EP3260606A1 - Auswechselbare ausrüstung für eine arbeitsmaschine und arbeitsmaschine mit einer solchen ausrüstung - Google Patents

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EP3260606A1
EP3260606A1 EP17175098.7A EP17175098A EP3260606A1 EP 3260606 A1 EP3260606 A1 EP 3260606A1 EP 17175098 A EP17175098 A EP 17175098A EP 3260606 A1 EP3260606 A1 EP 3260606A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
equipment
sensor
work machine
interchangeable
machine
Prior art date
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Granted
Application number
EP17175098.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3260606B1 (de
Inventor
Werner Lang
Michael SCHEFFOLD
Uwe REHOR
Astrid RESCHKE
Gerald KUTSCHERA
Hubert MARIUTTI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resch-Ka-Tec GmbH
Mekra Lang GmbH and Co KG
Zeppelin Baumaschinen GmbH
Original Assignee
Resch-Ka-Tec GmbH
Mekra Lang GmbH and Co KG
Zeppelin Baumaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Resch-Ka-Tec GmbH, Mekra Lang GmbH and Co KG, Zeppelin Baumaschinen GmbH filed Critical Resch-Ka-Tec GmbH
Publication of EP3260606A1 publication Critical patent/EP3260606A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3260606B1 publication Critical patent/EP3260606B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/261—Surveying the work-site to be treated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/34—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/80—Component parts
    • E02F3/815—Blades; Levelling or scarifying tools

Definitions

  • the invention relates to a replaceable equipment for a work machine, such as a replaceable blade or a snow blade for a shovel or a snowplow.
  • Interchangeable equipment is a part of the working machine to understand, with which the actual work is done, so for example in the above cases, the blade with which the bulk material is shoveled, or the snow blade, with which the snow is cleared.
  • Interchangeable equipment includes various interchangeable tools.
  • work machines such as excavators, wheel loaders, tractors, sweepers, snow clearers and the like
  • replaceable equipment for performing work with the mobile work machine.
  • work machines with replaceable blades are known to adjust the size of the blade to the application requirements as needed.
  • larger or smaller blades may be used in volume, wider blades or snow blades or brooms or narrower equipment on one and the same work machine, if this allows the replacement of the necessary equipment to perform the work.
  • the concrete equipment used can be flexibly adapted to the respective operating requirements.
  • an indirect vision system such as mirrors or a camera system
  • mount a vehicle including a commercial vehicle, an indirect vision system (such as mirrors or a camera system) in order to minimize any visual restrictions that are present due to the vehicle geometry and / or equipment, so that the driver at all times the widest possible view around the vehicle and especially in potentially occurring during operation hazard areas Has.
  • mount a camera and / or mirror system on the roof of a work machine.
  • indirect vision systems are used to keep legal fields of view at any time during operation of the work machine by a driver, so that the requirements of the legal requirements for traffic safety are met.
  • mirror replacement systems which detect in particular the non-visible by the driver of the vehicle or the machine environment around the machine by means of image recording devices, such as cameras, and for the driver on a display unit inside represent the vehicle at any time and in real time.
  • image recording devices such as cameras
  • temporally uninterrupted means that the representations do not alternate, but rather the legally prescribed fields of view and optionally further viewing areas are always visible.
  • the work machine when the work machine is provided with interchangeable equipment or a replaceable tool, the case arises that depending on the actual size and the geometric conditions of the equipment that is currently mounted on the vehicle, the non-visible or poorly visible areas for the driver by direct vision, when sitting in his seat in the driver's cab, can change from interchangeable equipment to interchangeable equipment.
  • the visibility can be significantly more limited than with smaller blades.
  • the field of vision around the vehicle which is visible to the driver through direct vision, may also be changed.
  • interchangeable equipment refers in addition to interchangeable equipment in itself to interchangeable tools.
  • Interchangeable equipment in the strict sense are z.
  • As spoons, shovels, fangs, etc. are all uniformly referred to as interchangeable equipment.
  • the term "operator” is understood to mean the person who operates and if necessary also drives the mobile working machine. The operator can, depending on the working machine, operate the machine from a driver's seat or from an operator post provided separately therefrom. In this case, if separate positions are provided for driving and operating, the arrangement may be such that the driver / operator has insight or perception of the reproduction unit in both positions, or only in one of the positions, depending on whether it is to be supported for driving or operating the mobile work machine.
  • the invention is based on the idea of a sensor such. B. to install the device for indirect vision directly to the interchangeable equipment or to integrate in this, and to couple this sensor with a display or playback unit for the driver and / or operator.
  • the particular geometry of the interchangeable equipment such as the bucket, the crusher, the chisel, the snow blade, the tiller or broom, can be taken into account in the orientation and positioning of the sensor on the equipment, so that the interchangeable equipment for the Operator or driver covered area, which is located behind the interchangeable equipment in the direction of the driver when it sits on the driver's seat and / or operator's seat of the machine, can always be well covered by the sensor or viewed.
  • the sensor for example an image sensor, such as a camera or another image sensor, or a radar sensor, an ultrasonic sensor and / or a laser sensor, directly to the interchangeable equipment and not to the replacement of the interchangeable equipment Consistent part of the working machine.
  • an image sensor such as a camera or another image sensor, or a radar sensor, an ultrasonic sensor and / or a laser sensor
  • the sensor and its position and position can also be adapted to the type of interchangeable equipment, especially when in operation (also) monitors the function of the interchangeable equipment and / or the work result, recorded and / or shipped or should be saved.
  • the data acquired by the sensor are supplied via a coupling device to a reproduction unit with which the operator and / or driver sitting in the vehicle or the working machine can see the areas detected by the sensor or receive warning signals therefrom.
  • the display unit may be a monitor or a projector that reproduces the data captured by a camera or an image sensor.
  • the playback unit may also include a speaker or other signaling device, such as a light, which outputs an optical or audible warning signal upon detection and / or detection of an obstacle in case of danger to the driver or operator of the work machine.
  • the sensor can additionally be coupled to a processing unit which processes the data to be supplied to the reproduction unit.
  • the Playback unit, the processing unit and optionally further calculation or analysis units can be combined in a common unit, for example, integrated into an ECU of the vehicle and / or a driver assistance system, or they can be formed as separate units.
  • the reproducing unit may further be the same reproducing unit used for a mirror replacement system on the vehicle, with which the conventional vehicle mirrors are replaced by camera means, and the insights captured by the camera means are reflected in legally prescribed fields of view on a display unit.
  • a part of this reproduction unit can be used, for example, to display the data recorded by means of the sensor and thus to give the operator or driver an insight into the area behind or in front of the interchangeable device.
  • a data-related coupling device is preferably provided on the interchangeable equipment.
  • This coupling device can be a wireless interface with which the acquired data is transmitted wirelessly to the processing unit and / or the playback unit.
  • a wired interface can be provided as a coupling device, which is also automatically coupled, for example, in a coupling of the interchangeable equipment with the machine. Coupling the wired interface of the interchangeable equipment with the corresponding counterpart on the work machine may also be used to detect a secure mechanical coupling of the interchangeable equipment per se with the work machine, for example, whether the interchangeable equipment is securely engaged in a changer.
  • an additional sensor may be provided or visual control may be required to control secure engagement as needed.
  • a further functional unit is mounted on the interchangeable equipment, which cooperates in operation with the sensor such that the further functional unit supports the sensor.
  • This further functional unit is preferably controlled by the processing unit or a device specially provided for this purpose, which also controls the sensor, simultaneously with the sensor.
  • the additional functional unit may be a lighting device which additionally illuminates the area detected by a camera or an image sensor as required in order to correspondingly illuminate To ensure brightness conditions.
  • a GPS sensor can be provided as an additional functional unit.
  • the senor is controlled via an input device, for example via the processing unit or another control unit.
  • This input device may be a manual input device that generates an input control quantity, such as a switch, a touch pad, or the like.
  • the input variable can be generated by means of a brightness or motion sensor, that is to say a vehicle-mounted further sensor, which detects environment data or additional data which is not immediate machine data.
  • the input device may also be an inclination sensor of the work machine, a sensor for an ignition signal, a sensor for another control signal or the like, which detect vehicle data and, in the presence of a specific vehicle situation, control the sensor accordingly.
  • the senor may be actuated with respect to an on / off function, or it may be activated with regard to other operating parameters, for example in order to use the sensor only when the interchangeable equipment is in a corresponding position (operating position) and not folded away, for example.
  • the playback unit is the same playback unit as used for a mirror replacement system of the mobile work machine.
  • information about the area detected with the sensor can be displayed on the common reproduction unit in addition to the legally prescribed fields of view, which must be displayed permanently and at any time to be visible to the driver.
  • the playback unit may include a plurality of monitors or a single monitor operating in the split-screen method.
  • the sensor is preferably a camera or another recording unit.
  • the senor detects the non-visible field of vision obscured by the interchangeable equipment for the driver, thereby enabling safe operation of the mobile work machine to which the interchangeable equipment is attached.
  • the non-visible field of view contains at least partially a legally required field of view, so that at the same time the legal requirements are met can be and the operability and comfort for the driver or the operator of the mobile machine can be improved.
  • the senor supplies the data to a driver assistance system, in which the reproduction unit can be integrated, or which can be provided separately from the reproduction unit.
  • the driver assistance system can serve, for example, to actuate and / or control the mobile work machine and / or the interchangeable equipment. For example, in the case of a recognized dangerous situation, the mobile working machine and / or the equipment can be controlled in such a way that the danger situation is avoided.
  • the senor in addition to viewing the area covered by the interchangeable equipment, makes it possible to check the function of the mobile working machine and / or the interchangeable equipment. For example, a secure engagement of a quick coupler between the interchangeable equipment and the work machine can be checked. It can alternatively or additionally be checked whether the function of the interchangeable equipment is carried out by them safely.
  • the sensor may be mounted on the interchangeable equipment such that it serves to monitor and / or control the work process, ie, for example, the success of snow clearing in a snow plow.
  • sensor device 1 includes a sensor 5 and a plurality of sensors 5 (indicated by dashed lines), which, as in Fig. 2 and Fig. 3 is shown attached to the interchangeable equipment 8, here a blade attached or integrated.
  • the sensor 5 or the sensors 5 communicate with a processing unit 4 which is connected to the mobile working machine 7 (FIG. Fig. 2, Fig. 3 ) is provided.
  • This purpose is served by a wireless or wired interface which transmits the data acquired by the sensor 5 attached to the interchangeable equipment 8 to the work machine 7 and in particular to a processing unit 4.
  • the interchangeable equipment includes a coupling device which, in addition to the mechanical coupling between the interchangeable equipment 8 and the work machine 7, also serves for data linkage and thus the data, which are detected by the sensor 5, to the processing unit 4, for example in the context of an ECU attached to the work machine 7 transmits.
  • the data technology coupling can be done at will by a wired or wireless coupling.
  • the data received by the processing unit 4 are supplied, if necessary after processing, to a reproduction unit 2, for example a monitor in the driver's cab of the working machine 7.
  • the reproduction unit 2 outputs a reproduction signal (in Fig. 1 symbolically represented by an image 3) to the driver.
  • the senor 5 may be a recording unit (camera) that captures image data that is processed by the processing unit 4 and displayed on a monitor 2 for output.
  • a recording unit camera
  • additional functional units 6 can be provided on the interchangeable equipment. These additional functional units 6 may be, for example, an illumination function for illuminating a region detected by a camera sensor 5.
  • the processing unit 4 may be designed such that it optionally controls the sensor 5 and the additional functional units.
  • an additional control device may be provided, which controls the sensor 5 and optionally the additional functional unit 6.
  • further functional units may be provided, which control the sensor 5, such as a vehicle ignition condition sensor, which triggers the on / off state of the sensor 5 upon detection of a corresponding signal.
  • Fig. 2 is shown in a mobile machine 7, in which the driver sits in a cab (eye points of the driver are shown schematically), the view of an area ahead of the vehicle (alternatively on a laterally or behind the vehicle area) by the equipment at least partially locked.
  • the non-visible viewing area 9 is at an assumed viewing cone (dotted lines in Fig. 2 ) represented by hatched lines. Accordingly, a sensor 5 is provided on the equipment 8 of the work machine 7, the view granted in the non-visible field of view.
  • the sensor 5 is attached to the equipment 8 per se, in the case of interchangeable equipment 8, ie equipment that can be exchanged by various other configurations of equipment and can be attached to the mobile work machine 7, one can the geometry of the equipment 8 adapted attachment of the sensor 5 to the equipment 8 done and thus in the non-visible field of view for any geometry of the equipment 8 favorable viewing conditions are created.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of the mobile work machine 7, in which the sensor 5, as in Fig. 3 shown at a lower area of the equipment 8, here one Shovel is attached.
  • z. B. a tilted blade (equipment 8) with a trained as a camera sensor 5, a viewing cone 10 are viewed, which is otherwise not visible for direct view and serves to increase traffic safety when driving in traffic.

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Abstract

Eine auswechselbare Ausrüstung (8) für eine Arbeitsmaschine (7) ist angepasst, mit der Arbeitsmaschine (7) gekoppelt zu werden. An der auswechselbaren Ausrüstung (8) ist ein Sensor (5) derart angebracht, dass der Sensor einen Bereich (9) erfasst, der bei an der Arbeitsmaschine angebrachter Ausrüstung (8) in der Blickrichtung eines Bedieners der Arbeitsmaschine (7) hinter der Ausrüstung (8) liegt. Der Sensor (5) ist angepasst, bei Kopplung der Ausrüstung (8) mit einer für den Bediener der Arbeitsmaschine ein Signal ausgebenden Wiedergabeeinheit (2) gekoppelt zu werden.

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine auswechselbare Ausrüstung für eine Arbeitsmaschine, wie beispielsweise eine auswechselbare Schaufel oder ein Schneeräumschild für einen Schaufellader bzw. einen Schneeräumer.
  • Unter auswechselbarer Ausrüstung ist dabei ein Teil der Arbeitsmaschine zu verstehen, mit welchem die eigentliche Arbeit verrichtet wird, also beispielsweise in den oben genannten Fällen die Schaufel, mit der das Schüttgut geschaufelt wird, oder das Schneeräumschild, mit welchem der Schnee geräumt wird. Eine auswechselbare Ausrüstung umfasst dabei auch verschiedene auswechselbare Werkzeuge.
    • STAND DER TECHNIK
  • Im Stand der Technik ist es bekannt, Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Bagger, Radlader, Traktoren, Kehrmaschinen, Schneeräumer und Ähnliches, mit auswechselbarer Ausrüstung zur Verrichtung der Arbeit mit der mobilen Arbeitsmaschine zu versehen. Beispielsweise ist es bekannt, dass Arbeitsmaschinen mit auswechselbaren Schaufeln vorgesehen werden, um die Größe der Schaufel je nach Bedarf an die Einsatzanforderungen anzupassen. So können beispielsweise größere oder kleinere Schaufeln im Hinblick auf das Volumen, breitere Schaufeln oder Schneeräumschilde oder Kehrbesen oder schmalere Ausrüstungsteile an ein und derselben Arbeitsmaschine eingesetzt werden, wenn diese das Auswechseln der zur Verrichtung der Arbeit erforderlichen Ausrüstung erlaubt. Mit solchen Arbeitsmaschinen mit auswechselbarer Ausrüstung kann die konkret eingesetzte Ausrüstung flexibel an die jeweiligen Betriebserfordernisse angepasst werden.
  • Andererseits ist es bekannt, um ein Fahrzeug, auch ein Nutzfahrzeug, ein indirektes Sichtsystem (wie beispielsweise Spiegel oder ein Kamerasystem) anzubringen, um etwaige Sichteinschränkungen, die aufgrund der Fahrzeuggeometrie und/oder der Ausrüstung vorhanden sind, auf ein Minimum zu reduzieren, so dass der Fahrer jederzeit einen möglichst umfassenden Blick rund um das Fahrzeug und insbesondere in im Betrieb gegebenenfalls auftretende Gefahrenbereiche hat. Beispielsweise ist es dazu bekannt, auf dem Dach einer Arbeitsmaschine ein Kamera- und/oder Spiegelsystem anzubringen. Ferner dienen solche indirekten Sichtsysteme dazu, gesetzliche Sichtfelder jederzeit im Betrieb der Arbeitsmaschine von einem Fahrer einsehbar zu halten, so dass die Erfordernisse der gesetzlichen Vorgaben für die Verkehrssicherheit erfüllt sind. Dazu schreiben verschiedene Regularien für verschiedene Fahrzeugtypen entsprechende gesetzlich vorgeschriebene Sichtfelder vor, wie beispielsweise die Norm ECE R46 oder ISO 5006, welche Sichtfelder rund um ein Fahrzeug definiert, die im Betrieb einer Arbeitsmaschine dauerhaft und in Echtzeit jederzeit vom Fahrer bzw. Bediener der Arbeitsmaschine einsehbar sein müssen.
  • In diesem Zusammenhang ist es ferner bekannt, statt der Spiegel sogenannte Spiegelersatzsysteme zu verwenden, die insbesondere die vom Fahrer des Fahrzeugs bzw. der Arbeitsmaschine nicht einsehbare Umgebung um die Arbeitsmaschine mittels Bildaufnahmeeinrichtungen, wie beispielsweise Kameras, erfassen und für der Fahrer auf einer Wiedergabeeinheit im Inneren des Fahrzeugs jederzeit und in Echtzeit einsehbar darstellen. Jederzeit bedeutet dabei insbesondere, dass die Sichtbereiche und Sichtfelder rund um das Fahrzeug zeitlich ununterbrochen von anderen Eingaben, wie beispielsweise Überblendungen oder Ausblendungen, auf der Wiedergabeeinheit für der Fahrer einsehbar dargestellt werden, so dass unabhängig von der konkreten Verkehrssituation oder Fahrsituation der Fahrer bei einem Blick auf die Wiedergabeeinheit stets einen Eindruck von der Verkehrssituation um das Fahrzeug erhalten kann. Zeitlich ununterbrochen bedeutet ferner, dass sich die Darstellungen nicht abwechseln, sondern vielmehr die gesetzlich vorgeschriebenen Sichtfelder und gegebenenfalls weitere Sichtbereiche stets einsehbar sind.
  • Insbesondere dann, wenn die Arbeitsmaschine mit einer auswechselbaren Ausrüstung bzw. einem auswechselbaren Werkzeug versehen ist, tritt der Fall auf, dass in Abhängigkeit von der tatsächlichen Größe und den geometrischen Gegebenheiten der Ausrüstung, die aktuell am Fahrzeug angebracht wird, die nicht oder schlecht einsehbaren Bereiche für den Fahrer durch direkte Sicht, wenn er auf seinem Sitz in der Fahrerkabine sitzt, sich von auswechselbarer Ausrüstung zu auswechselbarer Ausrüstung ändern können. So kann beispielsweise bei besonders breiten oder bei besonders großen Schaufeln die Sicht deutlich eingeschränkter sein als bei kleineren Schaufeln. Ferner kann gegebenenfalls abhängig von der speziellen geometrischen Ausformung der auswechselbaren Ausrüstung auch das Sichtfeld rund um das Fahrzeug, das durch direkte Sicht für den Fahrer einsehbar ist, verändert sein. Bei einer fest an der Arbeitsmaschine angebrachten Einrichtung zur indirekten Sicht, die dazu dienen soll, in den durch die auswechselbare Ausrüstung für den Fahrer verdeckten Bereich rund um die Arbeitsmaschine einzusehen, besteht somit das Problem, dass für alle möglichen Konfigurationen der auswechselbaren Ausrüstung eine einheitliche Anordnung und Einstellung der Einrichtung zur indirekten Sicht gewählt werden muss, was oftmals zu unbefriedigenden Ergebnissen im Hinblick auf die Einsehbarkeit und damit zu einem Gefahrenpotential während des Betriebs führt.
    • AUFGABEN DER ERFINDUNG
  • Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine möglichst flexible auswechselbare Ausrüstung für eine Arbeitsmaschine und eine Arbeitsmaschine mit einer solchen auswechselbaren Ausrüstung vorzusehen, die aufgrund der auswechselbaren Ausrüstung entstehende Sichteinschränkungen für den Bediener der Arbeitsmaschine reduziert und einen sicheren und effizienten Betrieb ermöglicht.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Diese Aufgabe wird mit einer auswechselbaren Ausrüstung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Arbeitsmaschine mit einer auswechselbaren Ausrüstung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Dabei bezieht sich der Begriff auswechselbare Ausrüstung neben auswechselbaren Ausrüstungen an sich auch auf auswechselbare Werkzeuge. Auswechselbare Ausrüstungen im engeren Sinne sind z. B. Hochgipsschaufeln, Siebschaufeln, Kehrbesen usw., auswechselbare Werkzeuge sind z. B. Löffel, Schaufeln, Reißzähne usw. Diese werden alle einheitlich als auswechselbare Ausrüstung bezeichnet. Unter Bediener ist diejenige Person zu verstehen, die die mobile Arbeitsmaschine bedient und ggf. auch fährt. Der Bediener kann, je nach Arbeitsmaschine, die Maschine von einem Fahrersitz aus bedienen, oder von einem getrennt davon vorgesehenen Bedienerposten. Die Anordnung kann dabei, wenn getrennte Positionen für das Fahren und das Bedienen vorgesehen sind, so sein, dass der Fahrer/Bediener in beiden Positionen Einblick bzw. Wahrnehmung der Wiedergabeeinheit hat, oder nur in einer der Positionen, je nachdem ob er für das Fahren oder das Bedienen der mobilen Arbeitsmaschine unterstützt werden soll.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, einen Sensor wie z. B. die Einrichtung zur indirekten Sicht unmittelbar an der auswechselbaren Ausrüstung anzubringen bzw. in diese zu integrieren, und diesen Sensor mit einer Anzeige- oder Wiedergabeeinheit für den Fahrer und/oder Bediener zu koppeln. Dadurch kann die jeweilige Geometrie der auswechselbaren Ausrüstung, wie beispielsweise der Schaufel, dem Brecher, dem Meißel, dem Schneeräumschild, der Fräse oder Kehrbesen, bei der Ausrichtung und Positionierung des Sensors an der Ausrüstung berücksichtigt werden, so dass ein durch die auswechselbare Ausrüstung für den Bediener bzw. Fahrer verdeckter Bereich, der hinter der auswechselbaren Ausrüstung in Blickrichtung des Fahrers liegt, wenn dieser auf dem Fahrersitz und/oder Bedienersitz der Arbeitsmaschine sitzt, jederzeit gut durch den Sensor abgedeckt bzw. eingesehen werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass der Sensor, beispielsweise ein Bildsensor, wie eine Kamera oder ein anderer Bildsensor, oder aber ein Radarsensor, ein Ultraschallsensor und/oder ein Lasersensor, unmittelbar an der auswechselbaren Ausrüstung angebracht wird und nicht an dem bei Auswechseln der auswechselbaren Ausrüstung gleichbleibenden Teil der Arbeitsmaschine. Dadurch kann auch erreicht werden, dass bei Arbeitsmaschinen, an denen verschiedene Typen auswechselbarer Ausrüstung angebracht werden können, z. B. Räumschilde einerseits und Schaufeln andererseits, der Sensor und seine Lage und Position auch an den Typ der auswechselbaren Ausrüstung angepasst werden können, insbesondere wenn im Betrieb (auch) die Funktion der auswechselbaren Ausrüstung und/oder das Arbeitsergebnis überwacht, aufgezeichnet und/oder versendet bzw. gespeichert werden sollen.
  • Die von dem Sensor erfassten Daten werden über eine Kopplungseinrichtung an eine Wiedergabeeinheit geliefert, mit welcher der im Fahrzeug bzw. der Arbeitsmaschine sitzende Bediener und/oder Fahrer die vom Sensor erfassten Bereiche einsehen bzw. Warnsignale daraus empfangen kann. Beispielsweise kann die Wiedergabeeinheit ein Monitor oder ein Projektor sein, welche die von einer Kamera oder einem Bildsensor erfassten Daten wiedergibt. Alternativ oder zusätzlich kann die Wiedergabeeinheit auch einen Lautsprecher oder eine andere Signaleinrichtung, wie eine Leuchte, enthalten, die ein optisches oder akustisches Warnsignal bei Erkennen und/oder Erfassen eines Hindernisses bei Gefahr an den Fahrer bzw. Bediener der Arbeitsmaschine ausgibt. Dazu kann der Sensor zusätzlich mit einer Verarbeitungseinheit gekoppelt sein, welche die an die Wiedergabeeinheit zu liefernden Daten aufbereitet. Die Wiedergabeeinheit, die Verarbeitungseinheit und gegebenenfalls weitere Berechnungs- oder Analyseeinheiten können in einer gemeinsamen Einheit zusammengefasst werden, beispielsweise in eine ECU des Fahrzeugs und/oder ein Fahrerassistenzsystem integriert sein, oder sie können als separate Einheiten ausgebildet sein. Die Wiedergabeeinheit kann ferner dieselbe Wiedergabeeinheit sein, die für ein Spiegelersatzsystem am Fahrzeug verwendet wird, mit welchem die herkömmlichen Fahrzeugspiegel mittels Kameraeinrichtungen ersetzt werden und die von den Kameraeinrichtungen erfassten Einsichten in gesetzlich vorgeschriebene Sichtfelder auf einer Wiedergabeeinheit wiedergegeben werden. Ein Teil dieser Wiedergabeeinheit kann beispielsweise dafür genutzt werden, die mittels des Sensors erfassten Daten darzustellen und somit dem Bediener bzw. Fahrer eine Einsicht in den vor bzw. in Blickrichtung hinter der auswechselbaren Einrichtung liegenden Bereich zu geben.
  • Für die Kopplung des Sensors mit der Wiedergabeeinheit, gegebenenfalls über die Verarbeitungseinheit, ist an der auswechselbaren Ausrüstung vorzugsweise eine datentechnische Kopplungseinrichtung vorgesehen. Diese Kopplungseinrichtung kann eine kabellose Schnittstelle sein, mit welcher die erfassten Daten drahtlos an die Verarbeitungseinheit und/oder die Wiedergabeeinheit übertragen werden. Alternativ kann auch eine kabelgebundene Schnittstelle als Kopplungseinrichtung vorgesehen werden, die bei einer Kopplung der auswechselbaren Ausrüstung mit der Arbeitsmaschine beispielsweise ebenfalls automatisch gekoppelt wird. Eine Kopplung der kabelgebundenen Schnittstelle der auswechselbaren Ausrüstung mit dem entsprechenden Gegenstück an der Arbeitsmaschine kann ferner dazu verwendet werden, eine sichere mechanische Kopplung der auswechselbaren Ausrüstung an sich mit der Arbeitsmaschine zu erfassen, beispielsweise ob die auswechselbare Ausrüstung in eine Wechseleinrichtung sicher eingerastet ist. Alternativ kann für die Kontrolle des sicheren Einrastens nach Bedarf ein zusätzlicher Sensor vorgesehen werden oder eine optische Kontrolle vorgenommen werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist an der auswechselbaren Ausrüstung eine weitere Funktionseinheit angebracht, die im Betrieb derart mit dem Sensor zusammenwirkt, dass die weitere Funktionseinheit den Sensor unterstützt. Diese weitere Funktionseinheit wird vorzugsweise durch die Verarbeitungseinheit oder eine speziell dafür vorgesehene Einrichtung, die auch den Sensor ansteuert, gleichzeitig mit dem Sensor angesteuert. Beispielsweise kann die zusätzliche Funktionseinheit eine Beleuchtungseinrichtung sein, die den von einer Kamera oder einem Bildsensor erfassten Bereich nach Bedarf zusätzlich ausleuchtet, um entsprechende Helligkeitsverhältnisse zu gewährleisten. Alternativ kann beispielsweise ein GPS-Sensor als zusätzliche Funktionseinheit vorgesehen werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der Sensor, beispielsweise über die Verarbeitungseinheit oder eine andere Steuereinheit, über eine Eingabeeinrichtung angesteuert. Diese Eingabeeinrichtung kann eine manuelle Eingabeeinrichtung sein, die eine Eingangssteuergröße erzeugt, wie beispielsweise ein Schalter, ein Touch-Pad oder Ähnliches. Ferner kann die Eingangsgröße mittels eines Helligkeits- oder Bewegungssensors, also eines fahrzeuggebundenen weiteren Sensors, erzeugt werden, der Umgebungsdaten oder zusätzliche Daten, die nicht unmittelbare Maschinendaten sind, erfasst. Schließlich kann die Eingabeeinrichtung auch ein Neigungssensor der Arbeitsmaschine, ein Sensor für ein Zündsignal, ein Sensor für ein anderes Steuersignal oder Ähnliches sein, die Fahrzeugdaten erfassen und bei Vorliegen einer speziellen Fahrzeugsituation den Sensor entsprechend ansteuern. Beispielsweise kann der Sensor im Hinblick auf eine Ein-/Ausfunktion angesteuert werden, oder er kann im Hinblick auf andere Betriebsparameter angesteuert werden, beispielsweise um den Sensor nur dann in Einsatz zu bringen, wenn sich die auswechselbare Ausrüstung an einer entsprechenden Position (Betriebsposition) befindet und beispielsweise nicht weggeklappt ist.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wiedergabeeinheit dieselbe Wiedergabeeinheit, die auch für ein Spiegelersatzsystem der mobilen Arbeitsmaschine verwendet wird. In diesem Fall kann neben den gesetzlich vorgeschriebenen Sichtfeldern, die dauerhaft und jederzeit einsehbar für den Fahrer dargestellt werden müssen, Information über den Bereich, der mit dem Sensor erfasst wird, auf der gemeinsamen Wiedergabeeinheit gezeigt werden. Beispielsweise kann die Wiedergabeeinheit dazu mehrere Monitore oder einen einzigen Monitor, der im Splitscreen-Verfahren arbeitet, umfassen. In diesem Fall ist der Sensor vorzugsweise eine Kamera oder eine andere Aufnahmeeinheit.
  • Bevorzugterweise erfasst der Sensor den nicht einsehbaren Sichtbereich, der durch die auswechselbare Ausrüstung für den Fahrer verdeckt ist, und ermöglicht dadurch einen sicheren Betrieb der mobilen Arbeitsmaschine, an der die auswechselbare Ausrüstung angebracht ist.
  • Vorzugsweise enthält der nicht einsehbare Sichtbereich zumindest teilweise ein gesetzlich vorgeschriebenes Sichtfeld, so dass gleichzeitig die gesetzlichen Vorgaben erfüllt werden können und die Bedienbarkeit und der Komfort für den Fahrer bzw. den Bediener der mobilen Arbeitsmaschine verbessert werden können.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform liefert der Sensor die Daten an ein Fahrerassistenzsystem, in das die Wiedergabeeinheit integriert sein kann, oder das getrennt von der Wiedergabeeinheit vorgesehen sein kann. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise dazu dienen, die mobile Arbeitsmaschine und/oder die auswechselbare Ausrüstung zu betätigen und/oder zu steuern. Beispielsweise kann bei einer erkannten Gefahrensituation die mobile Arbeitsmaschine und/oder die Ausrüstung derart gesteuert werden, dass die Gefahrensituation vermieden wird.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ermöglicht der Sensor an sich neben Einsicht in den von der auswechselbaren Ausrüstung verdeckten Bereich eine Funktionskontrolle der mobilen Arbeitsmaschine und/oder der auswechselbaren Ausrüstung. Beispielsweise kann ein sicheres Einrasten eines Schnellwechslers zwischen der auswechselbaren Ausrüstung und der Arbeitsmaschine überprüft werden. Es kann alternativ oder zusätzlich kontrolliert werden, ob die der auswechselbaren Ausrüstung eigene Funktion durch diese sicher durchgeführt wird. Dazu kann der Sensor derart an der auswechselbaren Ausrüstung angebracht sein, dass er zu einer Überwachung und/oder einer Kontrolle des Arbeitsprozesses, also beispielsweise dem Erfolg des Schneeräumens bei einem Schneepflug, dient.
  • Durch die flexible Anbringung des Sensors an der auswechselbaren Ausrüstung, d.h. durch angepasstes Anbringen und Gestalten des Sensors je nach Geometrie der auswechselbaren Ausrüstung, ist es somit möglich, Sichtfeldeinschränkungen, die durch die auswechselbare Ausrüstung selbst bedingt sind, bei mobilen Arbeitsmaschinen zu verringern oder zu vermeiden. Dies führt wiederum zur Vermeidung von Unfällen, wie Anfahr- oder Personenschäden, und zu einem effizienteren Betrieb der Arbeitsmaschine, da gleichzeitig der Arbeitsbereich der auswechselbaren Ausrüstung und damit der Arbeitsfortschritt oder Erfolg überwacht werden können. Aufgrund dessen, dass somit die Ergonomie für den Bediener und/oder Fahrer der mobilen Arbeitsmaschine verbessert ist, fühlt sich der Bediener bzw. Fahrer sicherer und kann die Arbeit zuverlässiger und genauer verrichten. Gleichzeitig können gesetzliche Vorgaben, wie beispielweise Vorgaben der ECE R46, der ISO 5006, für unterschiedliche auswechselbare Ausrüstungen bei Verwendung derselben Arbeitsmaschine eingehalten werden. Andere gesetzliche Vorgaben können sich auf Arbeitssicherheitsvorschriften beziehen, z. B. auch bei mobilen Arbeitsmaschinen, die nicht für den Straßenverehr zugelassen sind.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, in denen
    • Fig. 1 schematisch eine Sensoreinrichtung für eine mobile Arbeitsmaschine mit einer auswechselbaren Ausrüstung gemäß der Erfindung zeigt;
    • Fig. 2 eine mobile Arbeitsmaschine mit einer auswechselbaren Ausrüstung gemäß der Erfindung zeigt; und
    • Fig. 3 eine alternative mobile Arbeitsmaschine mit einer auswechselbaren Ausrüstung gemäß der Erfindung zeigt.
    BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die in Fig. 1 gezeigte Sensoreinrichtung 1 enthält einen Sensor 5 bzw. mehrere Sensoren 5 (durch gestrichelte Linien angedeutet), die, wie es in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt ist, an der auswechselbaren Ausrüstung 8, hier einer Schaufel, angebracht bzw. integriert sind. Der Sensor 5 bzw. die Sensoren 5 kommunizieren mit einer Verarbeitungseinheit 4, die an der mobilen Arbeitsmaschine 7 (Fig. 2, Fig. 3) vorgesehen ist. Dazu dient eine kabellose oder kabelgebundene Schnittstelle, welche die vom an der auswechselbaren Ausrüstung 8 angebrachten Sensor 5 erfassten Daten an die Arbeitsmaschine 7 und insbesondere eine Verarbeitungseinheit 4 überträgt. Dazu enthält die auswechselbare Ausrüstung eine Kopplungseinrichtung, welche neben der mechanischen Kopplung zwischen der auswechselbaren Ausrüstung 8 und der Arbeitsmaschine 7 auch zur datentechnischen Kopplung dient und somit die Daten, die vom Sensor 5 erfasst werden, an die Verarbeitungseinheit 4, die beispielsweise im Rahmen einer ECU an der Arbeitsmaschine 7 angebracht ist, überträgt. Die datentechnische Kopplung kann nach Belieben durch eine kabelgebundene oder kabellose Kopplung erfolgen.
  • Die von der Verarbeitungseinheit 4 empfangenen Daten werden, gegebenenfalls nach Bearbeitung, an eine Wiedergabeeinheit 2, beispielsweise einen Monitor in der Fahrerkabine der Arbeitsmaschine 7, geliefert. Die Wiedergabeeinheit 2 gibt ein Wiedergabesignal (in Fig. 1 symbolisch dargestellt durch ein Bild 3) an den Fahrer aus.
  • Beispielsweise kann dazu der Sensor 5 eine Aufnahmeeinheit (Kamera) sein, die Bilddaten erfasst, die von der Verarbeitungseinheit 4 verarbeitet und auf einem Monitor 2 zur Ausgabe dargestellt werden.
  • Gleichzeitig können an der auswechselbaren Ausrüstung zusätzliche Funktionseinheiten 6 vorgesehen sein. Diese zusätzlichen Funktionseinheiten 6 können beispielsweise eine Beleuchtungsfunktion zur Ausleuchtung eines von einem Kamerasensor 5 erfassten Bereiches sein. Die Verarbeitungseinheit 4 kann derart gestaltet sein, dass sie den Sensor 5 und die zusätzlichen Funktionseinheiten gegebenenfalls ansteuert. Alternativ kann auch eine zusätzliche Steuereinrichtung vorgesehen sein, welche den Sensor 5 und gegebenenfalls die zusätzliche Funktionseinheit 6 ansteuert.
  • Zusätzlich können (nicht dargestellt) weitere Funktionseinheiten vorgesehen sein, welche den Sensor 5 steuern, wie beispielsweise ein Fahrzeugzündzustandssensor, welcher den Ein-/Auszustand des Sensors 5 auslöst beim Erfassen eines entsprechenden Signals.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt ist bei einer mobilen Arbeitsmaschine 7, bei der der Fahrer in einem Fahrerhaus sitzt (Augpunkte des Fahrers sind schematisch gezeigt), die Sicht auf einen vor dem Fahrzeug liegenden Bereich (alternativ auf einen seitlich oder hinter dem Fahrzeug liegenden Bereich) durch die Ausrüstung zumindest teilweise versperrt. Der nicht einsehbare Sichtbereich 9 ist bei einem angenommenen Sichtkegel (gepunktete Linien in Fig. 2) durch schraffierte Linien dargestellt. Entsprechend wird an der Ausrüstung 8 der Arbeitsmaschine 7 ein Sensor 5 vorgesehen, der Sicht in den nicht einsehbaren Sichtbereich gewährt.
  • Aufgrund dessen, dass der Sensor 5 an der Ausrüstung 8 an sich angebracht ist, kann im Falle einer auswechselbaren Ausrüstung 8, also einer Ausrüstung, die durch verschiedene andere Konfigurationen von Ausrüstungen ausgetauscht werden kann und an der mobilen Arbeitsmaschine 7 befestigt werden kann, eine an die Geometrie der Ausrüstung 8 angepasste Anbringung des Sensors 5 an der Ausrüstung 8 erfolgen und somit in den nicht einsehbaren Sichtbereich für jede Geometrie der Ausrüstung 8 günstige Sichtbedingungen geschaffen werden.
  • Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der mobilen Arbeitsmaschine 7, bei der der Sensor 5, wie in Fig. 3 gezeigt, an einem weiter unten liegenden Bereich der Ausrüstung 8, hier einer Schaufel angebracht ist. Dadurch kann z. B. bei gekippter Schaufel (Ausrüstung 8) mit einem als Kamera ausgebildeten Sensor 5 ein Sichtkegel 10 eingesehen werden, der andernfalls für direkte Sicht nicht einsehbar ist und zur Erhöhung der Verkehrssicherheit bei Fahrt im Straßenverkehr dient.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Sensoreinrichtung
    2
    Wiedergabeeinheit/Monitor
    3
    Wiedergabesignal
    4
    Verarbeitungseinheit
    5
    Sensor
    6
    Funktionseinheit
    7
    Arbeitsmaschine
    8
    Ausrüstung
    9
    nicht einsehbarer Sichtbereich
    10
    Sichtkegel des Sensors

Claims (14)

  1. Auswechselbare Ausrüstung (8) für eine Arbeitsmaschine (7), wobei die Ausrüstung (8) angepasst ist, mit der Arbeitsmaschine (7) gekoppelt zu werden,
    an der auswechselbaren Ausrüstung (8) ein Sensor (5) derart angebracht ist, dass der Sensor einen Bereich (9) erfasst, der bei an der Arbeitsmaschine (7) angebrachter Ausrüstung (8) in der Blickrichtung eines Fahrers und/oder Bedieners der Arbeitsmaschine (7) hinter der Ausrüstung (8) liegt, und wobei der Sensor (5) angepasst ist, bei Kopplung der Ausrüstung (8) mit einer für den Fahrer und/oder Bediener der Arbeitsmaschine ein Signal ausgebenden Wiedergabeeinheit (2) gekoppelt zu werden.
  2. Ausrüstung (8) nach Anspruch 1, wobei der Sensor (5) einen Bildsensor oder eine Kamera enthält.
  3. Ausrüstung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (5) einen Radarsensor, einen Ultraschallsensor und/oder einen Lasersensor enthält.
  4. Ausrüstung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausrüstung (8) eine Schaufel, ein Brecher, ein Meißel, ein Schneeräumschild oder eine Fräse ist.
  5. Ausrüstung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Ausrüstung (8) eine weitere Funktionseinheit (6) derart angebracht ist, dass die Funktionseinheit (6) im Betrieb derart mit dem Sensor (5) zusammenwirkt, dass die Funktionseinheit (6) den Sensor (5) unterstützt.
  6. Ausrüstung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausrüstung (8) weiter eine Kopplungseinrichtung zur Datenübertragung zu der Wiedergabeeinheit (2) enthält, wobei die Kopplungseinrichtung vorzugsweise eine kabellose Schnittstelle oder eine kabelgebundene Schnittstelle enthält.
  7. Arbeitsmaschine (7) mit einer auswechselbaren Ausrüstung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  8. Arbeitsmaschine (7) nach Anspruch 7, wobei der Sensor (5) derart an der Ausrüstung (8) angebracht ist, dass er einen bei an der Arbeitsmaschine (7) angebrachter Ausrüstung (8) für den Fahrer und/oder den Bediener der Arbeitsmaschine (7) nicht einsehbaren Bereich hinter der Ausrüstung (8) erfasst.
  9. Arbeitsmaschine (7) nach Anspruch 7 oder 8, wobei der vom Sensor (5) erfasste Bereich zumindest einen Teil eines gesetzlich vorgeschriebenen Sichtfelds erfasst.
  10. Arbeitsmaschine (7) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Wiedergabeeinheit (2) einen Monitor und/oder einen Lautsprecher enthält.
  11. Arbeitsmaschine (7) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Sensor (5) ferner mit einem Bedienerassistenzsystem gekoppelt ist, das eine funktionale Kopplung der auswechselbaren Ausrüstung (8) mit der Arbeitsmaschine erfasst und/oder das die Arbeitsmaschine (7) und/oder die auswechselbare Ausrüstung (8) an der Arbeitsmaschine (7) steuert.
  12. Arbeitsmaschine (7) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei eine Eingabeeinrichtung vorgesehen ist, die ein Steuersignal für die Wiedergabeeinheit (2) und/oder für den Sensor (5) liefert.
  13. Arbeitsmaschine (7) nach Anspruch 12, wobei die Eingabeeinrichtung ein Maschinensensor oder eine Einrichtung zur manuellen Eingabe ist.
  14. Arbeitsmaschine (7) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei die Wiedergabeeinheit (2) eine Wiedergabeeinheit eines Spiegelersatzsystems ist.
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