DE8713874U1 - Distance measuring device for a construction machine - Google Patents

Distance measuring device for a construction machine

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DE8713874U1
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Description

MOBA-Electrord cMOBA-Electrord c

Gesellschaft far Mobil-Aütomation mbHCompany for Mobile Automation mbH

Abstandsmeßeinrichtung für eine BaumaschineDistance measuring device for a construction machine

Die vorliegende Neuerung betrifft eine Abstandsmeßeinrichtung für eine Baumaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 /The present innovation relates to a distance measuring device for a construction machine according to the preamble of claim 1 /

der technische Anwendungsbereich öer neuerungsgemäßen Abstandsmeßeinrichtung liegt insbesoL-dere in der Steuerung von Baumaschinen, bei denen die Abstandsmeßeinrichtung unter harten und stark schwankenden Umgebuhgsbedingungen I mit extremer Genauigkeit arbeiten muß.The technical application area of the new distance measuring device lies in particular in the control of construction machines, where the distance measuring device must work with extreme precision under harsh and highly fluctuating environmental conditions.

Bei den hier insbesondere in Betracht kommenden Baumaschinen handelt es sich z.B. um Straßenbaumaschinen, die eine zu bearbeitende Fläche in der Regel entlang einer Bezugsebene oder Bezugslinie herstellen müssen. Eine derartige technische Problematik stellt sich beispielsweise bei Straßengradern, Fertigem, Bulldozern und Baggern. Derartige Baumaschinen werden häufig dazu eingesetzt, ein Gelände derart zu bearbeiten, daß es in seiner Lage und | seinem Verlauf der Lage und dem Verlauf einer Führungsvor- I richtung folgt, die durch ein genau ausnivelliertes, ge- | spanntes Seil gebildet wird oder die beispielsweise durch |The construction machines that are particularly relevant here are, for example, road construction machines that must prepare an area to be worked on, usually along a reference plane or reference line. Such technical problems arise, for example, with road graders, pavers, bulldozers and excavators. Such construction machines are often used to work on a terrain in such a way that its position and | its course follows the position and course of a guide device that is formed by a precisely leveled, tensioned cable or that is guided, for example, by |

ein vorhandenes, bereits bearbeitetes Gelände, eine Bord-an existing, already worked area, an on-board

steinkante oder dergleichen gebildet wird. In jedem Fall f- stone edge or the like. In any case, f -

sind derartige Baumaschinen so zu steuern, daß das durch die Baumaschine bearbeitete Gelände möglichst genau der Führungsvorrichtung folgt. ejSuch construction machines must be controlled in such a way that the terrain being worked on by the construction machine follows the guidance device as closely as possible. ej

- 2 —- 2 —

Bei bekannten Baumaschinen wird/ wie bereits erwähnt, die Führungsvorrichtung durch ein genau ausnivelliertes, gespanntes Seil gebildet, das durch eine mechanisch arbeitende Bntfernungs'.neßeinriehtung abgetastet wird. Die Entfernungsmeßeinrichtung hat die Form eines Tastschis, eines Tastrades oder eines Tastarmes, welche entlang der Führungsvorrichtung mit einem schwenkbeweglichen Arm geführt werden, um auf diese Weise mechanisch die Höhe der Führungsvorrichtung gegenüber der Baumaschine abzutasten. Derartige mechanische Entfernungsmeßexnrichtungen können bei Äuftreffen auf ein Hindernis beschädigt werden, was zu Unerwünschten Ausfallzeiten der Baumaschine führt.In known construction machines, as already mentioned, the guide device is formed by a precisely leveled, tensioned cable that is scanned by a mechanically operating distance measuring device. The distance measuring device has the form of a feeler, a feeler wheel or a feeler arm, which are guided along the guide device with a pivoting arm in order to mechanically scan the height of the guide device relative to the construction machine. Such mechanical distance measuring devices can be damaged if they hit an obstacle, which leads to unwanted downtime of the construction machine.

Ebenfalls sind bereits Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtungen mit einem als Sende-Empfangs-Element dienenden Ultraschallsensor und mit einer Meßschaltung zum Bestimmen des Abstandes des Sensors von einem Objekt bekannt, durch das die vom Sensor ausgesendete Ultraschallstrahlung zumindest teilweise zum Sensor reflektiert wird, wobei die Meßschaltung den Abstand zwischen Sensor und Objekt auf der Grundlage der Objektecho-Laufzeit des Ultraschalles vom Sensor zum Objekt und vom Objekt zurück zum Sensor ermittelt. Einfache Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtungen werden in ihrer Meßgenauigkeit stark von wechselnden Umgebungsbedingungen beeinflußt, wie beispielsweise von der Lufttemperatur, der Luftströmung und ähnlichen Größen. Daher eignen sich normale, unkompensierte Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtungen nicht für den Einsatz im Bauiuaschinenbereich, bei dem es auf hohe Meßgenauigkeit ankommt.Ultrasonic distance measuring devices with an ultrasonic sensor serving as a transmitting-receiving element and with a measuring circuit for determining the distance of the sensor from an object are also already known, through which the ultrasonic radiation emitted by the sensor is at least partially reflected to the sensor, whereby the measuring circuit determines the distance between the sensor and the object on the basis of the object echo travel time of the ultrasound from the sensor to the object and from the object back to the sensor. The measuring accuracy of simple ultrasonic distance measuring devices is strongly influenced by changing environmental conditions, such as the air temperature, the air flow and similar variables. Normal, uncompensated ultrasonic distance measuring devices are therefore not suitable for use in the construction machinery sector, where high measuring accuracy is important.

Ferner sind bereits kompensierte Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtungen bekannt, wie sie beispielsweise aus der DE-AS 28 17 247 sowie aus der DE-OS 29 34 187 zu entnehmen sind. Die kompensierte Abstandsmeßvorrichtung nach der DE-OS 29 34 187 arbeitet mit einer Referenzschallquelle, die über einen Referenzweg einen Referenzpuls zu einem Haupt-Furthermore, compensated ultrasonic distance measuring devices are already known, as can be seen for example from DE-AS 28 17 247 and DE-OS 29 34 187. The compensated distance measuring device according to DE-OS 29 34 187 works with a reference sound source, which sends a reference pulse to a main

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sensor der Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung schickt, aus dessen Laufzeit der Einfluß der Umgebungsbedingungen auf die Entfernungsmessung zürn Objekt abgeleitet und kompensiert werden kann. Eine auf diese Weise kompensierte Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung erweist sich für den Baumaschinenbereich als zu kompliziert.sensor of the ultrasonic distance measuring device, from whose runtime the influence of the ambient conditions on the distance measurement to the object can be derived and compensated. An ultrasonic distance measuring device compensated in this way proves to be too complicated for the construction machinery sector.

Aus der DE-AS 28 17 247 ist es allgemein bekannt, zur Berücksichtigung der momentanen Schallgeschwindigkeit die Laufzeit eines Schallwellenzuges in der Meßstrecke mit der Laufzeit eines Schallwellenzuges in einer Referenzstreüke von vorbestimmter und bekannter Länge zu vergleichen, um eine Eichung eines Abstandsmessers zu ermöglichen. In der Beschreibungseinleitung dieser Druckschrift wird ferner als bekannt vorausgesetzt, zu Kompensationszwecken periodisch jeweils einen Schallwellenzug von einem Schallsender sowohl gegen eine Meßfläche wie auch gegen eine Referenz-Reflektionsflache zu senden, um mittels eines Schallempfängers nacheinander ein Referenzecho und ein Meßecho zu empfangen. Jedoch hat sich der Einsatz von Referenzelementen zum Erzeugen eines Referenzechos im Baumaschinenbereich zur Kompensation von Umgebungsbedingungen auf das Entfernungsmeßergebnis einerseits wegen des konstruktiven Aufwandes und andererseits wegen der Tendenz der Verschmutzung der Referenzfläche und damit der Verfälschung der Referenzlaufzeit als ungeeignet erwiesen.It is generally known from DE-AS 28 17 247 that, in order to take the current speed of sound into account, the travel time of a sound wave train in the measuring section is compared with the travel time of a sound wave train in a reference section of a predetermined and known length in order to enable a distance meter to be calibrated. In the introduction to the description of this publication, it is also assumed that, for compensation purposes, a sound wave train is periodically sent from a sound transmitter to both a measuring surface and a reference reflection surface in order to receive a reference echo and a measurement echo one after the other using a sound receiver. However, the use of reference elements to generate a reference echo in the construction machinery sector to compensate for environmental conditions on the distance measurement result has proven to be unsuitable, on the one hand because of the design effort and, on the other hand, because of the tendency for the reference surface to become dirty and thus the reference travel time to be distorted.

Aus diesem Grunde fanden Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtungen bislang keinen Eingang in die Baumaschinentechnik.For this reason, ultrasonic distance measuring devices have not yet found their way into construction machinery technology.

Der vorliegenden Neuerung liegt gegenüber diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Abstandsmeßeinrichtung für eine Baumaschine so weiterzubilden, daß bei zuverlässiger Funktionsweise eine hohe Meßgenauigkeit auch unter den rauhen Bedingungen der Bautechnik erzielt wird.Compared to the state of the art, the present innovation is based on the task of developing a distance measuring device for a construction machine in such a way that a high level of measurement accuracy is achieved while functioning reliably, even under the harsh conditions of construction technology.

Diese Aufgabe rfird bei einer AbstandsmeßeinrichtUhg für eine Baumaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved in a distance measuring device for a construction machine according to the preamble of claim 1 by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Eine bevorzugte Ausgestaltung ist Gegenstand des Ünteranspruchs 2.A preferred embodiment is the subject of subclaim 2.

N&ohföigenä werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden ^eichnuiicferi bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie das Betrisbsverhälten dieser Aüsfüh\rüngsbeispiele näher erläutert.Preferred embodiments of the present invention and the operating behavior of these embodiments are explained in more detail below with reference to the enclosed drawings.

— ■ - —*—■——*

- 5 Es zeigen: 1,- 5 Showing: 1,

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ultraschal1-AbstanJsmeß- : einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; |Fig. 1 is a block diagram of an ultrasonic distance measuring device according to the present invention; |

Fig. 2 eine zeitliche Darstellung des Ultraschall-Signalverlaufes bei einer Ultraschal1-Abstandsmeßeinrichtung gemäß dem Stand der Technik;Fig. 2 is a temporal representation of the ultrasonic signal curve in an ultrasonic distance measuring device according to the prior art;

Fig. 3 eine zeitliche Darstellung des Ultraschall-Signal- i Verlaufes bei einer erfindungsgemäßen Ultraschall- 1 Abstandsmeßeinrichtung; |Fig. 3 is a temporal representation of the ultrasonic signal i course in an ultrasonic distance measuring device according to the invention; |

Fig. 4 eine erste Ausführungsform eines Sensors der er- " findungsgemäßen Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung; JFig. 4 shows a first embodiment of a sensor of the ultrasonic distance measuring device according to the invention ; J

Fig. 5 eine zweite Ausfuhrungsform des Sensors;Fig. 5 shows a second embodiment of the sensor;

Fig. 6 eine dritte Ausführungsform des Sensors; |Fig. 6 a third embodiment of the sensor; |

Fig. 7 eine vierte Ausführungsform des Sensors. |Fig. 7 a fourth embodiment of the sensor. |

Eine Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung 1, deren Blockdia- i An ultrasonic distance measuring device 1, the block dia- i

gramm in Fig. 1 wiedergegeben ist, hat ein als Ultraschall- |gram shown in Fig. 1, has an ultrasonic |

sensor 2 ausgeführtes Sende-Empfangs-Element, das von |sensor 2 implemented transmit-receive element, which is controlled by |

einer Steuer- und Meßschaltung 3 in Verbindung steht, die \ den Ultraschallsensor 2 abwechselnd mit einem Sendesignal beaufschlagt bzw. von diesem ein Empfangssignal empfängta control and measuring circuit 3 which alternately supplies the ultrasonic sensor 2 with a transmission signal and receives a reception signal from it

und zur Abstandsmessung auswertet. Derartige Schaltungen |and evaluates it for distance measurement. Such circuits |

sind an sich im Stand der Technik bekannt und müssen daher ·are known in the state of the art and must therefore ·

zum Verständnis der votliegenden Erfindung nur von ihrer \ to understand the present invention only from its \

prinzipiellen Funktionsweise her erläutert werden. \ explained in terms of its basic functionality. \

&idigr; Die Steuer» und MeßSchälfcung 3 enthält einen Oszillator 4, |&idigr; The control and measuring circuit 3 contains an oscillator 4, |

der über ein Toi? 5 an den Ultifäschällseoßor 2 steuerbar angekoppelt Worden kann. Die Steuerung des Tores S erfolgt periodisch während Toröffnungszeiten, die durch eine monostabile Kippstufe 6 festgelegt werden. Der Ultraschall-which can be connected to the ultrasonic sensor 2 via a door 5. The control of the door S takes place periodically during the door opening times, which are determined by a monostable tilting stage 6. The ultrasonic

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sensor 2 steht ferner mit einem elektronisch aktivierbaren bzw. deaktivierbaren Verstärker 7 in Verbindung. Die Aktivierung bzw. Deaktivierung des Verstärkers 7 wird durch das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe 6 vorgenommen, wobei das Tor 5 immer dann geöffnet ist, wenn der Verstärker deaktiviert ist und umgekehrt. Dem Verstärker 7 ist eine Gleichrichterstufe 8 nachgeschaltet, die lediglich eine der beiden Halbwellen des vom Ultraschallsen-i>r 2 empfangenen und durch den Verstärker 7 pegelmäßig angehobenen Hochfrequenzsignales durchläßt. Der Ausgang der Gleichrichterstufe 8 ist an den Eingang einer Abtast- und Halteschaltung 9 angeschlossen, die einerseits eine Referenzecho-Laufzeit und andererseits eine Objektecho-Laufzeit ermittelt und aus dem Quotienten der Objektecho-Laufzeit zur Referenzecho-Laufzeit die Entfernung des Objektes vom Sensor bestimmt. Als Referenzecho-Laufzeit soll diejenige Laufzeit angesehen werden, die seit dem Aussenden des Sendeburst bis zum Empfangen des Referenzechos verstreicht. Wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 7 erläutert werden soll, wird das Referenzecho vorzugsweise durch einen am Ultraschallsensor 2 angebrachten Referenzbügel erzeugt, der den Schallkegel des Ultraschallsensors 2 in einer vorbestimmten Entfernung vom Ultraschallsensor durchsetzt.sensor 2 is also connected to an amplifier 7 that can be activated or deactivated electronically. The activation or deactivation of the amplifier 7 is carried out by the output signal of the monostable flip-flop 6, whereby the gate 5 is always open when the amplifier is deactivated and vice versa. The amplifier 7 is followed by a rectifier stage 8 that only allows one of the two half-waves of the high-frequency signal received by the ultrasound sensor 2 and raised in level by the amplifier 7 to pass through. The output of the rectifier stage 8 is connected to the input of a sample and hold circuit 9, which determines a reference echo transit time on the one hand and an object echo transit time on the other hand and determines the distance of the object from the sensor from the quotient of the object echo transit time to the reference echo transit time. The reference echo transit time is to be regarded as the transit time that elapses between the transmission of the transmission burst and the reception of the reference echo. As will be explained below with reference to Figures 5 to 7, the reference echo is preferably generated by a reference bracket attached to the ultrasonic sensor 2, which passes through the sound cone of the ultrasonic sensor 2 at a predetermined distance from the ultrasonic sensor.

In Fig. 2 ist der Signalverlauf des am Ausgang des Gleichrichters 8 erscheinenden Signales der in Fig. 1 gezeigten Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung 1 für den Fall dargestellt, daß der Ultraschallsensor 2 nicht mit einem Referenzechoelement ausgestattet ist.In Fig. 2, the signal curve of the signal appearing at the output of the rectifier 8 of the ultrasonic distance measuring device 1 shown in Fig. 1 is shown for the case that the ultrasonic sensor 2 is not equipped with a reference echo element.

Wie in der Fig. 2 zu sehen ist, folgt dem Sendeburst im zeitlichen Abstand einer Objektecho-Laufzeit das Echo. Im Abstand eines Zyklus folgt jedem Sendeburst ein Weiterer Sendeburst« Dutch Aktivieren des Veifs targets 7 lediglich während einer Zeitdauer ab Aussenden des Sendeburst, die der Ulträsöhallsigriäl^Hin- und Rüeklaufzeife vom Sensor 2 bis zur maximal gewünschten Meßentfernung entspricht/ kon-As can be seen in Fig. 2, the echo follows the transmission burst at an interval of one object echo travel time. At an interval of one cycle, each transmission burst is followed by another transmission burst. Activation of the target 7 only during a period of time from the transmission of the transmission burst that corresponds to the ultrasonic signal travel time from sensor 2 to the maximum desired measuring distance.

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III·· ·III·· ·

nen Echos mit längerer Laufzeit und somit Objekte außerhalb eines gewünschten Meßbereiches ausgeblendet werden. Mit anderen Worten kann der Verstärker 7 nach Ablauf einer der maxiaml gewünschten Meßentfernung von beispielsweise 1 m entsprechenden Zeitdauer deaktiviert werden.Echoes with a longer travel time and thus objects outside a desired measuring range can be masked out. In other words, the amplifier 7 can be deactivated after a period of time corresponding to the maximum desired measuring distance of, for example, 1 m has elapsed.

Der in Fig. 3 gezeigte Signaiverlauf des am Ausgang der Gleichrichterstufe 8 erscheinenden Signales tritt bei einer gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Referenzechoelement versehenen Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung der in Fig. 1 gezeigten Art auf. Der Signalverlauf gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von dem in Fig. 2 gezeigten Signalverlauf nur dadurch, daß dem Sendeburst nach Ablauf einer Referenzecho-Laufzeit ein Referenzeoho folgt. Da die Referenzecho-Laufzeit der Laufzeit des Ultraschallsignales durch eine durch den Abstand des Referenzechoelementes festgelegten Entfernung entspricht, kann dem zeitlichen Abstand zwischen Sendeburst und Referenzecho, also der Referenzecho-Laufzeit eine feste Weglänge zugeordnet werden. Die Laufzeit des Referenzechos variiert in Abhängigkeit von den sich ändernden Umgebungsbedingung^n, wie beispielsweise in Abhängigkeit von der Temperatur, dem Luftdruck, der Luftfeuchtigkeit, von Luftströmungen und ähnlichem. Die Referenzecho-Laufzeit wird von einer Abtast- und Halteschaltung in der Meßschaltung 9 für jeden Zyklus ermittelt und abgespeichert. Ferner wird in der AbLast- und Halteschaltung in der Meßschaltung 9 die Objektecho-Laufzeit für jeden Zyklus erneut ermittelt und abgespeichert. Da sich die Objektecho-Laufzeit im wesentlichen in der gleichen Abhängigkeit von Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Luftströmung und dergleichen befindet wie die Referer.^echo-Laufzeit, kann durch Bilden des Quotienten der Objektecho-Laufzeit zur Referenzecho-Laufzeit ein fehlerfreies Bnfcfernungsmeßsignai am Ausgang der Meßschaltung 9 erzeugt Werden.The signal curve shown in Fig. 3 of the signal appearing at the output of the rectifier stage 8 occurs in an ultrasonic distance measuring device of the type shown in Fig. 1 provided with a reference echo element according to the present invention. The signal curve according to Fig. 3 differs from the signal curve shown in Fig. 2 only in that the transmission burst is followed by a reference echo after the expiration of a reference echo propagation time. Since the reference echo propagation time corresponds to the propagation time of the ultrasonic signal through a distance determined by the distance of the reference echo element, a fixed path length can be assigned to the time interval between the transmission burst and the reference echo, i.e. the reference echo propagation time. The propagation time of the reference echo varies depending on the changing ambient conditions, such as, for example, depending on the temperature, air pressure, air humidity, air currents and the like. The reference echo transit time is determined and stored for each cycle by a sample and hold circuit in the measuring circuit 9. Furthermore, the object echo transit time is determined and stored again for each cycle in the sample and hold circuit in the measuring circuit 9. Since the object echo transit time is essentially as dependent on temperature, air pressure, air humidity, air flow and the like as the reference echo transit time, an error-free distance measurement signal can be generated at the output of the measuring circuit 9 by forming the quotient of the object echo transit time to the reference echo transit time.

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1 -8"1 - 8 "

I Ferner ist es möglich, bei Ausfall des Referenzechos wegenI Furthermore, it is possible to use the reference echo as a reference

f einer Störung des Ultraschallsensors 2 oder der Steuer- und Meßschaltung 3 die Entfernungsauswertung zu unterbin-f a malfunction of the ultrasonic sensor 2 or the control and measuring circuit 3 to prevent the distance evaluation

: den, so daß eine im Anwendungsfall Probleme hervorrufende: the, so that a problem causing in the application case

: Steuerung beispielsweise einer Baumaschine mit der erf2.n-: Control of a construction machine with the erf2.n-

I- dungsgemäßen Ultraschall-Meßeinrichtung vermieden werden I- compliant ultrasonic measuring device can be avoided

*". kann. *". can.

&igr; Bevorzugte Ausführungsformen von an einem Ultraschallsen- &igr; Preferred embodiments of an ultrasonic sensor

|- sor 2 angebrachten Referenzechoelementen 10 sivi in den|- sor 2 attached reference echo elements 10 sivi in the

&Ggr; Figuren 4 bis 7 dargestellt.&Ggr; Figures 4 to 7.

I Das Referenzechoelement ist in jedem Fall zumindest teilweise im Schallkegel des Ultraschallsensors 2 angeordnet I und weist eine gegenüber der Querschnittsfläche des Schall- I The reference echo element is in any case at least partially arranged in the sound cone of the ultrasonic sensor 2 I and has a cross-sectional area of the sound

{ kegeis am Ort des Referenzelementes sehr geringe Fläche{ kegeis at the location of the reference element very small area

' auf, die in der Größenordnung von einem Bruchteil eines', which is in the order of a fraction of a

I Prozentes bis zu wenigen Prozenten dieser QuerschnittsfIa- I percent to a few percent of this cross-sectional area

\ ehe liegt. Der Abstand des Referenzechoelementes vom \ before. The distance of the reference echo element from the

Ultraschallsensor 2 ist kleiner als der mit der Ultraschall-Abs tandsmeßeinrichtung zu messende minimale Abstand.Ultrasonic sensor 2 is smaller than the minimum distance to be measured with the ultrasonic distance measuring device.

I Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann das ReferenzechoelementI As shown in Fig. 4, the reference echo element

&Iacgr; die Form eines am Ultraschallsensor 2 angebrachten Draht-λ the shape of a wire attached to the ultrasonic sensor 2

I bügeis 10 haben, der den Schallkegel teilweise durchsetzt I have bügeis 10, which partially penetrates the sound cone

und im Bereich des Schallkegels im wesentlichen radial u..i den Ultraschallsensor 2 herum in Richtung der Wellenfronten des Ultraschallsignals verläuft.and in the area of the sound cone runs essentially radially around the ultrasonic sensor 2 in the direction of the wave fronts of the ultrasonic signal.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform des Referenzelementes weist dies die Form eines doppelten, im rechten Winkel zueinander angeordneten Drahtbügels auf, der von einem Drahtring eingefaßt ist. Bei dieser Ausführungsförrn I ist der doppelte Drahtbügel 10* nicht am ültraschallsensorIn the embodiment of the reference element shown in Fig. 5, this has the form of a double wire bracket arranged at right angles to each other, which is surrounded by a wire ring. In this embodiment, the double wire bracket 10* is not attached to the ultrasound sensor.

'! 2, sondern an einem Gehäuse 11 der Ultraschäll-Abstands-'! 2, but on a housing 11 of the ultrasonic distance

f meßeinrichtung angebracht.f measuring device attached.

Ebenfalls am Gehäuse 11 angebracht sind die in den Figuren 6 und 7 gezeigten Referenzbügel 10", 10"*, die in jedem Fall aus einem einzigen Bügel bestehen, der im Bereich des Schallkegels in Richtung der Ültraschall-Welleriffonten verläuft, wobei bei der in Fig* 6 gezeigten AUs'-führungsförm der Bügel durch einen Kifeistfing eingefaßt ist*Also attached to the housing 11 are the reference brackets 10", 10"* shown in Figures 6 and 7, which in each case consist of a single bracket that runs in the area of the sound cone in the direction of the ultrasonic wave reefs, whereby in the embodiment shown in Figure 6 the bracket is enclosed by a ring finger.

Selbstverständlich kann das Refereftzechoelement in Abweichung zu den in Fig. 4 bis 7 gezeigten ÄUsführungsförmen auch eine von einem Drahtbügel abweichende Form haben, soweit sichergestellt ist, daß das Referenzechoelement im Schallkegel des Sensors liegt, eine im Vergleich zur Querschnittsfläche an seinem Ort geringe Fläche aufweist und in einem geringeren Abstand als dem minimalen Meßabstand vom Ultraschallsensor angeordnet ist^Of course, the reference echo element can also have a shape other than a wire bracket, in contrast to the embodiments shown in Fig. 4 to 7, provided that it is ensured that the reference echo element is in the sound cone of the sensor, has a small area compared to the cross-sectional area at its location and is arranged at a smaller distance than the minimum measuring distance from the ultrasonic sensor.

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Claims (2)

Abstandsmeßeinrichtung für eine BaumaschineDistance measuring device for a construction machine 1. Abstandsmeßeinrichtung für eine Baumaschine, dadurch gekennzeichnet ,1. Distance measuring device for a construction machine, characterized in that daß die Abstandsmeßeinrichtung als Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung (1) ausgebildet ist, die einen als Sende-Empfangs-Element dienenden Ultraschallsensor ;2) und eine Meßschaltung (3) zum Bestimmen des Abstandes des Sensors (2) von einem Objekt aufweist, durch das die vor.. Sensor ausgesendete Ultraschallstrahlung zumindest teilweise zum Sensor reflektiert wird, wobei die Meßschaltung den Abstand zwischen Sensor (2) und Objekt auf der Grundlage der Objektecho-Laufzeit des Ultraschalles vom Sensor zum Objekt und vom Objekt zurück zum Sensor ermittelt,that the distance measuring device is designed as an ultrasonic distance measuring device (1) which has an ultrasonic sensor serving as a transmitting-receiving element ;2) and a measuring circuit (3) for determining the distance of the sensor (2) from an object, by which the ultrasonic radiation emitted by the sensor is at least partially reflected to the sensor, whereby the measuring circuit determines the distance between the sensor (2) and the object on the basis of the object echo travel time of the ultrasound from the sensor to the object and from the object back to the sensor, daß ein Referenzechoelement (10) in Form eines Referenzbügels im Schallkegels des Sensors (2) im wesentlichen in Richtung der Wellenfronten des Ultraschalls verlaufend angeordnet ist,that a reference echo element (10) in the form of a reference bracket is arranged in the sound cone of the sensor (2) essentially in the direction of the wave fronts of the ultrasound running, daß die Fläche des Referenzbügels (10) wesentlich kleiner als die Querschnittsfläche des Schallkegels des Sensors (2) am Ort des Referenzbügels (10) ist,that the area of the reference bracket (10) is significantly smaller than the cross-sectional area of the sound cone of the sensor (2) at the location of the reference bracket (10), daß der Abstand des Referenzbügeis (10) vom Sensor (2) kleiner als der mit der Ultraschall-Abstandsmeßein-that the distance of the reference bracket (10) from the sensor (2) is smaller than that measured with the ultrasonic distance measuring device - 2 richtung (3) zu messende geringste Abstand ist,- 2 direction (3) is the smallest distance to be measured, daß die Meßschaltung (3) die Laufzeit des vom Referenzbügel (10) erzeugten Referenzechos ermittelt, undthat the measuring circuit (3) determines the transit time of the reference echo generated by the reference bracket (10), and daß die Meß schaltung (3) aus dem Quotienten der Objektecho-Laufzeit zu der Referenzecho-Laufzeit den Abstand des Objektes vom Sensor bestimmt.that the measuring circuit (3) determines the distance of the object from the sensor from the quotient of the object echo travel time to the reference echo travel time. 2. Abstandsmeßeinrichtung für eine Baumaschine nach Anspruch 1 ,2. Distance measuring device for a construction machine according to claim 1, dadurch gekennzeichnet ,characterized , daß die Meßschaltung (3) eine Abtast- und Halteschaltung (9) enthält.that the measuring circuit (3) contains a sample and hold circuit (9).
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