EP1374199A1 - Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende arbeitsgeräte - Google Patents

Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende arbeitsgeräte

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EP1374199A1
EP1374199A1 EP02704766A EP02704766A EP1374199A1 EP 1374199 A1 EP1374199 A1 EP 1374199A1 EP 02704766 A EP02704766 A EP 02704766A EP 02704766 A EP02704766 A EP 02704766A EP 1374199 A1 EP1374199 A1 EP 1374199A1
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EP
European Patent Office
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radiation
remote control
control
control device
working device
Prior art date
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EP02704766A
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English (en)
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EP1374199B1 (de
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Michael Steffen
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Wacker Neuson SE
Original Assignee
Wacker Construction Equipment AG
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Publication date
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Publication of EP1374199B1 publication Critical patent/EP1374199B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C23/00—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
    • G08C23/04—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C2201/00—Transmission systems of control signals via wireless link
    • G08C2201/60—Security, fault tolerance
    • G08C2201/63—Redundant transmissions

Definitions

  • the invention relates to a remote control device for self-propelled work equipment, which can be used in particular with soil compaction equipment.
  • One way of remote control from z. B. self-propelled work equipment is to provide a cable connection between the implement and a transmitter of a remote control device in which, several wires are included.
  • the cable connection serves on the one hand to transmit control commands from the transmitter of the remote control device to the working device.
  • the transmitter is supplied with energy by the working device through the cable connection. In this way, permanent working operation can be maintained with the implement.
  • a protective bar z. B. can bend or even tear off the implement, whereby the operation of the moving implement can no longer be stopped in the event of a hazard.
  • Another disadvantage of remote control using the connec fertilizer is that due to the limited length of the cable, the operator is forced to constantly follow the implement and stay in its vicinity. As a result, the operator is constantly noisy, possible Exhaust gases and / or vibrations of the implement are exposed.
  • a remote control device with an infrared system in which a modulated infrared light is sent from a transmitting unit to a receiving unit arranged on the self-propelled working device for transmitting the control commands.
  • the operator of such an infrared remote control device is constantly in visual contact with the working device, the transmitting unit being aligned with the receiving unit attached to the working device.
  • the reception of the infrared signal and subsequently the operation of the implement is interrupted and the implement is stopped.
  • an infrared remote control for self-propelled soil compaction devices which, apart from the infrared control radiation provided for the functional control of the implement, emits an infrared short-range radiation with an intensity which is substantially lower than the control radiation, from a control device carried by the operator. so that this short-range radiation can only be received with sufficient intensity in the vicinity of the transmitter.
  • this near-range radiation is received, the generation of electrical signals caused by the control radiation, which otherwise cause the implement to travel, is suppressed in the receiving unit on the implement.
  • the working device can be operated as long as it is in the reception range of the control radiation, but outside the range of the near-range radiation. If a predetermined safety distance between the operator and the implement is undershot, d. H. , If the short-range radiation is received by the receiving unit attached to the working device, the working device is stopped.
  • a disadvantage of infrared systems is generally that the large beam power required requires high energy consumption by the transmitters. unity caused. If, when using the working device, a battery or a transmitter battery provided for the energy supply of the transmitter unit is empty, this can lead to disadvantageous interruptions in operation. There is also a safety risk in the event that, due to the discharge of the battery or the transmitter battery, the implement may no longer be controllable at an inappropriate time.
  • the invention has for its object to provide a remote control device for self-propelled work equipment that is safe and can be operated over longer working periods when sending control signals with high transmission power.
  • a remote control device for self-propelled implements, in particular for soil compacting implements, with a transmitter unit that can be operated by an operator for sending out control signals in the form of electromagnetic radiation and a receiver unit arranged on the implement, which outputs the received control signals as electrical control commands to a control of the implement characterized in that the transmitter unit can be connected to an external energy source for energy supply during operation of the implement via a cable.
  • the external energy source can be arranged on the working device. It is possible that the external energy source is also powered by the implement, e.g. B. by an alternator of the soil compactor. Alternatively, the external energy source can also be formed from a battery of the working device. In this way, the power supply of the transmitter unit of the remote control device is independent of other energy sources, e.g. B. when used on a construction site.
  • the electromagnetic radiation can be generated from radiation in the infrared wavelength range. det be.
  • the electromagnetic radiation has a short-range radiation component, and the implement can be brought to a standstill when the receiving unit receives this short-range radiation component. In this way it can be ensured that the operation of the working device is interrupted if a predetermined safety distance between the operator and the working device is not reached.
  • a particularly advantageous embodiment of the remote control device is characterized in that the electromagnetic radiation further comprises a control radiation which is modulated or coded in accordance with the control commands to be output to the control of the implement, and in that the receiving unit has means for distinguishing the control radiation from the short-range radiation component and means for blocking the formation or output of the control commands to be output to the control when the short-range radiation component is received.
  • the solution according to the invention has the advantage that the advantages of an infrared remote control are combined with those of a cable remote control.
  • the control signals are always sent by infrared from the transmitting unit to the receiving unit arranged on the working device, as a result of which all of the aforementioned infrared-related advantages are effective at all times.
  • the abovementioned near-field switching off of the travel movements of the working device by means of the near-range radiation component ensures adequate safety for the operator. Since the implement is only controlled by the directed infrared radiation, the data flow is automatically interrupted if the operator falls and the implement is stopped, which means that the operator is not at risk of being rolled over, crushed, etc.
  • Another advantage of the remote control device according to the invention is that the operator can control the implement from any location, provided that there is a sufficient safety distance from the implement. Regarding the length of the There is no restriction on the cable between the transmitter unit and the external energy source. By providing an infrared remote control can also vulnerable safety devices on the implement, such. B. in the form of a protective bar can be dispensed with, which improves the tool reliability and additionally saves costs.
  • control radiation has a substantially higher intensity than the short-range radiation component. Accordingly, the control radiation has a greater range than the short-range radiation component, so that the implement can be operated outside the reception range for the short-range radiation component only by receiving the control radiation emitted by the transmitter unit.
  • the receiving unit is assigned a signal processing which is suitable for interrupting the operation of the working device if the control radiation received does not correspond to a predetermined condition.
  • This predetermined condition can e.g. B. be formed by a lower limit for the intensity of the control radiation.
  • a surface of the receiver unit can easily become dirty, which leads to a general weakening of the received electromagnetic radiation which is emitted by the transmitter unit.
  • the security of the operator to be guaranteed is subject to a restriction due to the soiling of the receiving unit insofar as the near-range radiation component, which may have a lower intensity than the control radiation, may no longer be able to be received by the receiving unit, as a result of which the working device cannot be stopped longer possible.
  • This impairment of the operation of the working device and the associated danger to the operator is compensated for in that the operation of the working device is correspondingly interrupted by the signal processing when receiving control radiation with reduced intensity, which is due to the contamination of the receiving unit. If this occurs, the receiving unit must be cleaned accordingly by the operator, after which the operation of the working device in can continue normally.
  • the transmission unit alternately transmits the control radiation and the short-range radiation component.
  • the transmission unit can also transmit the control radiation and the short-range radiation component simultaneously, the short-range radiation component being coded differently from the control radiation.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the transmitter unit is electrically connected to a transmitter battery that can be recharged by the external energy source.
  • the transmitter battery is preferably attached to the transmitter unit. If the freedom of movement for the operator is restricted by the cable that connects the transmitter unit to the external energy source, the cable can easily be removed from the transmitter unit for a certain time without the control of the implement failing to ensure that the power supply is insufficient Sending unit must be interrupted.
  • the figure shows a basic illustration of a remote control device according to the invention for operating an implement.
  • a remote control device for remote control of a self-propelled and remotely controllable implement 1, not to be explained in more detail, such as. B. a soil compaction roller or a vibration plate, has a transmitter unit 2 and a receiver unit 3.
  • the receiving unit 3 is arranged on the implement 1 and connected to a controller (not shown) of the implement 1.
  • the transmission unit 2 is arranged on a hand-held device 2 a which can be operated by an operator in order to be able to enter corresponding control commands for the working device.
  • the transmission unit 2 emits a modulated or coded control radiation in the infrared wavelength range, which is directed in such a way that it is transmitted from the reception unit 3 attached to the implement 1, e.g. B. an infrared eye is received.
  • the received control signals are output by the receiving unit 3 as electrical control commands to the control of the working device 1, whereby the working device 1 is controlled and set in motion accordingly.
  • the external energy source 4 can e.g. B. consist of a separate battery, which is fed by an alternator of the implement 1.
  • the external ; Energy source 4 can also be formed from the battery of the implement 1.
  • One end of a cable 5 (for example a two-pole cable) is attached to the external energy source 4, the cable 5 being guided in the direction of the transmission unit 2.
  • Another end of the cable 5 can be connected to the handheld device 2a via a connection point 6 in order to supply the transmitter unit 2 with energy from the external energy source 4. Since the general safety regulations for infrared remote controls are observed in the remote control device shown here, the cable 5 can be of any length, since it is provided exclusively for the power supply of the transmitter unit 2.
  • the infrared radiation emitted by the transmitter unit 2 is composed of a short-range radiation component with a range I and a control radiation with a range II, the control radiation having a correspondingly greater intensity compared to the short-range radiation component.
  • the infrared radiation is emitted in the form of a directed beam in such a way that the receiving unit 3 is in the radiation range of the infrared beam and accordingly receives the infrared radiation.
  • the received control signals are output as electrical control commands to the control of the working device 1. If the operator moves in the direction of the implement 1, or if the implement 1 moves towards the operator during operation, If a predetermined safety distance between the implement 1 and the operator is received by the receiving unit 3, the short-range radiation component with the range I is also received. As a result of this, corresponding means, which are not explained in greater detail and which are connected to the receiving unit 3, prevent control commands from being issued to the control of the implement 1, as a result of which the implement 1 is stopped. Since the operation of the working device 1 is thus suspended in the vicinity of the operator, the safety of the operator is ensured to a sufficient degree without other safety devices having to be provided on the working device 1.

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Abstract

Zum Fernsteuern von selbstfahrenden Arbeitsgeräten, insbesondere für Bodenverdichtungsgeräte, ist eine Fernsteuerungseinrichtung vorgesehen, die eine von einer Bedienperson bedienbare Sendeeinheit (2) zum Aussenden von Steuersignalen in Form von elektromagnetischer Strahlung und eine an dem Arbeitsgerät (1) angeordnete Empfangseinheit (3) aufweist, die die empfangenen Steuersignale als elektrische Steuerbefehle an eine Steuerung des Arbeitsgeräts (1) ausgibt, wobei die Sendeeinheit beim Betrieb des Arbeitsgeräts über ein Kabel (5) mit einer an dem Arbeitsgerät angeordneten externen Energiequelle (4) zur Energieversorgung verbindbar ist.

Description

Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende Arbeitsgeräte
Die Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende Arbeitsgeräte, die insbesondere bei Bo- denverdichtungsgeräten einsetzbar ist.
Eine Möglichkeit der Fernsteuerung von z. B. selbstfahrenden Arbeitsgeräten besteht darin, zwischen dem Arbeitsgerät und einem Sender einer Fernsteuerungseinrichtung eine Kabelverbindung vorzusehen, in der, mehrere Adern aufgenommen sind. Die Kabelverbindung dient einerseits dazu, Steuerbefehle von dem Sender der Fernsteuerungseinrichtung an das Arbeitsgerät zu übertragen. Des Weiteren wird der Sender durch die Kabelverbindung von dem Arbeitsgerät mit Energie versorgt. Dadurch lässt sich ein dauerhafter Arbeitsbetrieb mit dem Arbeitsgerät aufrechterhalten.
Bei einem eine derartige Fernsteuerung verwendenden Arbeitsgerät ist mittels der vorstehend genannten Kabelverbindung infolge einer vorbestimmten Länge des Kabels sichergestellt, dass sich der Bediener des Arbeitsgeräts nur in einem bestimmungsgemäß vorgesehenen Betriebsbereich aufhalten kann. Anders ausgedrückt, ist die Länge des Kabels derart bemessen, dass der Bediener nicht vor das fahrende Arbeitsgerät laufen kann. Des Weiteren ist der für den Bediener vorgesehene Betriebsbereich durch Sicherheitseinrichtungen, wie z. B. Schutzbügel, Druckbügel oder dergleichen, abgesichert, durch die das Arbeitsgerät gestoppt oder die Fahrtrichtung des Arbeitsgerät inver- tiert wird, wenn der Bediener in Kontakt mit der Sicherheitseinrichtung kommt.
Beim Betrieb eines derartigen Arbeitsgeräts auf einer Baustelle ist jedoch eine mögliche Beschädigung der daran vorgesehenen Sicherheitseinrichtun- gen nicht vollständig ausgeschlossen, wodurch die Sicherheit des Bedieners nicht länger gewährleistet ist. Ein Schutzbügel z. B. kann sich verbiegen oder gar von dem Arbeitsgerät abreißen, wodurch der Betrieb des fahrenden Arbeitsgeräts im Gefährdungsfall nicht länger gestoppt werden kann. Ein weiterer Nachteil der Fernsteuerung mittels der Kabel verbin düng besteht darin, dass der Bediener aufgrund der eingeschränkten Länge des Kabels gezwungen ist, dem Arbeitsgerät stetig zu folgen und sich in seiner Nähe aufzuhalten. Infolgedessen ist der Bediener fortwährend dem Lärm, möglichen Abgasen und/oder Schwingungen des Arbeitsgeräts ausgesetzt.
Zur Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ist eine Fernsteuerungseinrichtung mit einem Infrarotsystem bekannt, bei der ein moduliertes Infrarotlicht von einer Sendeeinheit an eine an dem selbstfahrenden Arbeitsgerät angeordnete Empfangseinheit zur Übermittlung der Steuerbefehle gesendet wird. Gemäß geltender Sicherheitsvorschriften steht bei einer derartigen Infrarot-Fernsteuerungseinrichtung der Bediener ständig in Sichtkontakt mit dem Arbeitsgerät, wobei die Sendeeinheit auf die an dem Arbeitsgerät an- gebrachte Empfangseinheit auszurichten ist. Sobald der Bediener den von der Sendeeinheit abgegebenen Infrarotstrahl nicht mehr auf die Empfangseinheit richtet, z. B. infolge eines Sturzes, wird der Empfang des Infrarotsignals und nachfolgend der Betrieb des Arbeitsgeräts unterbrochen und das Arbeitsgerät stillgesetzt.
Aus der DE 42 21 793 C l ist eine Infrarot-Fernsteuerung für selbstfahrende Bodenverdichtungsgerate bekannt, die von einem von dem Bediener mitgeführten Steuergerät außer der zur funktionellen Steuerung des Arbeitsgeräts vorgesehenen infraroten Steuerstrahlung eine infrarote Nahbereichsstrah- lung mit gegenüber der Steuerstrahlung wesentlich geringerer Intensität aussendet, so dass diese Nahbereichsstrahlung nur in der nahen Umgebung des Senders mit ausreichender Intensität empfangen werden kann. Beim Empfang dieser Nahbereichsstrahlung wird in der Empfangs einheit am Arbeitsgerät die Erzeugung von elektrischen, von der Steuerstrahlung veran- lassten Signalen unterdrückt, die sonst die Fahrt des Arbeitsgeräts bewirken.
Bei dieser Infrarot-Fernsteuerung kann das Arbeitsgerät solange betrieben werden, wie es sich im Empfangsbereich der Steuerstrahlung, jedoch aujδer- halb der Reichweite der Nahbereichs Strahlung, befindet. Wird ein vorbestimmter Sicherheitsabstand zwischen Bediener und Arbeitsgerät unterschritten, d. h. , wird die Nahbereichsstrahlung von der an dem Arbeitsgerät angebrachten Empfangseinheit empfangen, so wird das Arbeitsgerät stillgesetzt.
Ein Nachteil von Infrarot-Systemen besteht im Allgemeinen darin, dass die erforderliche große Strahlleistung einen hohen Energieverbrauch der Sende- einheit verursacht. Falls beim Einsatz des Arbeitsgeräts eine zur Energieversorgung der Sendeeinheit vorgesehene Batterie bzw. ein Sendeakku leer gefahren ist, kann es zu nachteiligen Betriebsunterbrechungen kommen. Im Übrigen besteht ein Sicherheitsrisiko für den Fall, dass infolge der Entla- düng der Batterie bzw. des Senderakkus das Arbeitsgerät möglicherweise zu einem unpassenden Zeitpunkt nicht länger steuerbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende Arbeitsgeräte anzugeben, die beim Aussenden von Steuer- Signalen mit hoher Sendeleistung sicher und über längere Arbeitszeiträume betreibbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Fernsteuerungseinrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildun- gen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
Eine erfindungsgemäße Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende Arbeitsgeräte, insbesondere für Bodenverdichtungsgerate mit einer von einer Bedienperson bedienbaren Sendeeinheit zum Aussenden von Steuersignalen in Form von elektromagnetischer Strahlung und einer an dem Arbeitsgerät angeordneten Empfangseinheit, die die empfangenen Steuersignale als elektrische Steuerbefehle an eine Steuerung des Arbeitsgeräts ausgibt, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit im Betrieb des Arbeitsgeräts über ein Kabel mit einer externen Energiequelle zur Energieversorgung ver- bindbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die externe Energiequelle an dem Arbeitsgerät angeordnet sein. Dabei ist es möglich, dass die externe Energiequelle auch durch das Arbeitsgerät gespeist wird, z. B. durch eine Lichtmaschine des Bodenverdichtungsgeräts. Alternativ dazu kann die externe Energiequelle auch aus einer Batterie des Arbeitsgeräts gebildet sein. In dieser Weise ist die Energieversorgung der Sendeeinheit der Fernsteuerungseinrichtung unabhängig von anderen Energiequellen, z. B. beim Einsatz auf einer Baustelle, sichergestellt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die elektromagnetische Strahlung aus Strahlung im infraroten Wellenlängenbereich gebil- det sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die elektromagnetische Strahlung einen Nahbereichs-Strahlungsanteil auf, wobei das Arbeitsgerät in Stillstand versetzt werden kann, wenn die Empfangseinheit diesen Nahbereichs-Strahlungsanteil empfängt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Betrieb des Arbeitsgeräts unterbrochen wird, wenn ein vorbestimmter Sicherheitsabstand zwischen Bediener und dem Arbeitsgerät unterschritten wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Fernsteuerungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische ferner Strahlung eine Steuerstrahlung aufweist, die entsprechend der an die Steuerung des Arbeitsgeräts auszugebenden Steuerbefehle moduliert oder kodiert ist, und dass die Empfangseinheit Mittel zum Unterscheiden der Steuerstrahlung von dem Nahbereichs-Strahlungsanteil sowie Mittel zum Sperren der Bildung oder Ausgabe der an die Steuerung auszugebenden Steuerbefehle bei Empfang des Nahbereichs-Strahlungsanteils aufweist.
Die erfindungsgemäjße Lösung hat den Vorteil, dass die Vorzüge einer Infrarot-Fernsteuerung mit denen einer Kabelfernsteuerung kombiniert werden. Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden die Steuersignale stets per Infrarot von der Sendeeinheit an die an dem Arbeitsgerät angeordneten Empfangseinheit gesendet, wodurch alle der vorgenannten Infrarot-bedingten Vorteile jederzeit wirksam sind. Die vorstehend genannte Nahfeld-Abschaltung der Fahrtbewegungen des Arbeitsgeräts mittels des Nahbereichs-Strahlungsanteils gewährleistet eine ausreichende Sicherheit des Bedieners. Da das Arbeitsgerät ausschließlich durch die gerichtete Infrarotstrahlung gesteuert wird, wird überdies bei einem Sturz des Bedieners der Datenfluss au- tomatisch unterbrochen und das Arbeitsgerät angehalten, wodurch eine mögliche Gefährdung des Bedieners durch Überrollen, Quetschen usw. ausgeschlossen ist.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Fernsteuerungseinrichtung be- steht darin, dass der Bediener das Arbeitsgerät von einem beliebigen Ort aus steuern kann unter der Voraussetzung, dass ein ausreichender Sicherheitsabstand zum Arbeitsgerät gegeben ist. Hinsichtlich der Länge des verwende- ten Kabels zwischen der Sendeeinheit und der externen Energiequelle liegt keine Einschränkung vor. Durch das Vorsehen einer Infrarot-Fernsteuerung kann außerdem von anfälligen Sicherheitseinrichtungen an dem Arbeitsgerät, wie z. B. in Form eines Schutzbügels, abgesehen werden, wodurch die Arbeitsgerät-Ausfallsicherheit verbessert und zusätzlich eine Kostenersparnis erzielt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Steuerstrahlung gegenüber dem Nahbereichs-Strahlungsanteil eine wesent- lieh größere Intensität auf. Dementsprechend hat die Steuerstrahlung gegenüber dem Nahbereichs-Strahlungsanteil eine größere Reichweite, so dass das Arbeitsgerät außerhalb des Empfangsbereichs für den Nahbereichs-Strahlungsanteil ausschließlich durch den Empfang der durch die Sendeeinheit ausgesandten Steuerstrahlung betrieben werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Empfangseinheit eine Signalverarbeitung zugeordnet, die geeignet ist, den Betrieb des Arbeitsgeräts zu unterbrechen, wenn die empfangene Steuerstrahlung nicht einer vorgegebenen Bedingung entspricht. Diese vorgegebene Bedingung kann z. B. durch eine Untergrenze für die Intensität der Steuerstrahlung gebildet sein. Insbesondere während des Einsatzes auf einer Baustelle kann eine Oberfläche der Empfangseinheit leicht verschmutzen, was zu einer generellen Abschwächung der empfangenen elektromagnetischen Strahlung führt, die von der Sendeeinheit ausgesandt wird.
Die zu gewährleistende Sicherheit des Bedieners ist durch die Verschmutzung der Empfangseinheit insoweit einer Einschränkung unterworfen, als dadurch der Nahbereichs-Strahlungsanteil, der gegenüber der Steuerstrahlung eine geringere Intensität aufweisen kann, gegebenenfalls nicht mehr von der Empfangseinheit empfangen werden kann, wodurch ein Stillsetzen des Arbeitsgeräts nicht länger möglich ist. Diese Beeinträchtigung des Betriebs des Arbeitsgeräts und die damit verbundene Gefährdung des Bedieners wird dadurch kompensiert, dass der Betrieb des Arbeitsgeräts bei Empfang einer Steuerstrahlung mit verringerter Intensität, die auf die Verschmutzung der Empfangseinheit zurückgeht, durch die Signalverarbeitung entsprechend unterbrochen wird. Tritt dieser Fall ein, so ist die Empfangseinheit von dem Bediener entsprechend zu reinigen, wonach der Betrieb des Arbeitsgeräts in normaler Weise fortgesetzt werden kann.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sendet die Sendeeinheit die Steuerstrahlung und den Nahbereichs-Strah- lungsanteil abwechselnd aus. Alternativ dazu kann die Sendeeinheit die Steuerstrahlung und den Nahbereichs-Strahlungsanteil auch gleichzeitig aussenden, wobei der Nahbereichs-Strahlungsanteil gegenüber der Steuerstrahlung unterschiedlich Adressen-kodiert ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit mit einem Sendeakku elektrisch verbunden ist, der durch die externe Energiequelle wiederaufladbar ist. Das Sendeakku ist vorzugsweise an der Sendeeinheit angebracht. Sollte der Bediener in seiner Bewegungsfreiheit durch das Kabel, das die Sendeeinheit mit der externen Energiequelle verbindet, eingeschränkt sein, so kann das Kabel für eine gewisse Zeit ohne weiteres von der Sendeeinheit abgenommen werden, ohne dass dadurch die Steuerung des Arbeitsgeräts mangels einer ausreichenden Energieversorgung der Sendeeinheit unterbrochen werden muss.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur erläutert.
Die Figur zeigt eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Fern- Steuerungseinrichtung zum Betrieb eines Arbeitsgeräts.
Eine Fernsteuerungseinrichtung zur Fernsteuerung eines nicht zu näher erläuternden, selbstfahrenden und fernsteuerbaren Arbeitsgeräts 1, wie z. B. einer Bodenverdichtungswalze oder einer Vibrationsplatte, weist eine Sende- einheit 2 und eine Empfangseinheit 3 auf. Die Empfangseinheit 3 ist an dem Arbeitsgerät 1 angeordnet und mit einer Steuerung (nicht gezeigt) des Arbeitsgeräts 1 verbunden. Die Sendeeinheit 2 ist an einem von einem Bediener betätigbaren Handgerät 2a angeordnet, um damit entsprechende Steuerbefehle für das Arbeitsgerät eingeben zu können. Entsprechend der eingegebe- nen Steuerbefehle sendet die Sendeeinheit 2 eine modulierte oder kodierte Steuerstrahlung im infraroten Wellenlängenbereich aus, die derart gerichtet ist, dass sie von der an dem Arbeitsgerät 1 angebrachten Empfangseinheit 3, z. B. einem Infrarotauge, empfangen wird. Die empfangenen Steuersignale werden von der Empfangseinheit 3 als elektrische Steuerbefehle an die Steuerung des Arbeitsgeräts 1 ausgegeben, wodurch das Arbeitsgerät 1 gesteuert und entsprechend in Bewegung gesetzt wird.
An dem Arbeitsgerät 1 ist ferner eine externe Energiequelle 4 angeordnet, die von dem Arbeitsgerät 1 gespeist wird. Die externe Energiequelle 4 kann z. B. aus einer separaten Batterie bestehen, die von einer Lichtmaschine des Arbeitsgeräts 1 gespeist wird. Alternativ dazu kann die externe ; Energiequelle 4 auch aus der Batterie des Arbeitsgeräts 1 gebildet sein. Ein Ende eines Kabels 5 (z. B. ein zweipoliges Kabel) ist an der externen Energiequelle 4 angebracht, wobei das Kabel 5 in Richtung der Sendeeinheit 2 geführt ist. Ein anderes Ende des Kabels 5 kann über eine Anschlussstelle 6 an das Handgerät 2a angeschlossen sein, um die Sendeeinheit 2 von der externen Energiequelle 4 mit Energie zu versorgen. Da bei der hier gezeigten Fernsteuerungseinrichtung die allgemeinen Sicherheitsvorschriften für Infrarot-Fernsteuerungen eingehalten sind, kann das Kabel 5 beliebig lang ausgeführt sein, da es ausschließlich zur Energieversorgung der Sendeeinheit 2 vorgesehen ist.
Die von der Sendeeinheit 2 ausgesandte Infrarotstrahlung setzt sich zusammen aus einem Nahbereichs-Strahlungsanteil mit einer Reichweite I und einer Steuerstrahlung mit einer Reichweite II, wobei die Steuerstrahlung gegenüber dem Nahbereichs-Strahlungsanteil eine entsprechend größere Intensität aufweist. Für eine störungsfreie Steuerung des Arbeitsgeräts ist es für den Bediener erforderlich, die von der Sendeeinheit 2 ausgesandte Infrarotstrahlung stets in Richtung der Empfangseinheit 3 auszurichten. Wie in der Figur durch gestrichelte Linien prinzipiell ohne Maßstab dargestellt, wird die Infrarotstrahlung in Form eines gerichteten Strahls derart ausgesandt, dass sich die Empfangseinheit 3 im Strahlungsbereich des Infrarotstrahls befindet und entsprechend die Infrarotstrahlung empfängt.
Für den Fall, dass sich das Arbeitsgerät 1 in einem Bereich befindet, in dem ausschließlich die Steuerstrahlung mit der Reichweite II von der Empfangseinheit 3 empfangen wird, werden die empfangenen Steuersignale als elektri- sehe Steuerbefehle an die Steuerung des Arbeitsgeräts 1 ausgegeben. Falls der Bediener sich in Richtung des Arbeitsgeräts 1 bewegt, oder aber sich das Arbeitsgerät 1 im Betrieb auf den Bediener hin zubewegt, wird bei Unter- schreiten eines vorbestimmten Sicherheitsabstands zwischen dem Arbeitsgerät 1 und dem Bediener von der Empfangseinheit 3 zusätzlich der Nahbereichs-Strahlungsanteil mit der Reichweite I empfangen. Als Folge hiervon wird durch nicht näher erläuterte entsprechende Mittel, die mit der Emp- fangseinheit 3 verbunden sind, verhindert, dass Steuerbefehle an die Steuerung des Arbeitsgeräts 1 ausgegeben werden, wodurch das Arbeitsgerät 1 stillgesetzt wird. Da der Betrieb des Arbeitsgeräts 1 somit in der Nähe des Bedieners ausgesetzt wird, ist die Sicherheit des Bedieners in ausreichendem Maße gewährleistet, ohne dass sonstige Sicherheitseinrichjtungen an dem Arbeitsgerät 1 vorzusehen sind.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende Arbeitsgeräte, insbesondere für Bodenverdichtungsgerate, mit einer von einer Bedienperson bedienbaren Sendeeinheit (2) zum Aussenden von Steuersignalen in Form von elektromagnetischer Strahlung und einer an dem Arbeitsgerät (1) angeordneten Empfangseinheit (3), die die empfangenen Steuersignale als elektrische Steuerbefehle an eine Steuerung des Arbeitsgeräts ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (2) im Betrieb des Arbeitsgeräts (1) über ein Kabel (5) mit einer externen Energiequelle (4) zur Energieversorgung verbindbar ist.
2. Fernsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung Infrarotstrahlung ist.
3. Fernsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung einen Nahbereichs-Strahlungsanteil aufweist, wobei das Arbeitsgerät (1) bei Empfang dieses Anteils durch die Empfangseinheit (3) in Stillstand bringbar ist.
4. Fernsteuerungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung eine entsprechend den an die Steuerung auszugebenden Steuerbefehlen modulierte oder kodierte Steuerstrah- hing aufweist, und dass die Empfangseinheit (3) Mittel zum Unterscheiden der Steuerstrahlung von dem Nahbereichs-Strahlungsanteil sowie Mittel zum Sperren oder Ausgeben der an die Steuerung auszugebenden Steuerbefehle bei Empfang des Nahbereichs-Strahlungsanteils aufweist.
5. Fernsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfangseinheit (3) eine Signalverarbeitung zugeordnet ist, die geeignet ist, den Betrieb des Arbeitsgeräts (1) zu unterbrechen, wenn die empfangene Steuerstrahlung nicht einer vorgegebenen Bedingung ent- spricht.
6. Fernsteuerungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Steuerstrahlung gegenüber dem Nahbereichs-Strahlungsanteil eine wesentlich größere Intensität aufweist.
7. Fernsteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da- durch gekennzeichnet, dass die Steuerstrahlung und der Nahbereichs- Strahlungsanteil von der Sendeeinheit (2) abwechselnd aussendbar sind.
8. Fernsteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Bedingung eine Untergrenze für die Intensität der Steuerstrahlung ist.
9. Fernsteuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Energiequelle (4) an dem Arbeitsgerät (1) angeordnet ist.
10. Fernsteuerungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Energiequelle (4) durch das Arbeitsgerät (1) gespeist wird.
11. Fernsteuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (2) mit einem Sendeakku elektrisch verbunden ist, der durch die externe Energiequelle (4) wiederauf- ladbar ist.
EP02704766A 2001-04-03 2002-03-22 Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende arbeitsgeräte Expired - Lifetime EP1374199B1 (de)

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