participants in the locating device (18) by sending at least two master signals (a, b), wherein the at least one marker (20a-20c) is designed to respond to a signal of the beacon device in a predetermined real-time frame (f1-f16). Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Bakenvorrichtung einen Anker (22a-22f) der Lokalisierungsvorrichtung aufweist.Device after Claim 7 , in which the beacon device has an anchor (22a-22f) of the localization device. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zumindest eine Marker (20a-20c) zur Energiegewinnung durch Bewegung des zumindest einen Markers (20a-20c) ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, in which the at least one marker (20a-20c) is designed to generate energy by moving the at least one marker (20a-20c). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steuerung (24) dazu ausgebildet ist, die Bewegung des freien Endes (16) auf Grundlage der Lokalisierung des zumindest einen Markers (20a-20c) zu steuern.Device according to one of the preceding claims, in which the controller (24) is designed to control the movement of the free end (16) based on the location of the at least one marker (20a-20c). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Vorrichtung (10) einen mit der Steuerung (24) verbundenen cloudbasierten Speicher (26) aufweist.Device according to one of the preceding claims, in which the device (10) has a cloud-based memory (26) connected to the controller (24).
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