EP3539820A1 - Control device - Google Patents

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EP3539820A1
EP3539820A1 EP18161299.5A EP18161299A EP3539820A1 EP 3539820 A1 EP3539820 A1 EP 3539820A1 EP 18161299 A EP18161299 A EP 18161299A EP 3539820 A1 EP3539820 A1 EP 3539820A1
Authority
EP
European Patent Office
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bottom plate
force
movement
operating device
sensor
Prior art date
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Granted
Application number
EP18161299.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3539820B1 (en
Inventor
Boris Zils
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.)
MOBA Mobile Automation AG
Original Assignee
MOBA Mobile Automation AG
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Filing date
Publication date
Application filed by MOBA Mobile Automation AG filed Critical MOBA Mobile Automation AG
Priority to EP18161299.5A priority Critical patent/EP3539820B1/en
Priority to PCT/EP2019/056026 priority patent/WO2019175107A1/en
Publication of EP3539820A1 publication Critical patent/EP3539820A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3539820B1 publication Critical patent/EP3539820B1/en
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2004Control mechanisms, e.g. control levers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F11/00Lifting devices specially adapted for particular uses not otherwise provided for
    • B66F11/04Lifting devices specially adapted for particular uses not otherwise provided for for movable platforms or cabins, e.g. on vehicles, permitting workmen to place themselves in any desired position for carrying out required operations
    • B66F11/044Working platforms suspended from booms
    • B66F11/046Working platforms suspended from booms of the telescoping type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F17/00Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
    • B66F17/006Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for working platforms

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an operating device for a construction machine and to a corresponding method and to a construction machine, such.
  • B a working platform with a corresponding operating device.
  • embodiments of the present invention relate to the field of joysticks (hand control transmitters) in control units for controlling aerial work platforms.
  • joysticks or hand control generally serve to a construction machine, such.
  • these hand control transmitters are located on the platform so that the operator can control the aerial work platform on which he is standing.
  • a danger is that the operator is trapped in the control or in the movement of the aerial work platform of selbiger and so the controller may not operate correctly if necessary.
  • the problem is addressed here.
  • the DE 20 2010 004 128 U1 describes a manual control with a separate operation and evaluation, which consists essentially of a mechanical part and an electrical part. Between the mechanical part and the electrical part is provided as a separating layer and as a fixing layer for the mechanical parts, a magnetically permeable plate, such as a printed circuit board.
  • the electrical or electronic part of the manual control transmitter is formed by one or more sensors arranged on the underside of the plate, for example magnetic field sensors.
  • the mechanical part is formed on the top of the support plate releasably arranged lever mechanism with a magnet disposed thereon, which can be replaced as a unit in case of repair.
  • the EP 3 086 094 A1 a manual control transmitter for a control and operating unit of a working platform, work machine or construction machine.
  • the manual control transmitter comprises at least one actuating unit, which comprises an actuating element which has at least one magnetic position element, and an evaluation unit, which comprises at least one magnetic field sensor unit.
  • the evaluation unit is designed to detect a position and / or movement of the actuating element in a plane of motion based on a sensor signal from the magnetic field sensor unit.
  • the actuating element is movable relative to the sensor unit along a further movement direction perpendicular to the movement plane, and the evaluation unit is designed to detect a movement of the actuating element along the further movement direction based on a sensor signal from the magnetic field sensor unit.
  • an operating element with an elastically deformable actuating part and a force sensor matrix.
  • An operating element has an actuating part that is elastically deformable at least in certain areas when actuated under force to return to an unactuated position, and a matrix of force sensors for measuring a force application matrix that is assigned to the action of force on the actuating part; and an evaluation unit for comparing the measured force application matrix with a predetermined force application matrix, in order to assign an electrical switching function to the operating element at a minimum match of the measured force application matrix with the predetermined force application matrix.
  • the object of the present invention is to provide a concept for an operating unit, which offers an improved compromise of operability, safety and safe installation.
  • Embodiments of the present invention provide an operating device for a construction machine having a bottom plate, a hand controller, a motion sensor (e.g., a Hall sensor), and at least one force sensor.
  • the hand control transmitter or else called a joystick is arranged at an angle to the bottom plate and at least one-dimensional or two-dimensionally movable relative to the bottom plate.
  • the position and / or movement of the joystick / manual control transmitter can be determined with the motion sensor, which outputs a so-called motion signal as a function of the determined position and / or the specific movement.
  • the at least one force sensor is designed to determine a force acting on the hand control element or a force transmitted from the hand control transmitter to the bottom plate and to output a force signal as a function of the determined force.
  • Embodiments of the present invention are based on the finding that in the collision scenarios described above (corresponding to which the operator can be trapped or squeezed between the basket or, in particular, the joystick and a part of the building during extension of the telescopic arm of the aerial work platform), the joystick frequently occurs jamming or timely zeroing to stop movement of the machine's telescopic arm.
  • the body of the operator is often clamped in the area of the control element, so that the body of the operator presses against the joystick, whereby the movement of the telescopic arm of the machine would be continued and the operator would be further squeezed and trapped.
  • the operating device (manual control / joystick) equipped with an additional protection function by which an overload of the joystick itself can be detected.
  • the overload is relevant if the manual control transmitter is actuated beyond the maximum range of motion since such overloads frequently occur in the above-described collision scenarios.
  • the manual control transmitter is at least one force sensor, for. B. expanded in the form of a strain gauge (DMS).
  • DMS strain gauge
  • the protective function on the circuit board of the joystick module additionally at least one strain gauge (DMS sensors) as force sensor (s) in the field of motion sensor (Hall sensor) may be applied, e.g. Measure or detect a deformation of the printed circuit board when force is applied to the joystick.
  • An optional evaluation unit evaluates the signals of the Hall sensors as well as the strain gage sensors and can detect an overload of the joystick on the basis of the signals of the strain gage sensors and thus a possible danger situation of the operator.
  • the force sensors / strain gauges considered here are inexpensive elements and can, for. B. by simply sticking on a joystick component such.
  • the operating unit comprises an evaluation unit, which receives above all the force signal of the at least one force sensor to detect an overload.
  • This evaluation functionality can be integrated into the existing transmitter of the joystick.
  • the evaluation is designed, for example, to stop at the specific overload movement of the construction machine or a speed of movement of components of the construction machine, such as an extension of the telescopic arm.
  • a countermovement is triggered by which the operator can later escape from the jammed situation.
  • a countermovement is a movement in a preferred manner opposite direction of movement, in general case but different directions of movement relative to the current movement.
  • a movement speed of the construction machine or a movement speed of components of the construction machine, such as an extension of the telescopic arm can be reduced at a low overload once only.
  • various functions can be realized. For example, a speed of movement of the telescopic arm of the machine can be halved from a first threshold and then set to zero when a second threshold is exceeded, d. H. stopping the machine or the telescopic arm, in order then also to trigger a counter-movement in a further step.
  • These thresholds are adjustable according to embodiments.
  • an alarm signal is output at a certain overload.
  • a warning for example, on the operator's display
  • a countermovement as mentioned above can be initiated, because then it can be assumed that the machine operator can no longer operate the joystick (for example, because the operator is trapped).
  • the "threshold" for a warning signal in case of overload is also adjustable, for example by input element of the operating unit. It would also be conceivable here that the temporal component, that is to say a specific period of non-reaction to the alarm signal, is taken into account in the evaluation.
  • an alarm signal may also be issued when, for example, the joystick is in a locked / locked state and yet is attempting to move in either direction.
  • This force can be detected by the transmitter with the aid of the at least one force sensor, so that the operator then a corresponding message, the joystick to unlock / unlock, is displayed on the screen or can be generally output.
  • the evaluation is designed to store the force signal or the force signals (for multiple force sensors) and / or to store a maximum value for the force signal or the force signals.
  • This has the meaning that a so-called "overload control" is achieved.
  • the joystick is designed for a maximum force of 300 N (30 kg). Higher forces can permanently damage the joystick or the joystick mechanism.
  • the evaluation unit in the joystick module constantly measures the loads acting on the joystick and saves the highest values. The manufacturer of the machine can interrogate these values in the event of service or repair and replace the joystick mechanism if necessary preventively. In this case, it would be possible in a preferred manner that the mechanics and electronics of the joystick are separated, so that a separate exchange is possible. Regarding this separation of mechanics and electronics is also generally noted that according to preferred embodiments, the transmitter is integrated, for example, on a printed circuit board or arranged on a printed circuit board.
  • the evaluation can be designed to calibrate the force / strain gauge sensors by the Hall sensor in zero position of the joystick, since the strain gage sensors usually have a temperature and aging-related drift and it can be assumed that in the Zeroing the joystick should have no force acting on the force sensors.
  • These force / strain gauge sensors can be monitored by the evaluation unit such that a defect in the protective function or the protective elements is displayed. In this case, a corresponding warning signal can then be output to the machine operator.
  • a type of emergency operation can be implemented by the additional force sensors, even if the motion sensor (eg hall sensor) is defective, since by means of the force sensors (strain gage sensors) and an operating force evaluated as an operating signal can be.
  • the transmitter could then interpret the force signal of the force sensor as a motion signal.
  • the joystick can be operated until the replacement of the defective module during the next maintenance or repair.
  • the transmitter can be designed to a position of the joystick / manual control transmitter with the motion sensor and to determine a movement of the joystick / hand control transmitter with the force sensor, although the motion sensor has no defect.
  • the motion signal output by the force sensor could be continuously compared with the motion signal of the motion sensor by the evaluation electronics and thus checked for plausibility.
  • the evaluation electronics and the sensors are preferably implemented on a printed circuit board.
  • the strain gauge sensor elements are glued to the circuit board.
  • it can also be provided according to another layout, a printed circuit board layout, in which the strain gauge sensors are integrated directly into the circuit board.
  • a deformation of the bottom plate or the printed circuit board or the component is determined, for example, and a force signal is output on the basis of the determined deformation.
  • the motion sensor is arranged in the foot base of the joystick or in the area of the foot of the foot, while the one or more force sensors may be provided around this foot.
  • Another embodiment relates to a construction machine, such.
  • Fig. 1 shows a control unit 150 with a manual control transmitter 300, which can also be referred to as a joystick.
  • This manual control transmitter 300 is arranged angled relative to a base plate or printed circuit board 430 and designed to be movable.
  • the manual control transmitter 300 perpendicular to the bottom plate 430 and at least uniaxial (eg front-rear, see arrow X) or biaxial (plus left-right, see arrow Y) or even three-axis (plus push-pull, see arrow Z) movable ,
  • the movement is by means of a part of the circumference of the operating device 150 associated movement sensor 400, such.
  • B a Hall sensor, monitored in the X, Y and / or Z direction.
  • This movement sensor 400 detects one, two or three axes, the movement of the joystick 300 relative to the bottom plate 430 or the printed circuit board 430 and emits a so-called movement signal 401 on the basis thereof.
  • This movement signal is received and evaluated by the optional evaluation unit 500.
  • the operating device 150 still has a force sensor 410, such. B. on a strain gauge. This can z. B. be arranged on the joystick 300. Alternatively, an arrangement of the force sensor in the bottom plate or printed circuit board 430 would be conceivable, as illustrated here by the component marked with the reference numeral 410 '.
  • the force sensor 410 (410 ') outputs a force signal 411, which is also received by the evaluation device 500, for example.
  • the force signal 411 depends, for example, on the deformation of the joystick 300 or on the deformation of the bottom plate or printed circuit board 430. If the force signal 411 has a predetermined value, such as, for example, B. exceeds 300 Newton accordingly, the evaluation device 500 can detect a so-called overload. These 300 Newton are only examples and may vary depending on the application, eg. B. in the range between 10 Newton and 1000 Newton.
  • Fig. 2a shows an aerial work platform 10, which consists essentially of a chassis 11 and a crane mechanism 12 arranged thereon.
  • the crane mechanism 12 is rotatably arranged relative to the chassis 11 and changeable by the lifting cylinder 16 in its angle of attack.
  • the crane mechanism 12 includes a retractable telescopic boom 13, at the end of a basket 14 is arranged. In the basket 14, a person 1 as shown, or even work materials can be transported.
  • an operating unit 15 is arranged in the basket 14.
  • This operating unit 15 essentially comprises operating lever / manual control transmitter (or so-called joysticks 30) and optionally also keyboard elements 21, as in FIG Fig. 3 shown closer.
  • a working position could be a stem 6 mounted on a building wall 5, such as in FIG Fig. 2a presented a balcony. It is common that an operating unit 15 is arranged in the basket 14 in the direction of the working platform 10 and thus the operator 1 looks in the basket 14 in the direction of view of the machine 10.
  • the operator 1 moves during extension of the telescopic boom 13 with his back to the appropriate working position.
  • the arrangement of the operating unit 15 in the basket 14 allows the operator 1 to work easier and better at the working position, since no work-related parts such as the operating unit 15 are then in the way.
  • a disadvantage of the arrangement of the operating unit 15 in the basket 14 is that when approaching the working position an obstacle, such as a building porch 6, the operator 1 can be easily overlooked and it may possibly lead to a collision of the operator 1 with the building porch 6. Since the telescopic boom 13 extends in a collision of the operator 1 with the building porch 6 further in a direction of movement B, the operator 1 is pressed with his upper body 2 directly to the control unit 15. The operator 1 is then no longer able to bring the operating lever or joystick 30 in a zero position and thus to stop further extension of the telescopic boom 13. Such a collision situation is in the Fig. 2b and 2c shown.
  • FIG. 3 shows an example of an operating unit 15 for controlling the construction machine or in Fig. 2a-2c illustrated system 10 comprising crane mechanism 12 and / or telescopic boom 13 and / or basket 14 of the platform 10 (or a component of the system).
  • the individual movements of the basket 14 can be changed, for example, the telescopic boom 13 and extend or change the angle of attack of the crane mechanism 12 by the lifting cylinder 16.
  • These joysticks 30 are each arranged on a module 20a and 20b, which can be easily replaced, for example in the event of a defect, without the entire operating unit 15 having to be replaced.
  • a keyboard module 21 and a display 22 for displaying machine-relevant data and parameters are arranged for further functionalities.
  • Fig. 4 shows how the operator 1 in a collision with a building porch 6 (see Fig. 2c ) is pressed with his upper body 2 directly on the knob 31 of the operating lever or joystick 30 of the control unit 15 and a force F, FOL on the knob 31 exerts.
  • the operator 1 would no longer be able to bring the operating lever or joystick 30 into a zero position and thus to stop further extension of the telescopic jib 13.
  • the Fig. 5a and 5b show a joystick module 20a / b in a side view.
  • the mechanical components of the joystick 30 are arranged on a printed circuit board 43, preferably screwed thereto.
  • the joystick lever 30 consists essentially of a knob 31, which serves the operator 1 to operate the joystick 30 in different directions. Directly below the knob 31 is a latch 33, which must be pulled up before each actuation of the joystick. This prevents an unconscious or unwanted operation of the joystick 30 and thus an unconscious or unwanted movement of the crane mechanism 12, the telescopic boom 13 and / or the basket 14 of the platform 10. This can happen when the operator 1, for example, in the basket 14 turn around must and with the elbow accidentally comes against the joystick lever 30.
  • a so-called bellows 32 is arranged in the lower part, which consists of a movable material.
  • the bellows 32 In a lateral movement of the joystick 30, as in Fig. 5b shown, the bellows 32 is compressed on one side and on the pulled apart on the other side.
  • the required electronics for detecting and evaluating the joystick movements are ideally located below the printed circuit board 43 and essentially consists of a Hall sensor 40.
  • Joystick movements are detected by a magnet attached to the mechanism, not shown here.
  • the joystick module 20a / b is preferably releasably secured in the outer edge regions of the printed circuit board 43 to holders 35a / b by means of fastening means 36.
  • a force F acting on the knob 31 of the operating lever or joystick 30 of the operating unit 15 a force is thus also exerted on the printed circuit board 43, which leads to mechanical tension or mechanical deformations of the printed circuit board 43.
  • Such mechanical stresses can be measured with the present invention by means of at least one DMS sensor 41 and / or 42 arranged on the printed circuit board 43.
  • An overloading ie a force acting on the joystick lever 30 beyond the maximum permissible load limit, can also be as schematically shown in FIGS Fig. 6a and 6b represented, with the at least one arranged on the circuit board 43 DMS sensor 41 and / or 42 are detected.
  • the overloading of the joystick lever 30 is indicated schematically by the dashed line 44, which shows that the joystick 30 is in comparison to the illustration in FIG Fig. 5b with a stronger force FOL was pressed.
  • the circuit board 43 lowers in an overload or lifts.
  • Fig. 7a to 7b illustrate, indicated by hatching, the voltage conditions in the bottom plate / circuit board 43 when the joystick 30 is deflected out of the dotted line rest position.
  • the rest position is indicated by dashed lines, wherein the deflection or the force leading to the deflection is marked F.
  • the z. B. can protrude vertically from the bottom plate / circuit board, it should be noted at this point that it is also another movable element, the z. B. is angled at a different angle, can act.
  • the operating device is suitable not only for the above-explained embodiments working platforms, but also for other construction machines.
  • the motion sensor can be realized for example by an inductive element or a capacitive element.
  • the force sensor does not necessarily have to be realized as a strain gauge, but can also be designed differently.
  • Further embodiments relate to a method for operating the aerial work platform.
  • the method includes the steps of monitoring the motion / position of the joystick and outputting a corresponding motion signal, monitoring a force applied to the joystick, and outputting a corresponding force signal, as well as controlling the construction machine in response to the two monitored quantities.
  • aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.
  • Some or all of the method steps may be performed by a hardware device (or using a hardware apparatus), such as a microprocessor, a programmable computer, or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.
  • embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software.
  • the implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.
  • some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.
  • embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is operative to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer.
  • the program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.
  • inventions include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium.
  • an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.
  • a further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein.
  • the data carrier, the digital storage medium or the computer-readable medium are typically representational and / or non-transitory.
  • a further embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals, which represent the computer program for performing one of the methods described herein.
  • the data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.
  • Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.
  • a processing device such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.
  • Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.
  • Another embodiment according to the invention comprises a device or system adapted to transmit a computer program for performing at least one of the methods described herein to a receiver.
  • the transmission can be done for example electronically or optically.
  • the receiver may be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device.
  • the device or system may include a file server for transmitting the computer program to the recipient.
  • a programmable logic device eg, a field programmable gate array, an FPGA
  • a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein.
  • the methods are performed by a any hardware device performed. This may be a universal hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the process, such as an ASIC.
  • the devices described herein may be implemented, for example, using a hardware device, or using a computer, or using a combination of a hardware device and a computer.
  • the devices described herein, or any components of the devices described herein, may be implemented at least in part in hardware and / or software (computer program).
  • the methods described herein may be implemented using a hardware device, or using a computer, or using a combination of a hardware device and a computer.

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Abstract

Eine Bedienvorrichtung für eine Baumaschine umfasst eine Bodenplatte, einen Handsteuergeber, einen Bewegungssensor sowie einen Kraftsensor. Der Handsteuergeber ist gewinkelt zu der Bodenplatte angeordnet und zumindest eindimensional gegenüber der Bodenplatte bewegbar. Der Bewegungssensor ist ausgebildet, die Position und/oder die Bewegung des Handsteuergebers gegenüber der Bodenplatte zu bestimmen und in Abhängigkeit von der bestimmten Position und/oder der bestimmten Bewegung ein Bewegungssignal auszugeben. Der Kraftsensor ist ausgebildet, um eine auf den Handsteuergeber wirkende Kraft zu bestimmen und in Abhängigkeit von der bestimmten Kraft ein Kraftsignal auszugeben.An operating device for a construction machine comprises a base plate, a hand control transmitter, a motion sensor and a force sensor. The manual control transmitter is arranged at an angle to the bottom plate and at least one-dimensionally movable relative to the bottom plate. The motion sensor is configured to determine the position and / or movement of the manual control transmitter relative to the bottom plate and to output a motion signal in response to the determined position and / or movement. The force sensor is designed to determine a force acting on the manual control transmitter and to output a force signal as a function of the determined force.

Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Bedienvorrichtung für eine Baumaschine sowie auf ein entsprechendes Verfahren sowie auf eine Baumaschine, wie z. B. eine Arbeitsbühne mit einer entsprechenden Bedienvorrichtung. Im Allgemeinen liegt die Erfindung bzw. bevorzugte Ausführungsbeispiele derselben auf dem Gebiet von Hubarbeitsbühnen, z. B. hydraulischen Hubarbeitsbühnen, die über einen teleskopierbaren Kranmechanismus an einem LKW oder einem selbstfahrenden Chassis befestigt sind. Insbesondere beziehen sich Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf das Gebiet von Joysticks (Handsteuergeber) in Bedieneinheiten zur Steuerung von Hubarbeitsbühnen.Embodiments of the present invention relate to an operating device for a construction machine and to a corresponding method and to a construction machine, such. B. a working platform with a corresponding operating device. In general, the invention or preferred embodiments thereof in the field of aerial work platforms, z. As hydraulic aerial work platforms, which are attached via a telescopic crane mechanism to a truck or a self-propelled chassis. In particular, embodiments of the present invention relate to the field of joysticks (hand control transmitters) in control units for controlling aerial work platforms.

Joysticks oder allgemein Handsteuergeber dienen dazu, um eine Baumaschine, wie z. B. eine Hubarbeitsbühne oder insbesondere dessen Ausleger zu steuern. Bei Hubarbeitsbühnen sind diese Handsteuergeber beispielsweise auf der Plattform angeordnet, so dass der Bediener die Hubarbeitsbühne, auf welcher er steht, steuern kann. Eine Gefahr besteht darin, dass der Bediener in der Steuerung bzw. in der Bewegung der Hubarbeitsbühne von selbiger eingeklemmt wird und so die Steuerung gegebenenfalls nicht mehr korrekt betätigen kann. Bereits in dem Stand der Technik ist hier das Problem adressiert.Joysticks or hand control generally serve to a construction machine, such. As an aerial work platform or in particular to control its boom. For example, in aerial work platforms, these hand control transmitters are located on the platform so that the operator can control the aerial work platform on which he is standing. A danger is that the operator is trapped in the control or in the movement of the aerial work platform of selbiger and so the controller may not operate correctly if necessary. Already in the prior art, the problem is addressed here.

Bekannt ist aus dem Stand der Technik das in den europäischen Patenten 2 462 048 und 2 462 049 beschriebene Steuersystem einer Bedienkabine mit erhöhter Sicherheit. Darin ist im Wesentlichen ein Schutz- bzw. Lastschalter beschrieben, der an einem beweglichen Bedienpult angeordnet ist. Gerät der Maschinenbediener in eine wie eingangs beschriebene Situation, so wird der Lastschalter durch die Bewegung des Bedienpultes ausgelöst. Weiterhin beschreibt die EP 2 794 460 A1 eine hydraulische Arbeitsbühne mit einem Leitstand, wobei die Arbeitsbühne ein Steuerpult mit zwei Halbpulten aufweist, die jeweils mindestens einen Hebel oder einen Knopf zur manuellen Steuerung der Arbeitsbühne aufweisen. Dabei sind die Halbpulte seitlich einer Bedienperson angeordnet, sodass vor der Bedienperson kein Steuerhebel oder -knopf liegt.It is known from the prior art that in the European patents 2 462 048 and 2 462 049 described control system of a control cabin with increased safety. Therein, a protective or load switch is essentially described, which is arranged on a movable control panel. Device of the machine operator in a situation as described above, the load switch is triggered by the movement of the control panel. Furthermore, the describes EP 2 794 460 A1 a hydraulic platform with a control station, wherein the platform comprises a control panel with two semis, each having at least one lever or a knob for manual control of the platform. The half consoles are arranged side of an operator, so that there is no control lever or button in front of the operator.

Die DE 20 2010 004 128 U1 beschreibt einen Handsteuergeber mit einer getrennten Betätigung und Auswertung, der sich im Wesentlichen aus einem mechanischen Teil und einem elektrischen Teil zusammensetzt. Zwischen dem mechanischen Teil und dem elektrischen Teil ist als Trennschicht und als Befestigungsschicht für die mechanischen Teile eine magnetisch durchlässige Platte vorgesehen, beispielsweise eine Leiterplatte. Der elektrische bzw. elektronische Teil des Handsteuergebers wird durch einen oder mehrere auf der Unterseite der Platte angeordnete Sensoren, beispielsweise Magnetfeldsensoren, gebildet. Den mechanischen Teil bildet ein auf der Oberseite der Trägerplatte lösbar angeordneter Hebelmechanismus mit einem daran angeordneten Magneten, welcher als Einheit im Reparaturfall ausgewechselt werden kann.The DE 20 2010 004 128 U1 describes a manual control with a separate operation and evaluation, which consists essentially of a mechanical part and an electrical part. Between the mechanical part and the electrical part is provided as a separating layer and as a fixing layer for the mechanical parts, a magnetically permeable plate, such as a printed circuit board. The electrical or electronic part of the manual control transmitter is formed by one or more sensors arranged on the underside of the plate, for example magnetic field sensors. The mechanical part is formed on the top of the support plate releasably arranged lever mechanism with a magnet disposed thereon, which can be replaced as a unit in case of repair.

Ferner offenbart die EP 3 086 094 A1 einen Handsteuergeber für eine Steuer- und Bedieneinheit einer Hubarbeitsbühne, Arbeitsmaschine oder Baumaschine. Der Handsteuergeber umfasst zumindest eine Betätigungseinheit, die ein Betätigungselement umfasst, das zumindest ein magnetisches Positionselement aufweist, und eine Auswerteeinheit, die zumindest eine Magnetfeld-Sensoreinheit umfasst. Die Auswerteeinheit ist ausgebildet, um basierend auf einem Sensorsignal von der Magnetfeld-Sensoreinheit eine Position und/oder Bewegung des Betätigungselements in einer Bewegungsebene zu detektieren. Das Betätigungselement ist in Bezug zu der Sensoreinheit entlang einer weiteren Bewegungsrichtung senkrecht zu der Bewegungsebene bewegbar, und die Auswerteeinheit ist ausgebildet, um eine Bewegung des Betätigungselements entlang der weiteren Bewegungsrichtung basierend auf einem Sensorsignal von der Magnetfeld-Sensoreinheit zu detektieren.Further, the EP 3 086 094 A1 a manual control transmitter for a control and operating unit of a working platform, work machine or construction machine. The manual control transmitter comprises at least one actuating unit, which comprises an actuating element which has at least one magnetic position element, and an evaluation unit, which comprises at least one magnetic field sensor unit. The evaluation unit is designed to detect a position and / or movement of the actuating element in a plane of motion based on a sensor signal from the magnetic field sensor unit. The actuating element is movable relative to the sensor unit along a further movement direction perpendicular to the movement plane, and the evaluation unit is designed to detect a movement of the actuating element along the further movement direction based on a sensor signal from the magnetic field sensor unit.

Weiterhin beschreibt die DE 10 2014 105 177 A1 ein Bedienelement mit einem elastisch verformbaren Betätigungsteil und einer Kraftsensorenmatrix. Ein Bedienelement weist ein bei Betätigung unter Krafteinwirkung zur Rückstellung in eine unbetätigte Stellung wenigstens bereichsweise elastisch verformbares Betätigungsteil und eine Matrix von Kraftsensoren zur Messung einer Krafteinwirkungsmatrix auf, die der Krafteinwirkung auf das Betätigungsteil zugeordnet ist; und eine Auswerteinheit zum Vergleich der gemessenen Krafteinwirkungsmatrix mit einer vorgegebenen Krafteinwirkungsmatrix, um bei einer Mindestübereinstimmung der gemessenen Krafteinwirkungsmatrix mit der vorgegebenen Krafteinwirkungsmatrix dem Bedienelement eine elektrische Schaltfunktion zuzuordnen.Furthermore, the describes DE 10 2014 105 177 A1 an operating element with an elastically deformable actuating part and a force sensor matrix. An operating element has an actuating part that is elastically deformable at least in certain areas when actuated under force to return to an unactuated position, and a matrix of force sensors for measuring a force application matrix that is assigned to the action of force on the actuating part; and an evaluation unit for comparing the measured force application matrix with a predetermined force application matrix, in order to assign an electrical switching function to the operating element at a minimum match of the measured force application matrix with the predetermined force application matrix.

Keine der aus dem Stand der Technik bekannten Druckschriften beschäftigt sich jedoch mit einer Schutzfunktion bei Überlast des Joysticks, ausgelöst durch ein Einquetschen/Einklemmen einer Person beim Ausfahren eines Teleskoparms einer Hubarbeitsbühne. In der Praxis kommen solche Unfälle häufiger vor und es hat sich gezeigt, dass Personen im Korb in einer solchen Paniksituation hektisch versuchen, die Joystickhebel hin und her zu bewegen, sofern dies noch möglich ist. Hier setzt die vorliegende Erfindung an. Deshalb besteht der Bedarf nach einem verbesserten Ansatz.However, none of the documents known from the prior art deals with a protective function in case of overload of the joystick, triggered by a person squeezing / pinching when extending a telescopic arm of an aerial work platform. In practice, such accidents occur more frequently and it has been shown that People in the basket in such a panic situation frantically try to move the joystick lever back and forth, if this is still possible. This is where the present invention begins. Therefore, there is a need for an improved approach.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Konzept für eine Bedieneinheit zu schaffen, das einen verbesserten Kompromiss aus Bedienbarkeit, Sicherheit und sichere Montage bietet.The object of the present invention is to provide a concept for an operating unit, which offers an improved compromise of operability, safety and safe installation.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object is solved by the independent claims.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Bedienvorrichtung für eine Baumaschine mit einer Bodenplatte, einem Handsteuergeber, einem Bewegungssensor (z.B. Hallsensor) sowie zumindest einem Kraftsensor. Der Handsteuergeber oder auch Joystick genannt ist gewinkelt zu der Bodenplatte angeordnet und zumindest eindimensional oder auch zweidimensional gegenüber der Bodenplatte bewegbar. Die Position und/oder Bewegung des Joysticks / Handsteuergebers kann mit dem Bewegungssensor bestimmt werden, der in Abhängigkeit von der bestimmten Position und/oder der bestimmten Bewegung ein sog. Bewegungssignal ausgibt. Der zumindest eine Kraftsensor ist ausgebildet, um eine auf das Handsteuerelement einwirkende Kraft oder eine von dem Handsteuergeber auf die Bodenplatte übertragene Kraft zu bestimmen und in Abhängigkeit von der bestimmten Kraft ein Kraftsignal auszugeben.Embodiments of the present invention provide an operating device for a construction machine having a bottom plate, a hand controller, a motion sensor (e.g., a Hall sensor), and at least one force sensor. The hand control transmitter or else called a joystick is arranged at an angle to the bottom plate and at least one-dimensional or two-dimensionally movable relative to the bottom plate. The position and / or movement of the joystick / manual control transmitter can be determined with the motion sensor, which outputs a so-called motion signal as a function of the determined position and / or the specific movement. The at least one force sensor is designed to determine a force acting on the hand control element or a force transmitted from the hand control transmitter to the bottom plate and to output a force signal as a function of the determined force.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung liegen der Erkenntnis zugrunde, dass es bei oben beschriebenen Kollisionsszenarien (entsprechend welchen beim Ausfahren des Teleskoparms der Hubarbeitsbühne der Bediener zwischen dem Korb bzw. insbesondere Joystick und einem Gebäudeteil eingeklemmt oder eingequetscht werden kann) häufig dazu kommt, dass der Joystick aufgrund des Einklemmens nicht mehr bedient oder rechtzeitig in Nullstellung gebracht werden kann, um eine Bewegung des Teleskoparms der Maschine zu stoppen. Hierbei ist der Körper des Bedieners häufig im Bereich des Bedienelements eingeklemmt, so dass der Körper des Bedieners gegen den Joystick drückt, wodurch die Bewegung des Teleskoparms der Maschine fortgesetzt werden würde und der Bediener immer weiter eingequetscht und eingeklemmt werden würde. Um hier Abhilfe zu schaffen, werden nicht externe Sicherheitsmechanismen (Notausknopf) implementiert, sondern gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Bedienvorrichtung (Handsteuergeber / Joystick) mit einer zusätzlichen Schutzfunktion ausgestattet, durch die eine Überlast des Joysticks selber erkannt werden kann. Hierbei ist insbesondere die Überlast relevant, wenn der Handsteuergeber über dem maximalen Bewegungsbereich hinaus betätigt wird, da solche Überlasten bei oben erläuterten Kollisionsszenarien häufig auftreten. Um diese Erkennung zu realisieren, ist der Handsteuergeber um mindestens einen Kraftsensor, z. B. in Form eines Dehnungsmessstreifens (DMS) erweitert. Diese zusätzliche Schutzfunktion bzw. das zusätzliche Schutzelement, das in das Joystickmodul der Bedieneinheit integriert bzw. darin angeordnet ist, kann von außen keine Beschädigung oder Ähnliches, beispielsweise auch Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit oder Staub, erfahren. Auch wird der Anbringungsort der Bedieneinheit nicht eingeschränkt.Embodiments of the present invention are based on the finding that in the collision scenarios described above (corresponding to which the operator can be trapped or squeezed between the basket or, in particular, the joystick and a part of the building during extension of the telescopic arm of the aerial work platform), the joystick frequently occurs jamming or timely zeroing to stop movement of the machine's telescopic arm. Here, the body of the operator is often clamped in the area of the control element, so that the body of the operator presses against the joystick, whereby the movement of the telescopic arm of the machine would be continued and the operator would be further squeezed and trapped. To remedy this situation, not external safety mechanisms (emergency stop button) are implemented, but according to embodiments of the present invention, the operating device (manual control / joystick) equipped with an additional protection function by which an overload of the joystick itself can be detected. This is in particular the overload is relevant if the manual control transmitter is actuated beyond the maximum range of motion since such overloads frequently occur in the above-described collision scenarios. To realize this recognition, the manual control transmitter is at least one force sensor, for. B. expanded in the form of a strain gauge (DMS). This additional protective function or the additional protective element, which is integrated into the joystick module of the operating unit or arranged therein, can not be damaged from the outside or the like, for example, environmental influences such as moisture or dust. Also, the mounting location of the operating unit is not restricted.

Gemäß Ausführungsbeispielen kann zur Realisierung der Schutzfunktion auf der Leiterplatte des Joystickmoduls zusätzlich mindestens ein Dehnungsmessstreifen (DMS-Sensoren) als Kraftsensor(en) im Bereich der Bewegungssensorik (Hall-Sensorik) aufgebracht sein, die z.B. eine Verformung der Leiterplatte bei Krafteinwirkung auf den Joystick messen bzw. detektieren. Eine optionale Auswerteeinheit wertet die Signale der Hall-Sensorik sowie der DMS-Sensoren aus und kann anhand der Signale der DMS-Sensoren eine Überlast des Joysticks und somit eine etwaige Gefahrensituation des Bedieners erkennen. Die hier angedachten Kraftsensoren / Dehnungsmesstreifen sind kostengünstige Elemente und können, z. B. durch einfaches Aufkleben auf einer Joystick-Komponente, wie z. B. einer Leiterplatte, integriert bzw. darauf angeordnet werden und so mit der Auswerteeinheit verbunden werden.According to embodiments, in order to realize the protective function on the circuit board of the joystick module additionally at least one strain gauge (DMS sensors) as force sensor (s) in the field of motion sensor (Hall sensor) may be applied, e.g. Measure or detect a deformation of the printed circuit board when force is applied to the joystick. An optional evaluation unit evaluates the signals of the Hall sensors as well as the strain gage sensors and can detect an overload of the joystick on the basis of the signals of the strain gage sensors and thus a possible danger situation of the operator. The force sensors / strain gauges considered here are inexpensive elements and can, for. B. by simply sticking on a joystick component such. As a circuit board, integrated or arranged thereon and are connected to the evaluation.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Bedieneinheit eine Auswerteeinheit, die vor allem das Kraftsignal des zumindest einen Kraftsensors empfängt, um eine Überlast zu erkennen. Diese Auswertefunktionalität kann dabei in die bereits vorhandene Auswerteelektronik des Joysticks integriert sein.According to further embodiments, the operating unit comprises an evaluation unit, which receives above all the force signal of the at least one force sensor to detect an overload. This evaluation functionality can be integrated into the existing transmitter of the joystick.

Entsprechend Ausführungsbeispielen ist die Auswerteelektronik beispielsweise dazu ausgebildet, um bei der bestimmten Überlast eine Bewegung der Baumaschine bzw. eine Bewegungsgeschwindigkeit von Komponenten der Baumaschine, wie beispielsweise ein Ausfahren des Teleskoparms, zu stoppen. Insofern wird bei einer Überlast des Joysticks, das heißt, wenn dieser über den maximalen Bewegungsbereich hinaus betätigt wird, beispielsweise eine Bewegung des Teleskoparms der Maschine gestoppt und entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen eine Gegenbewegung ausgelöst, durch die der Bediener sich später aus der eingeklemmten Situation befreien kann. Hierbei ist eine Gegenbewegung eine Bewegung in bevorzugter Weise entgegengesetzter Bewegungsrichtung, im allgemeinen Fall aber unterschiedlichen Bewegungsrichtungen gegenüber der aktuellen Bewegung.According to embodiments, the evaluation is designed, for example, to stop at the specific overload movement of the construction machine or a speed of movement of components of the construction machine, such as an extension of the telescopic arm. In this respect, in the event of an overload of the joystick, that is to say when it is actuated beyond the maximum range of movement, for example a movement of the telescopic arm of the machine is stopped and, according to further embodiments, a countermovement is triggered by which the operator can later escape from the jammed situation. Here, a countermovement is a movement in a preferred manner opposite direction of movement, in general case but different directions of movement relative to the current movement.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann bei einer geringen Überlast erst einmal eine Bewegungsgeschwindigkeit der Baumaschine bzw. eine Bewegungsgeschwindigkeit von Komponenten der Baumaschine, wie beispielsweise ein Ausfahren des Teleskoparms, reduziert werden. Insofern kann je nach Einwirken der Kraft auf den Joystick verschiedene Funktionen realisiert werden. Beispielsweise kann eine Bewegungsgeschwindigkeit des Teleskoparms der Maschine ab einer ersten Schwelle halbiert und bei Überschreiten einer zweiten Schwelle dann auf null gesetzt werden, d. h. ein Stoppen der Maschine bzw. des Teleskoparms, um dann in einem weiteren Schritt ebenfalls eine Gegenbewegung auszulösen. Diese Schwellen sind entsprechend Ausführungsbeispielen einstellbar.According to further embodiments, a movement speed of the construction machine or a movement speed of components of the construction machine, such as an extension of the telescopic arm can be reduced at a low overload once only. In this respect, depending on the action of the force on the joystick various functions can be realized. For example, a speed of movement of the telescopic arm of the machine can be halved from a first threshold and then set to zero when a second threshold is exceeded, d. H. stopping the machine or the telescopic arm, in order then also to trigger a counter-movement in a further step. These thresholds are adjustable according to embodiments.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen wäre es denkbar, dass bei einer bestimmten Überlast ein Alarmsignal ausgegeben wird. Hinterher ergibt sich dann beispielsweise folgendes Szenario. Wenn der Joystick ausgelenkt wird, wird zunächst eine Warnung (beispielsweise auf dem Display der Bediener) ausgegeben. Wenn die einwirkende Kraft auf den Joystick zunimmt, kann eine wie zuvor genannte Gegenbewegung eingeleitet werden, da dann davon ausgegangen werden kann, dass der Maschinenbediener den Joystick nicht mehr bedienen kann (beispielsweise, weil der Bediener eingeklemmt ist). Die "Schwelle" für ein Warnsignal bei Überlast ist ebenfalls einstellbar, beispielsweise per Eingabeelement der Bedieneinheit. Auch wäre es hierbei denkbar, dass die zeitliche Komponente, also eine bestimmte Zeitdauer des Nichtreagierens auf das Alarmsignal mit bei der Auswertung berücksichtigt wird.According to further embodiments, it would be conceivable that an alarm signal is output at a certain overload. Afterwards, for example, the following scenario results. When the joystick is deflected, a warning (for example, on the operator's display) is displayed. If the force acting on the joystick increases, a countermovement as mentioned above can be initiated, because then it can be assumed that the machine operator can no longer operate the joystick (for example, because the operator is trapped). The "threshold" for a warning signal in case of overload is also adjustable, for example by input element of the operating unit. It would also be conceivable here that the temporal component, that is to say a specific period of non-reaction to the alarm signal, is taken into account in the evaluation.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann auch ein Alarmsignal ausgegeben werden, wenn sich der Joystick beispielsweise in einem gesperrten/verriegelten Zustand befindet und dennoch in eine der genannten Richtungen versucht wird, zu bewegen. Diese Kraft kann unter Zuhilfenahme des mindestens einen Kraftsensors durch die Auswerteelektronik erkannt werden, so dass dem Bediener dann eine entsprechende Meldung, den Joystick zu entsperren/zu entriegeln, auf dem Display angezeigt wird bzw. allgemein ausgegeben werden kann.According to other embodiments, an alarm signal may also be issued when, for example, the joystick is in a locked / locked state and yet is attempting to move in either direction. This force can be detected by the transmitter with the aid of the at least one force sensor, so that the operator then a corresponding message, the joystick to unlock / unlock, is displayed on the screen or can be generally output.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist die Auswerteelektronik ausgebildet, um das Kraftsignal bzw. die Kraftsignale (bei mehreren Kraftsensoren) zu speichern und/oder einen Höchstwert für das Kraftsignal bzw. die Kraftsignale zu speichern. Dies hat den Sinn, dass eine sogenannte "Overload-Control" erzielt wird. Der Joystick ist beispielsweise für eine Kraft von maximal 300 N (30 kg) ausgelegt. Höhere Kräfte können zu einer permanenten Beschädigung des Joysticks bzw. der Joystickmechanik führen. Die Auswerteeinheit im Joystick-Modul misst ständig die auf den Joystick einwirkenden Lasten und speichert die höchsten Werte ab. Der Hersteller der Maschine kann diese Werte im Service- bzw. Reparaturfall abfragen und die Joystick-Mechanik gegebenenfalls präventiv ersetzen. Hierbei wäre es in bevorzugter Weise möglich, dass Mechanik und Elektronik des Joysticks getrennt sind, so dass ein separater Austausch möglich ist. Bezüglich dieser Trennung von Mechanik und Elektronik ist auch allgemein angemerkt, dass entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen die Auswerteelektronik beispielsweise auf einer Leiterplatte integriert bzw. auf einer Leiterplatte angeordnet ist.According to further embodiments, the evaluation is designed to store the force signal or the force signals (for multiple force sensors) and / or to store a maximum value for the force signal or the force signals. This has the meaning that a so-called "overload control" is achieved. For example, the joystick is designed for a maximum force of 300 N (30 kg). Higher forces can permanently damage the joystick or the joystick mechanism. The evaluation unit in the joystick module constantly measures the loads acting on the joystick and saves the highest values. The manufacturer of the machine can interrogate these values in the event of service or repair and replace the joystick mechanism if necessary preventively. In this case, it would be possible in a preferred manner that the mechanics and electronics of the joystick are separated, so that a separate exchange is possible. Regarding this separation of mechanics and electronics is also generally noted that according to preferred embodiments, the transmitter is integrated, for example, on a printed circuit board or arranged on a printed circuit board.

Auf derselben Leiterplatte bzw. allgemein auf einer Komponente der Bodenplatte kann der Bewegungssensor und/oder auch der Kraftsensor realisiert sein. Durch das Austauschen dieser Leiterplatte oder allgemein durch das Austauschen des Joystick-Moduls können bestehende Maschinen mit der neuen Funktionalität nachgerüstet werden.On the same circuit board or generally on a component of the bottom plate of the motion sensor and / or the force sensor can be realized. By replacing this circuit board or generally by replacing the joystick module existing machines can be retrofitted with the new functionality.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann die Auswerteelektronik ausgebildet sein, um in Nullstellung des Joysticks die Kraft-/DMS-Sensoren durch die Hall-Sensorik zu kalibrieren, da die Dehnungsmesssensoren in der Regel eine temperatur- und alterungsbedingte Drift aufweisen und davon auszugehen ist, dass in der Nullstellung des Joysticks keine Kraft auf die Kraftsensoren wirken sollte. Diese Kraft-/DMS-Sensoren können durch die Auswerteeinheit derart überwacht werden, dass ein Defekt der Schutzfunktion bzw. der Schutzelemente angezeigt wird. Hierbei kann dann ein entsprechendes Warnsignal an den Maschinenbediener ausgegeben werden.According to further embodiments, the evaluation can be designed to calibrate the force / strain gauge sensors by the Hall sensor in zero position of the joystick, since the strain gage sensors usually have a temperature and aging-related drift and it can be assumed that in the Zeroing the joystick should have no force acting on the force sensors. These force / strain gauge sensors can be monitored by the evaluation unit such that a defect in the protective function or the protective elements is displayed. In this case, a corresponding warning signal can then be output to the machine operator.

An dieser Stelle sei auch angemerkt, dass durch die zusätzlichen Kraftsensoren eine Art Notbetrieb realisiert sein kann, auch wenn der Bewegungssensor (z. B. Hall-Sensorik) defekt ist, da mittels der Kraftsensoren (DMS-Sensoren) auch eine Bedienkraft als Bediensignal ausgewertet werden kann. Die Auswerteelektronik könnte dann das Kraftsignal des Kraftsensors als Bewegungssignal interpretieren. Somit ist der Joystick bis zum Austausch des defekten Moduls bei der nächsten Wartung bzw. Reparatur weiter bedienbar.At this point it should also be noted that a type of emergency operation can be implemented by the additional force sensors, even if the motion sensor (eg hall sensor) is defective, since by means of the force sensors (strain gage sensors) and an operating force evaluated as an operating signal can be. The transmitter could then interpret the force signal of the force sensor as a motion signal. Thus, the joystick can be operated until the replacement of the defective module during the next maintenance or repair.

In diesem Zusammenhang wäre es jedoch auch denkbar, dass die Auswerteelektronik dazu ausgebildet sein kann, eine Position des Joysticks / Handsteuergebers mit dem Bewegungssensor zu bestimmen und eine Bewegung des Joysticks / Handsteuergebers mit dem Kraftsensor zu bestimmen, obwohl der Bewegungssensor keinen Defekt aufweist. Ferner könnte das vom Kraftsensor ausgegebene Bewegungssignal mit dem Bewegungssignal des Bewegungssensors durch die Auswerteelektronik kontinuierlich verglichen werden und somit auf Plausibilität überprüft werden.In this context, however, it would also be conceivable that the transmitter can be designed to a position of the joystick / manual control transmitter with the motion sensor and to determine a movement of the joystick / hand control transmitter with the force sensor, although the motion sensor has no defect. Furthermore, the motion signal output by the force sensor could be continuously compared with the motion signal of the motion sensor by the evaluation electronics and thus checked for plausibility.

Wie oben bereits erläutert, so ist in bevorzugter Weise die Auswerteelektronik sowie die Sensorik (Bewegungssensor und ein oder mehrere Kraftsensoren (DMS-Sensoren)) auf einer Leiterplatte ausgeführt. Üblicherweise werden die DMS-Sensorelemente auf der Leiterplatte aufgeklebt. Es kann aber auch entsprechend einem anderen Layout ein Leiterplattenlayout vorgesehen sein, bei welchem die DMS-Sensoren direkt in die Leiterplatte integriert sind.As already explained above, the evaluation electronics and the sensors (motion sensor and one or more force sensors (strain gauge sensors)) are preferably implemented on a printed circuit board. Usually, the strain gauge sensor elements are glued to the circuit board. However, it can also be provided according to another layout, a printed circuit board layout, in which the strain gauge sensors are integrated directly into the circuit board.

Bei den auf der Leiterplatte bzw. allgemein der Bodenplatte oder einer Komponente der Bodenplatte integrierten Kraftsensoren wird beispielsweise eine Verformung der Bodenplatte bzw. der Leiterplatte bzw. der Komponente ermittelt und ausgehend von der ermittelten Verformung ein Kraftsignal ausgegeben. Bezüglich des Layouts sei auch angemerkt, dass entsprechend Ausführungsbeispielen im Lotfußpunkt des Joysticks bzw. im Bereich des Lotfußpunkts der Bewegungssensor angeordnet ist, während um diesen Lotfußpunkt herum die ein oder mehreren Kraftsensoren vorgesehen sein können.In the case of the force sensors integrated on the printed circuit board or generally the bottom plate or a component of the bottom plate, a deformation of the bottom plate or the printed circuit board or the component is determined, for example, and a force signal is output on the basis of the determined deformation. With regard to the layout, it should also be noted that, according to embodiments, the motion sensor is arranged in the foot base of the joystick or in the area of the foot of the foot, while the one or more force sensors may be provided around this foot.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Baumaschine, wie z. B. eine Hubarbeitsbühne mit einem entsprechenden Dehnelement.Another embodiment relates to a construction machine, such. B. an aerial work platform with a corresponding expansion element.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zur Bedienung mit oben erläuterter Hardware-Komponenten, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

  • Bestimmen einer Position und/oder ein Bewegen des Joysticks gegenüber der Bodenplatte und Ausgeben eines von der bestimmten Position und/oder der bestimmten Bewegung abhängigen Bewegungssignals;
  • Bestimmen einer auf dem Joystick vorherrschenden Kraft, um ein Überlastsignal zu detektieren, und Ausgeben eines von der bestimmten Kraft abhängigen Kraftsignals; und
  • Beeinflussung der Bewegung der Baumaschine oder von Komponenten der Baumaschine, wie beispielsweise eines Teleskoparms, in Abhängigkeit des Bewegungssignals und in Abhängigkeit des Kraftsignals.
Another embodiment relates to a method of operation with hardware components explained above, the method comprising the following steps:
  • Determining a position and / or moving the joystick relative to the bottom plate and outputting a motion signal dependent on the determined position and / or motion;
  • Determining a force prevailing on the joystick to detect an overload signal and outputting a force signal dependent on the determined force; and
  • Influencing the movement of the construction machine or components of the construction machine, such as a telescopic arm, depending on the movement signal and in dependence of the force signal.

Weiterbildungen sind unten entsprechend definiert. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert:

Fig. 1
eine schematische Darstellung einer Bedienvorrichtung gemäß einem Basisausführungsbeispiel;
Fig. 2a-c
eine schematische Darstellung einer Hubarbeitsbühne bei der Bewegung, zur Illustration, wie es zu den mittels Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung gelösten Sicherheitsproblemen kommen kann;
Fig. 3
eine schematische Darstellung einer weiteren Bedienvorrichtung gemäß einem erweiterten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4
eine schematische Darstellung einer Bedienvorrichtung zusammen mit einem Bediener zur Illustration der möglicherweise entstehenden Gefahrensituation, ausgehend von der Bedienvorrichtung aus Fig. 3;
Fig. 5a-5b
schematische Darstellungen einer Bedienvorrichtung, insbesondere eines Handsteuergebers gemäß erweiterten Ausführungsbeispielen;
Fig. 6a-6b
schematische Darstellungen des Handsteuergebers aus den Fig. 5a bis 5b, wobei hier die Ermittlung der bei der Überlast entstehenden Kraft illustriert ist; und
Fig. 7a-7b
schematische Darstellungen zur Illustration der Verformung von Komponenten der Bedienvorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen.
Further developments are defined below accordingly. Exemplary embodiments of the present invention are explained below with reference to the accompanying drawings:
Fig. 1
a schematic representation of an operating device according to a basic embodiment;
Fig. 2a-c
a schematic representation of an aerial work platform during the movement, to illustrate how it can come to the solved by means of embodiments of the present invention security problems;
Fig. 3
a schematic representation of another operating device according to an extended embodiment;
Fig. 4
a schematic representation of an operating device together with an operator to illustrate the potential hazard situation, starting from the operating device Fig. 3 ;
Fig. 5a-5b
schematic representations of an operating device, in particular a manual control transmitter according to extended embodiments;
Fig. 6a-6b
schematic representations of the manual control from the Fig. 5a to 5b in which the determination of the force resulting from the overload is illustrated; and
Fig. 7a-7b
schematic representations illustrating the deformation of components of the operating device according to embodiments.

Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen im Detail erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleichwirkende Elemente und Strukturen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung derer aufeinander anwendbar bzw. austauschbar ist.Before explaining in detail embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, it should be noted that like-acting elements and structures are provided with the same reference numerals, so that the description of which is mutually applicable or interchangeable.

Fig. 1 zeigt eine Bedieneinheit 150 mit einem Handsteuergeber 300, der auch als Joystick bezeichnet werden kann. Dieser Handsteuergeber 300 ist gegenüber einer Bodenplatte bzw. Leiterplatte 430 gewinkelt angeordnet und bewegbar ausgelegt. Beispielsweise ist der Handsteuergeber 300 senkrecht gegenüber der Bodenplatte 430 und zumindest einachsig (z.B. vorne-hinten, vgl. Pfeil X) oder zweiachsig (plus links-rechts, vgl. Pfeil Y) oder sogar dreiachsig (plus drücken-ziehen, vgl. Pfeil Z) bewegbar. Fig. 1 shows a control unit 150 with a manual control transmitter 300, which can also be referred to as a joystick. This manual control transmitter 300 is arranged angled relative to a base plate or printed circuit board 430 and designed to be movable. For example the manual control transmitter 300 perpendicular to the bottom plate 430 and at least uniaxial (eg front-rear, see arrow X) or biaxial (plus left-right, see arrow Y) or even three-axis (plus push-pull, see arrow Z) movable ,

Die Bewegung wird mittels eines zum Umfang der Bedienvorrichtung 150 gehörenden Bewegungssensor 400, wie z. B. einem Hall-Sensor, in X-, Y- und/oder Z-Richtung überwacht. Dieser Bewegungssensor 400 ermittelt ein,- zwei- oder dreiachsig die Bewegung des Joysticks 300 gegenüber der Bodenplatte 430 bzw. der Leiterplatte 430 und gibt ausgehend hiervon ein sogenanntes Bewegungssignal 401 aus. Dieses Bewegungssignal wird von der optionalen Auswerteeinheit 500 empfangen und ausgewertet.The movement is by means of a part of the circumference of the operating device 150 associated movement sensor 400, such. B. a Hall sensor, monitored in the X, Y and / or Z direction. This movement sensor 400 detects one, two or three axes, the movement of the joystick 300 relative to the bottom plate 430 or the printed circuit board 430 and emits a so-called movement signal 401 on the basis thereof. This movement signal is received and evaluated by the optional evaluation unit 500.

Zusätzlich weist die Bedienvorrichtung 150 noch einen Kraftsensor 410, wie z. B. einen Dehnungsmesssensor auf. Dieser kann z. B. an dem Joystick 300 angeordnet sein. Alternativ wäre auch eine Anordnung des Kraftsensors in der Bodenplatte bzw. Leiterplatte 430 denkbar, wie hier durch die Komponente, markiert mit dem Bezugszeichen 410', illustriert ist. Der Kraftsensor 410 (410') gibt ein Kraftsignal 411 aus, das beispielsweise auch von der Auswerteeinrichtung 500 empfangen wird.In addition, the operating device 150 still has a force sensor 410, such. B. on a strain gauge. This can z. B. be arranged on the joystick 300. Alternatively, an arrangement of the force sensor in the bottom plate or printed circuit board 430 would be conceivable, as illustrated here by the component marked with the reference numeral 410 '. The force sensor 410 (410 ') outputs a force signal 411, which is also received by the evaluation device 500, for example.

Das Kraftsignal 411 ist beispielsweise abhängig von der Verformung des Joysticks 300 oder abhängig von der Verformung der Bodenplatte bzw. Leiterplatte 430. Wenn das Kraftsignal 411 einen vorbestimmten Wert, wie z. B. 300 Newton entsprechend überschreitet, kann die Auswerteeinrichtung 500 eine sogenannte Überlast detektieren. Diese 300 Newton sind nur exemplarisch und können auch je nach Anwendungsfall variieren, z. B. im Bereich zwischen 10 Newton und 1000 Newton.The force signal 411 depends, for example, on the deformation of the joystick 300 or on the deformation of the bottom plate or printed circuit board 430. If the force signal 411 has a predetermined value, such as, for example, B. exceeds 300 Newton accordingly, the evaluation device 500 can detect a so-called overload. These 300 Newton are only examples and may vary depending on the application, eg. B. in the range between 10 Newton and 1000 Newton.

Sobald eine Überlast erkannt wird, kann entsprechend Ausführungsbeispielen in die Steuerung der Hubarbeitsbühne eingegriffen werden. Wenn man beispielsweise davon ausgeht, dass der Joystick 300 in Richtung A nach vorne bewegt wird, so dass die Hubarbeitsbühne hierbei beispielsweise ausgefahren wird, so kann bei Vorliegen einer Überlast resultierend aus einer Bewegung in Richtung A das entsprechende Steuersignal von der Auswerteeinheit 500 nicht mehr weitergegeben werden, sondern die Bewegung des Auslegers gestoppt werden. Alternativ wäre es auch denkbar, dass die Bewegung umgekehrt wird, als ob der Joystick 300 in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, um im oben skizzierten Schadenfall den Bediener wieder von der Einklemmsituation zu befreien.As soon as an overload is detected, it is possible to intervene in the control of the aerial work platform in accordance with exemplary embodiments. If, for example, it is assumed that the joystick 300 is moved forwards in the direction A, so that the lifting work platform is extended in this case, then in the event of an overload resulting from a movement in the direction A, the corresponding control signal from the evaluation unit 500 can no longer be passed on but the movement of the boom will be stopped. Alternatively, it would also be conceivable that the movement is reversed, as if the joystick 300 is moved in the opposite direction in order to free the operator from the pinching situation in the case of damage outlined above.

Nachfolgend wird die Struktur der Bedienvorrichtung im Detail und insbesondere exemplarische Einbausituationen desselben in eine Hubarbeitsbühne erläutert.Hereinafter, the structure of the operating device will be explained in detail and in particular exemplary installation situations thereof in an aerial work platform.

Fig. 2a zeigt eine Hubarbeitsbühne 10, welche im Wesentlichen aus einem Chassis 11 und einem daran angeordneten Kranmechanismus 12 besteht. Der Kranmechanismus 12 ist dabei gegenüber dem Chassis 11 drehbar angeordnet sowie durch den Hubzylinder 16 in seinem Anstellwinkel veränderbar. Der Kranmechanismus 12 umfasst einen ein- und ausfahrbaren Teleskopausleger 13, an dessen Ende ein Korb 14 angeordnet ist. In dem Korb 14 kann eine Person 1 wie dargestellt, oder aber auch Arbeitsmaterialien transportiert werden. Fig. 2a shows an aerial work platform 10, which consists essentially of a chassis 11 and a crane mechanism 12 arranged thereon. The crane mechanism 12 is rotatably arranged relative to the chassis 11 and changeable by the lifting cylinder 16 in its angle of attack. The crane mechanism 12 includes a retractable telescopic boom 13, at the end of a basket 14 is arranged. In the basket 14, a person 1 as shown, or even work materials can be transported.

Um den Kranmechanismus 12, den Teleskopausleger 13 und/oder Korb 14 der Arbeitsbühne 10 zu steuern, d. h. den Korb 14 beispielsweise an eine erforderliche Arbeitsposition zu bewegen, ist in dem Korb 14 eine Bedieneinheit 15 angeordnet. Diese Bedieneinheit 15 umfasst im Wesentlichen Bedienhebel / Handsteuergeber (bzw. sogenannte Joysticks 30) und optional auch Tastaturelementen 21, wie in Fig. 3 näher gezeigt. Eine Arbeitsposition könnte beispielsweise ein an einer Gebäudewand 5 angebauter Vorbau 6 sein, wie zum Beispiel in Fig. 2a dargestellt ein Balkon. Es ist üblich, dass eine Bedieneinheit 15 in dem Korb 14 in Richtung der Hubarbeitsbühne 10 angeordnet ist und somit der Bediener 1 in dem Korb 14 in Blickrichtung der Maschine 10 schaut. Folglich bewegt sich der Bediener 1 beim Ausfahren des Teleskopauslegers 13 mit dem Rücken zur entsprechenden Arbeitsposition. Die Anordnung der Bedieneinheit 15 im Korb 14 ermöglicht es, dass der Bediener 1 an der Arbeitsposition einfacher und besser arbeiten kann, da ihm dann keine für die Arbeit hinderlichen Teile, wie beispielsweise die Bedieneinheit 15, im Weg sind.In order to control the crane mechanism 12, the telescopic boom 13 and / or basket 14 of the working platform 10, ie to move the basket 14, for example, to a required working position, an operating unit 15 is arranged in the basket 14. This operating unit 15 essentially comprises operating lever / manual control transmitter (or so-called joysticks 30) and optionally also keyboard elements 21, as in FIG Fig. 3 shown closer. For example, a working position could be a stem 6 mounted on a building wall 5, such as in FIG Fig. 2a presented a balcony. It is common that an operating unit 15 is arranged in the basket 14 in the direction of the working platform 10 and thus the operator 1 looks in the basket 14 in the direction of view of the machine 10. Consequently, the operator 1 moves during extension of the telescopic boom 13 with his back to the appropriate working position. The arrangement of the operating unit 15 in the basket 14 allows the operator 1 to work easier and better at the working position, since no work-related parts such as the operating unit 15 are then in the way.

Nachteilig an der Anordnung der Bedieneinheit 15 im Korb 14 ist, dass beim Anfahren der Arbeitsposition ein Hindernis, wie beispielsweise ein Gebäudevorbau 6, vom Bediener 1 leicht übersehen werden kann und es gegebenenfalls zu einer Kollision des Bedieners 1 mit dem Gebäudevorbau 6 kommen kann. Da der Teleskopausleger 13 bei einer Kollision des Bedieners 1 mit dem Gebäudevorbau 6 weiter in einer Bewegungsrichtung B ausfährt, wird der Bediener 1 mit seinem Oberkörper 2 unmittelbar auf die Bedieneinheit 15 gedrückt. Der Bediener 1 ist dann nicht mehr in der Lage, den Bedienhebel bzw. Joystick 30 in eine Nullstellung zu bringen und somit ein weiteres Ausfahren des Teleskopauslegers 13 zu stoppen. Eine solche Kollisionssituation ist in den Fig. 2b und 2c dargestellt.A disadvantage of the arrangement of the operating unit 15 in the basket 14 is that when approaching the working position an obstacle, such as a building porch 6, the operator 1 can be easily overlooked and it may possibly lead to a collision of the operator 1 with the building porch 6. Since the telescopic boom 13 extends in a collision of the operator 1 with the building porch 6 further in a direction of movement B, the operator 1 is pressed with his upper body 2 directly to the control unit 15. The operator 1 is then no longer able to bring the operating lever or joystick 30 in a zero position and thus to stop further extension of the telescopic boom 13. Such a collision situation is in the Fig. 2b and 2c shown.

Derartige Unfälle führen demnach zu einem Einklemmen des Bedieners 1 zwischen dem Gebäudevorbau 6 und der Bedieneinheit 15.Accordingly, such accidents lead to pinching of the operator 1 between the building porch 6 and the operating unit 15.

Fig. 3 zeigt beispielhaft eine Bedieneinheit 15 zur Steuerung der Baumaschine bzw. des in Fig. 2a-2c dargestellten Systems 10 umfassend Kranmechanismus 12 und/oder Teleskopausleger 13 und/oder Korb 14 der Arbeitsbühne 10 (bzw. einer Komponente des Systems). Mithilfe der Joysticks 30 können die einzelnen Bewegungen des Korbs 14 verändert werden, beispielsweise den Teleskopausleger 13 ein- und ausfahren oder aber den Anstellwinkel des Kranmechanismus 12 durch den Hubzylinder 16 verändern. Diese Joysticks 30 sind jeweils auf einem Modul 20a und 20b angeordnet, welche beispielsweise bei einem Defekt einfach ausgewechselt werden kann, ohne dass die ganze Bedieneinheit 15 ausgetauscht werden muss. In der Bedieneinheit 15 sind für weitere Funktionalitäten ein Tastaturmodul 21 sowie ein Display 22 zum Anzeigen von maschinenrelevanten Daten und Parametern angeordnet. Fig. 3 shows an example of an operating unit 15 for controlling the construction machine or in Fig. 2a-2c illustrated system 10 comprising crane mechanism 12 and / or telescopic boom 13 and / or basket 14 of the platform 10 (or a component of the system). Using the joysticks 30, the individual movements of the basket 14 can be changed, for example, the telescopic boom 13 and extend or change the angle of attack of the crane mechanism 12 by the lifting cylinder 16. These joysticks 30 are each arranged on a module 20a and 20b, which can be easily replaced, for example in the event of a defect, without the entire operating unit 15 having to be replaced. In the operating unit 15, a keyboard module 21 and a display 22 for displaying machine-relevant data and parameters are arranged for further functionalities.

Fig. 4 zeigt, wie der Bediener 1 bei einer Kollision mit einem Gebäudevorbau 6 (siehe Fig. 2c) mit seinem Oberkörper 2 unmittelbar auf den Knauf 31 des Bedienhebels bzw. Joysticks 30 der Bedieneinheit 15 gedrückt wird und eine Kraft F, FOL auf den Knauf 31 ausübt. Der Bediener 1 wäre in dieser Situation nicht mehr in der Lage, den Bedienhebel bzw. Joystick 30 in eine Nullstellung zu bringen und somit ein weiteres Ausfahren des Teleskopauslegers 13 zu stoppen. Fig. 4 shows how the operator 1 in a collision with a building porch 6 (see Fig. 2c ) is pressed with his upper body 2 directly on the knob 31 of the operating lever or joystick 30 of the control unit 15 and a force F, FOL on the knob 31 exerts. In this situation, the operator 1 would no longer be able to bring the operating lever or joystick 30 into a zero position and thus to stop further extension of the telescopic jib 13.

Die Fig. 5a und 5b zeigen ein Joystickmodul 20a/b in seitlicher Ansicht. Die mechanischen Komponenten des Joysticks 30 sind dabei auf einer Leiterplatte 43 angeordnet, vorzugsweise daran angeschraubt. Der Joystickhebel 30 besteht im Wesentlichen aus einem Knauf 31, welcher dem Bediener 1 zum Betätigen des Joysticks 30 in verschiedene Richtungen dient. Direkt unterhalb des Knaufs 31 befindet sich eine Verriegelung 33, die vor jedem Betätigen des Joysticks nach oben gezogen werden muss. Dies verhindert eine unbewusste bzw. ungewollte Betätigung des Joysticks 30 und somit eine unbewusste bzw. ungewollte Bewegung des Kranmechanismus 12, des Teleskopauslegers 13 und/oder des Korbs 14 der Arbeitsbühne 10. Dies kann passieren, wenn der Bediener 1 sich beispielsweise im Korb 14 umdrehen muss und mit dem Ellbogen versehentlich gegen den Joystickhebel 30 kommt. Zum Schutz der im Inneren des Joysticks 30 liegenden Mechanik ist ein sogenannter Faltenbalg 32 im unteren Teil angeordnet, der aus einem beweglichen Material besteht. Bei einer seitlichen Bewegung des Joysticks 30, wie in Fig. 5b gezeigt, wird der Faltenbalg 32 auf der einen Seite zusammengestaucht und auf der anderen Seite auseinandergezogen. Die erforderliche Elektronik zum Erkennen und Auswerten der Joystickbewegungen befindet sich idealerweise unterhalb der Leiterplatte 43 und besteht im Wesentlichen aus einem Hall-Sensor 40. Joystickbewegungen werden durch ein an der Mechanik angebrachten Magneten erkannt, hier nicht dargestellt.The Fig. 5a and 5b show a joystick module 20a / b in a side view. The mechanical components of the joystick 30 are arranged on a printed circuit board 43, preferably screwed thereto. The joystick lever 30 consists essentially of a knob 31, which serves the operator 1 to operate the joystick 30 in different directions. Directly below the knob 31 is a latch 33, which must be pulled up before each actuation of the joystick. This prevents an unconscious or unwanted operation of the joystick 30 and thus an unconscious or unwanted movement of the crane mechanism 12, the telescopic boom 13 and / or the basket 14 of the platform 10. This can happen when the operator 1, for example, in the basket 14 turn around must and with the elbow accidentally comes against the joystick lever 30. To protect the mechanism located inside the joystick 30, a so-called bellows 32 is arranged in the lower part, which consists of a movable material. In a lateral movement of the joystick 30, as in Fig. 5b shown, the bellows 32 is compressed on one side and on the pulled apart on the other side. The required electronics for detecting and evaluating the joystick movements are ideally located below the printed circuit board 43 and essentially consists of a Hall sensor 40. Joystick movements are detected by a magnet attached to the mechanism, not shown here.

Das Joystickmodul 20a/b ist in den äußeren Randbereichen der Leiterplatte 43 an Halterungen 35a/b mittels Befestigungsmitteln 36 vorzugsweise lösbar befestigt. Bei einer auf den Knauf 31 des Bedienhebels bzw. Joysticks 30 der Bedieneinheit 15 einwirkenden Kraft F wird somit auch eine Kraft auf die Leiterplatte 43 ausgeübt, die zu mechanischen Verspannungen bzw. mechanischen Verformungen der Leiterplatte 43 führt. Derartige mechanische Verspannungen können mit der vorliegenden Erfindung mittels mindestens einem an der Leiterplatte 43 angeordneten DMS-Sensor 41 und/oder 42 gemessen werden.The joystick module 20a / b is preferably releasably secured in the outer edge regions of the printed circuit board 43 to holders 35a / b by means of fastening means 36. In a force F acting on the knob 31 of the operating lever or joystick 30 of the operating unit 15, a force is thus also exerted on the printed circuit board 43, which leads to mechanical tension or mechanical deformations of the printed circuit board 43. Such mechanical stresses can be measured with the present invention by means of at least one DMS sensor 41 and / or 42 arranged on the printed circuit board 43.

Auch kann eine Überbelastung, d. h. eine über die maximal zulässige Belastungsgrenze hinausgehende Krafteinwirkung auf den Joystickhebel 30, wie schematisch in den Fig. 6a und 6b dargestellt, mit dem mindestens einen an der Leiterplatte 43 angeordneten DMS-Sensor 41 und/oder 42 erfasst werden. Die Überbelastung des Joystickhebels 30 ist schematisch durch die gestrichelte Linie 44 angedeutet, die aufzeigt, dass Joystick 30 im Vergleich zu der Darstellung in Fig. 5b mit einer stärkeren Kraft FOL betätigt wurde. Bei einer derartigen Überbelastung des Joysticks gibt es stärkere mechanische Verspannungen und auch deutliche Deformationen der Leiterplatte 43. In denen mit den Bezugszeichen 45a und 45b bezeichneten Bereichen senkt sich die Leiterplatte 43 bei einer Überbelastung ab bzw. hebt sich an. Dies soll auch durch die beiden Pfeile FD und FU deutlich gemacht werden, die eine Bewegungsrichtung der Leiterplattenbereiche 45a und 45b nach oben und unten zeigen. Derartige mechanische Überbeanspruchungen können ebenfalls mit der vorliegenden Erfindung mittels der an der Leiterplatte 43 angeordneten DMS-Sensoren 41 und/oder 42 gemessen werden. Wird eine solche Überbeanspruchung bzw. Überbelastung durch eine Auswerteeinheit erfasst (siehe Fig. 1), so kann beispielsweise eine wie oben beschriebene Kollisionssituation vorliegen, d. h. der Bediener könnte zwischen dem Gebäudevorbau 6 und der Bedieneinheit 15 eingeklemmt sein, wobei der Oberkörper 2 des Bedieners 1 dann mit einer über die maximal zulässige Belastungsgrenze hinausgehenden Kraft FOL auf den Joystickhebel 30 drückt.An overloading, ie a force acting on the joystick lever 30 beyond the maximum permissible load limit, can also be as schematically shown in FIGS Fig. 6a and 6b represented, with the at least one arranged on the circuit board 43 DMS sensor 41 and / or 42 are detected. The overloading of the joystick lever 30 is indicated schematically by the dashed line 44, which shows that the joystick 30 is in comparison to the illustration in FIG Fig. 5b with a stronger force FOL was pressed. In such an overload of the joystick, there are stronger mechanical stresses and significant deformation of the circuit board 43. In those designated by the reference numerals 45a and 45b areas, the circuit board 43 lowers in an overload or lifts. This should also be made clear by the two arrows FD and FU, which show a direction of movement of the printed circuit board areas 45a and 45b up and down. Such mechanical overstresses can also be measured with the present invention by means of the DMS sensors 41 and / or 42 arranged on the printed circuit board 43. If such an overuse or overload is detected by an evaluation unit (see Fig. 1 ), so for example, a collision situation as described above may be present, ie the operator could be trapped between the building porch 6 and the control unit 15, the upper body 2 of the operator 1 then presses on the joystick lever 30 with a force FOL beyond the maximum permissible load limit ,

Bei obigen Ausführungsbeispielen wurde insbesondere davon ausgegangen, dass die Kraftsensoren/Dehnungsmesssensoren im Bereich der Bodenplatte oder in einer Leiterplatte, die auf der Bodenplatte angeordnet ist, vorgesehen sind. Die Fig. 7a bis 7b illustrieren, durch Schraffierung gekennzeichnet, die Spannungszustände in der Bodenplatte/Leiterplatte 43, wenn der Joystick 30 aus der mit gestrichelter Linie gezeichneten Ruhelage ausgelenkt wird. Die Ruhelage ist mit gestrichelten Linien gekennzeichnet, wobei die Auslenkung bzw. die zu der Auslenkung führende Kraft mit F gekennzeichnet ist.In the above embodiments, it has been particularly assumed that the force sensors / strain gauges in the region of the bottom plate or in a printed circuit board, which is arranged on the bottom plate, are provided. The Fig. 7a to 7b illustrate, indicated by hatching, the voltage conditions in the bottom plate / circuit board 43 when the joystick 30 is deflected out of the dotted line rest position. The rest position is indicated by dashed lines, wherein the deflection or the force leading to the deflection is marked F.

Auch wenn bei dem obigen Ausführungsbeispiel insbesondere davon ausgegangen wurde, dass es sich hierbei um einen zweidimensionalen Joystick handelt, der z. B. senkrecht aus der Bodenplatte/Leiterplatte hinausragen kann, sei an dieser Stelle angemerkt, dass es sich auch um ein anderes bewegbares Element, das z. B. mit einem anderen Winkel vorgewinkelt ist, handeln kann.Although in the above embodiment in particular it was assumed that this is a two-dimensional joystick, the z. B. can protrude vertically from the bottom plate / circuit board, it should be noted at this point that it is also another movable element, the z. B. is angled at a different angle, can act.

Darüber hinaus sei auch darauf hingewiesen, dass die Bedienvorrichtung nicht nur für die bei obigen Ausführungsbeispielen erläuterten Arbeitsbühnen, sondern auch für andere Baumaschinen geeignet ist.In addition, it should also be noted that the operating device is suitable not only for the above-explained embodiments working platforms, but also for other construction machines.

Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist der Bewegungssensor beispielsweise durch ein induktives Element oder ein kapazitives Element realisierbar. Auch der Kraftsensor muss nicht zwingend als Dehnungsmessstreifen realisiert sein, sondern kann auch anders ausgeführt sein.According to further embodiments, the motion sensor can be realized for example by an inductive element or a capacitive element. The force sensor does not necessarily have to be realized as a strain gauge, but can also be designed differently.

Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zur Bedienung der Hubarbeitsbühne. Das Verfahren umfasst die Schritte des Überwachens der Bewegung/Position des Joysticks und Ausgeben eines entsprechenden Bewegungssignals, des Überwachens einer auf den Joystick einwirkenden Kraft und Ausgeben eines entsprechenden Kraftsignals, sowie des Steuerns der Baumaschine in Abhängigkeit von den zwei überwachten Größen.Further embodiments relate to a method for operating the aerial work platform. The method includes the steps of monitoring the motion / position of the joystick and outputting a corresponding motion signal, monitoring a force applied to the joystick, and outputting a corresponding force signal, as well as controlling the construction machine in response to the two monitored quantities.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device. Some or all of the method steps may be performed by a hardware device (or using a hardware apparatus), such as a microprocessor, a programmable computer, or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.

Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.Depending on particular implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.

Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.Thus, some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahingehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.In general, embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is operative to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer.

Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.The program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.

Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.Other embodiments include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium.

Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.In other words, an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das computerlesbare Medium sind typischerweise gegenständlich und/oder nicht-vergänglich bzw. nichtvorübergehend.A further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein. The data carrier, the digital storage medium or the computer-readable medium are typically representational and / or non-transitory.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahingehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.A further embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals, which represent the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahingehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.Another embodiment according to the invention comprises a device or system adapted to transmit a computer program for performing at least one of the methods described herein to a receiver. The transmission can be done for example electronically or optically. The receiver may be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device. For example, the device or system may include a file server for transmitting the computer program to the recipient.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.In some embodiments, a programmable logic device (eg, a field programmable gate array, an FPGA) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein. Generally, in some embodiments, the methods are performed by a any hardware device performed. This may be a universal hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the process, such as an ASIC.

Die hierin beschriebenen Vorrichtungen können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.The devices described herein may be implemented, for example, using a hardware device, or using a computer, or using a combination of a hardware device and a computer.

Die hierin beschriebenen Vorrichtungen, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Vorrichtungen können zumindest teilweise in Hardware und/oder in Software (Computerprogramm) implementiert sein.The devices described herein, or any components of the devices described herein, may be implemented at least in part in hardware and / or software (computer program).

Die hierin beschriebenen Verfahren können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.For example, the methods described herein may be implemented using a hardware device, or using a computer, or using a combination of a hardware device and a computer.

Die hierin beschriebenen Verfahren, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Verfahren können zumindest teilweise durch Hardware und/oder durch Software ausgeführt werden.The methods described herein, or any components of the methods described herein, may be performed at least in part by hardware and / or by software.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims and not by the specific details presented in the description and explanation of the embodiments herein.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Person / BedienerPerson / operator
22
Oberkörper von Person / BedienerUpper body of person / operator
55
Gebäudewandbuilding wall
66
Gebäudeanbau/-vorbau (beispielsweise Balkon)Building / extension (for example balcony)
1010
Hubarbeitsbühneplatform
1111
Fahrzeugchassisvehicle chassis
1212
Kranmechanismuscrane mechanism
1313
Teleskopauslegertelescopic boom
1414
Korbbasket
1515
Bedieneinheitoperating unit
1616
Hubzylinderlifting cylinder
20a/b20a / b
Joystickmoduljoystick module
2121
Tastaturmodulkeyboard module
2222
Displaydisplay
3030
Joystickjoystick
3131
Joystickknaufjoystick knob
3232
Faltenbalgbellow
3333
Verriegelunglock
35a/b35a / b
Halterungbracket
3636
Befestigungsmittelfastener
4040
Hall-SensorHall sensor
4141
DMS-SensorStrain gauge sensor
4242
DMS-SensorStrain gauge sensor
4343
Leiterplattecircuit board
4444
Grenzlinie zur ÜberlastLimit line to the overload
45a/b45a / b
LeiterplattenbereichePCB areas
BB
Bewegungsrichtung TeleskopauslegerDirection of movement telescopic boom
FD, FU F D , F U
Kräfte LeiterplatteForces PCB
F, FOL F, F OL
Kräfte auf JoystickknaufForces on joystick knob
X,Y,ZX, Y, Z
Bewegungsrichtungen Joystick / HandsteuergeberMovement directions Joystick / hand control transmitter
150150
Bedieneinheit / BedienvorrichtungOperating unit / operating device
300300
Handsteuergeber / JoystickHand control transmitter / joystick
301301
LotfußpunktPerpendicular
401401
Kraftsignalforce signal
411411
Bewegungssignalmotion signal
410,410'410.410 '
Kraftsensorforce sensor
430430
Bodenplatte / LeiterplatteBase plate / circuit board
500500
Auswerteeinheitevaluation

Claims (15)

Bedienvorrichtung (150, 15) für eine Baumaschine, mit folgenden Merkmalen: einer Bodenplatte (430, 43); einen Handsteuergeber (30, 300), der gewinkelt zu der Bodenplatte (430, 43) angeordnet ist und zumindest eindimensional gegenüber der Bodenplatte (430, 43) bewegbar ist; und einen Bewegungssensor (40, 400), der ausgebildet ist, eine Position und/oder eine Bewegung des Handsteuergebers (30, 300) gegenüber der Bodenplatte (430, 43) zu bestimmen und in Abhängigkeit von der bestimmten Position und/oder der bestimmten Bewegung ein Bewegungssignal auszugeben; und einen Kraftsensor (410, 410', 41, 42), der ausgebildet ist, um eine auf den Handsteuergeber (30, 300) wirkende Kraft oder eine von dem Handsteuergeber (30, 300) auf die Bodenplatte (430, 43) übertragene Kraft zu bestimmen und in Abhängigkeit von der bestimmten Kraft ein Kraftsignal (401) auszugeben. Operating device (150, 15) for a construction machine, having the following features: a bottom plate (430, 43); a manual control transmitter (30, 300) disposed at an angle to the bottom plate (430, 43) and movable at least one-dimensionally with respect to the bottom plate (430, 43); and a motion sensor (40, 400) configured to determine a position and / or a movement of the manual control transmitter (30, 300) relative to the bottom plate (430, 43) and in dependence on the determined position and / or movement Output motion signal; and a force sensor (410, 410 ', 41, 42) adapted to apply a force acting on the manual control transmitter (30, 300) or a force transmitted from the manual control transmitter (30, 300) to the bottom plate (430, 43) determine and issue a force signal (401) depending on the determined force. Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß Anspruch 1, die ferner eine Auswerteelektronik (500) aufweist, bei der die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um das Kraftsignal (401) zu empfangen und bei Überschreitung eines vorbestimmten Schwellwerts eine Überlast zu bestimmen.Control device (150, 15) according to claim 1, further comprising evaluation electronics (500), wherein the evaluation electronics (500) is designed to receive the force signal (401) and to determine an overload when a predetermined threshold value is exceeded. Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Kraftsensor (410, 410', 41, 42) oder einer als Dehnungsmessstreifen ausgebildete Kraftsensor (410, 410', 41, 42) in der Bodenplatte (430, 43) oder in einer mit der Bodenplatte (430, 43) verbundenen Komponente (43) angeordnet ist.Operating device (150, 15) according to one of the preceding claims, wherein the force sensor (410, 410 ', 41, 42) or a strain gauge formed as a force sensor (410, 410', 41, 42) in the bottom plate (430, 43) or in a component (43) connected to the bottom plate (430, 43). Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß Anspruch 3, wobei der Kraftsensor (410, 410', 41, 42) oder der als Dehnungsmessstreifen ausgebildete Kraftsensor (410, 410', 41, 42) ausgebildet ist, um eine Verformung der Bodenplatte (430, 43) oder der mit der Bodenplatte (430, 43) verbundenen Komponente (43) zu bestimmen und in Abhängigkeit von der Verformung ein Kraftsignal (401) auszugeben.Operating device (150, 15) according to claim 3, wherein the force sensor (410, 410 ', 41, 42) or the strain gauge formed force sensor (410, 410', 41, 42) is adapted to a deformation of the bottom plate (430, 43) or the component (43) connected to the bottom plate (430, 43) and output a force signal (401) as a function of the deformation. Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Bedienvorrichtung neben dem Kraftsensor (410, 410', 41, 42) einen weiteren Kraftsensor (410, 410', 41, 42) umfasst und der Kraftsensor (410, 410', 41, 42) sowie der weitere Kraftsensor (410, 410', 41, 42) in der Bodenplatte (430, 43) oder in einer mit der Bodenplatte (430, 43) verbundenen Komponente (43) derart integriert sind, dass diese um einen Lotfußpunkt (301) von dem Handsteuergeber (30, 300) auf die Bodenplatte (430, 43) oder die mit der Bodenplatte (430, 43) verbundene Komponente (43) herum angeordnet sind.Operating device (150, 15) according to one of the preceding claims, wherein the operating device comprises, in addition to the force sensor (410, 410 ', 41, 42), a further force sensor (410, 410', 41, 42) and the force sensor (410, 410 '). , 41, 42) and the further force sensor (410, 410 ', 41, 42) in the bottom plate (430, 43) or in a connected to the bottom plate (430, 43) component (43) are integrated so that these um a Lotfußpunkt (301) from the hand control transmitter (30, 300) on the bottom plate (430, 43) or with the bottom plate (430, 43) connected component (43) are arranged around. Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Bewegungssensor (40, 400) in der Bodenplatte (430, 43) oder in eine mit der Bodenplatte (430, 43) verbundene Komponente (43) integriert ist; und/oder
wobei der Bewegungssensor (40, 400) in einem Lotfußpunkt (301) des Handsteuergebers (30, 300) auf die Bodenplatte (430, 43) oder die mit der Bodenplatte (430, 43) verbundenen Komponente (43) angeordnet ist.
Operating device (150, 15) according to one of the preceding claims, wherein the motion sensor (40, 400) is integrated in the bottom plate (430, 43) or in a component (43) connected to the bottom plate (430, 43); and or
wherein the motion sensor (40, 400) in a Lotfußpunkt (301) of the manual control transmitter (30, 300) on the bottom plate (430, 43) or with the bottom plate (430, 43) connected component (43) is arranged.
Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Bewegungssensor (40, 400) ein Hall-Sensor (40) ist.Operating device (150, 15) according to one of the preceding claims, wherein the motion sensor (40, 400) is a Hall sensor (40). Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß den Ansprüchen 3, 4, 5, 6 oder 7, wobei die mit der Bodenplatte (430, 43) verbundene Komponente (43) eine Leiterplatte umfasst, in welche der Kraftsensor (410, 410', 41, 42) und/oder der Bewegungssensor (40, 400) integriert sind.Operating device (150, 15) according to claims 3, 4, 5, 6 or 7, wherein the component (43) connected to the bottom plate (430, 43) comprises a printed circuit board into which the force sensor (410, 410 ', 41, 42) and / or the motion sensor (40, 400) are integrated. Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um bei der bestimmten Überlast eine Bewegung der Baumaschine (10) zu stoppen und/oder bei einer geringen Überlast eine Bewegungsgeschwindigkeit der Baumaschine (10) zu reduzieren.Operating device (150, 15) according to one of claims 2 to 8, wherein the evaluation electronics (500) are designed to stop movement of the construction machine (10) at the determined overload and / or at a low overload, a movement speed of the construction machine (10 ) to reduce. Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um bei Überlast eine Gegenbewegung auszulösen, wobei die Gegenbewegung eine Bewegung unterschiedlich von einer aktuellen Bewegung der Baumaschine (10) ist.Operating device (150, 15) according to one of claims 2 to 9, wherein the evaluation electronics (500) is designed to trigger a counter-movement when overloaded, wherein the counter-movement is a movement different from a current movement of the construction machine (10). Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um bei Vorliegen einer Überlast und bei Vorliegen eines gesperrten Handsteuergebers (30, 300) einen Hinweis zum Entsperren des Handsteuergebers (30, 300) auszugeben und/oder um bei Vorliegen einer Überlast einen Hinweis bezüglich der Überlast auszugeben.Operating device (150, 15) according to one of claims 2 to 10, wherein the evaluation electronics (500) is designed to provide an indication for unlocking the manual control transmitter (30, 300) in the presence of an overload and in the presence of a locked manual control transmitter (30, 300). output and / or to issue an indication of overload in the presence of an overload. Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um das Kraftsignal (401) zu speichern und/oder einen Höchstwert für das Kraftsignal (401) zu speichern.Operating device (150, 15) according to one of claims 2 to 11, wherein the evaluation electronics (500) is designed to store the force signal (401) and / or to store a maximum value for the force signal (401). Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um eine Drift des Kraftsensors (410, 410', 41, 42) und/oder eine Drift des Bewegungssensors (40, 400) zu detektieren.Operating device (150, 15) according to one of claims 2 to 12, wherein the evaluation electronics (500) is designed to prevent a drift of the force sensor (410, 410 ', 41, 42) and / or a drift of the motion sensor (40, 400). to detect. Baumaschine (10) oder Hubarbeitsbühne mit einer Bedienvorrichtung (150, 15) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Construction machine (10) or aerial work platform with an operating device (150, 15) according to one of the preceding claims. Verfahren zur Bedienung einer Baumaschine (10) unter Verwendung einer Bedienvorrichtung (150, 15) mit einer Bodenplatte (430, 43); einem Handsteuergeber (30, 300), der gewinkelt zu der Bodenplatte (430, 43) angeordnet ist und zumindest eindimensional gegenüber der Bodenplatte (430, 43) bewegbar ist; einem Bewegungssensor (40, 400); und einem Kraftsensor (410, 410', 41, 42), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bestimmen einer Position und/oder einer Bewegung des Handsteuergebers (30, 300) gegenüber der Bodenplatte (430, 43) und Ausgeben eines von der bestimmten Position und/oder der bestimmten Bewegung abhängigen Bewegungssignals (411); Bestimmen einer auf dem Handsteuergeber (30, 300) vorherrschenden Kraft, um eine Überlast zu detektieren, und Ausgeben eines von der bestimmten Kraft abhängigen Kraftsignals (401); und Beeinflussen der Bewegung der Baumaschine (10) oder von Komponenten (12, 13, 16) der Baumaschine (10) in Abhängigkeit des Bewegungssignals (411) und in Abhängigkeit des Kraftsignals (401). A method of operating a construction machine (10) using an operating device (150, 15) having a bottom plate (430, 43); a manual control transmitter (30, 300) disposed at an angle to the bottom plate (430, 43) and movable at least one-dimensionally with respect to the bottom plate (430, 43); a motion sensor (40, 400); and a force sensor (410, 410 ', 41, 42), the method comprising the steps of: Determining a position and / or movement of the manual control transmitter (30, 300) relative to the bottom plate (430, 43) and outputting a motion signal (411) dependent on the determined position and / or motion; Determining a force prevailing on the manual control transmitter (30, 300) to detect an overload and outputting a force-dependent force signal (401); and Influencing the movement of the construction machine (10) or components (12, 13, 16) of the construction machine (10) in dependence of the movement signal (411) and in dependence of the force signal (401).
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