WO2020229281A1 - Method for analysing the use of a work machine - Google Patents

Method for analysing the use of a work machine Download PDF

Info

Publication number
WO2020229281A1
WO2020229281A1 PCT/EP2020/062654 EP2020062654W WO2020229281A1 WO 2020229281 A1 WO2020229281 A1 WO 2020229281A1 EP 2020062654 W EP2020062654 W EP 2020062654W WO 2020229281 A1 WO2020229281 A1 WO 2020229281A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
work machine
sensor data
machine
account
operator
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/062654
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Udo Schulz
Heiko KLEINEDER
Joshua-Niclas OERGELE
Andreas Fladee
Filip Rosenstein
Andrew Allen
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2020229281A1 publication Critical patent/WO2020229281A1/en

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/24—Safety devices, e.g. for preventing overload
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2033—Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/267—Diagnosing or detecting failure of vehicles
    • E02F9/268—Diagnosing or detecting failure of vehicles with failure correction follow-up actions

Definitions

  • the present invention relates to a method for analyzing the use of a work machine on the basis of sensor data and / or operating patterns.
  • the invention also relates to a computer program that executes each step of the method when it runs on a computing device, as well as a machine-readable storage medium that stores the computer program.
  • the invention relates to an electronic control device which is set up to carry out the method according to the invention.
  • improper use include e.g. B. Working at the limit of the workload or beyond, damage to the work machine, etc., unplanned use includes exceeding the activity time but also use for a completely different purpose, i.e. misuse. A lender normally has no way of doing such an improper one
  • each operator When operating the respective working machine, each operator proceeds according to his own operating pattern in order to operate the operating elements.
  • this person-related operating pattern is primarily shaped by his personal characteristics and preferences.
  • an excavator bucket of an excavator can be controlled differently when lifting bulk material by moving the excavator bucket first in one direction and then in the other, in another case moving the excavator bucket in the reverse order and in still another case moving the excavator bucket is moved simultaneously in both directions.
  • a method is proposed for analyzing the use of a work machine on the basis of sensor data and / or operating patterns. Construction machines that have at least one
  • Work machine viewed by an operator.
  • the analysis of the use accordingly shows one or more of the parameters time, location, manner, load, kinematic data, physical data, conditions, external influences, etc. with which the operator used the machine.
  • the actual sensor data is compared with reference sensor data that is typical for the use.
  • the reference sensor data are determined depending on the work situation and the planned use of the work machine and represent the desired sensor values at which the work machine and / or the at least one tool is to be controlled.
  • the reference sensor data are selected in such a way that they represent the work machine and / or tools of the work machine when it is working properly and according to plan.
  • the choice of reference sensor data can be made on the basis of empirical data, measurements, etc. and prepared by the manufacturer.
  • Examples of this are a maximum workload for the at least one tool, a maximum angle of inclination of the work machine and / or suitable movement sequences or trajectories. If at least one value of the actual sensor data deviates from the corresponding value of the reference sensor data by at least one limit, this indicates improper use and / or
  • the barrier can be viewed as a limit value for a range of values around the reference sensor data for which the use of the working machine is still acceptable.
  • the barriers can e.g. B. by a manufacturer, by a rental company or by laws, regulations and the like.
  • an actual operating pattern according to which the operator operates operating elements of the working machine, can be used during the
  • the reference operating patterns are taught in depending on the work situation and the planned use of the machine.
  • the reference operating patterns are selected in such a way that they represent the work machine and / or tools of the work machine when it is working properly and according to plan. Does the actual operating pattern deviate from a reference operating pattern, which is the typical pattern for optimal use of the
  • Working machine represents to at least one barrier, so it indicates improper use and / or unplanned use of the
  • the barriers can e.g. B. by a manufacturer, by a rental company or by laws, regulations and the like.
  • Improper use is considered to be use that does not occur within the specifications and limits of the work machine. Improper use includes e.g. B. working at the limit of the workload or beyond, damage to the work machine, etc.
  • Unscheduled use is considered to be a use that differs from a pre-made plan.
  • An abuse, d. H. use for a completely different purpose can also be regarded as unplanned use. This is particularly the case when the work machine is loaned out to the operator by a rental company and the operator uses it in a manner that is compatible with the
  • the sensor data are inertial
  • IMU inertial measurement unit
  • the inertial measuring unit is usually already present in the machine and usually already provides sensor data for other assistance functions that are suitable for the method described here.
  • the inertial measurement unit comprises
  • the sensor data from other sensors can be detected.
  • sensors such as. B. cameras, radar, lidar, etc.
  • an inertial navigation system (INS, inertial navigation system) of the work machine can be used to analyze the use.
  • This uses the inertial measuring unit. From the sensor data of the
  • the movement of the machine is calculated by integration and the position is determined.
  • An activity time of the work machine can be taken into account. To determine the activity time, the time can be checked by an internal clock of the work machine
  • Work machine for example an electronic clock in an electronic control unit, can be determined and then on the basis of the sensor data and / or the operating pattern it can be determined whether the work machine was active or inactive during this time.
  • the activity time indicates how long the
  • Control information and / or signals for the control of actuators an operating mode in which the machine is during the activity time can be recorded.
  • Is z. B. only moves the undercarriage of the work machine, the work machine is in a driving mode. Takes place while the Motor does not move the work machine or the tools, so the work machine is in an idle state. If at least one tool is moved and / or the load point of a drive of the work machine is higher than when idling, then work processes are carried out and the work machine is in a work mode. Now the activity time in
  • the working mode can be compared with the previously planned working time and an excess can be determined.
  • a position of the work machine can be considered.
  • the inertial navigation system already described or another localization, positioning or another localization, positioning or
  • Navigation system especially for global localization, e.g. B. GNSS can be used.
  • B. GNSS can be used.
  • an unplanned use in particular an abuse, can be concluded.
  • the area around the position can be determined by means of map information and it can be determined whether the work machine z. B. works in built-up or undeveloped areas or on bodies of water, to name just a few examples. From this it can be concluded that it has been used improperly.
  • a trajectory of the work machine and / or of the at least one tool can be taken into account.
  • the type of movement can be taken into account. In other words, the movement becomes the
  • Trajectory of the excavator shovel more precisely the lowest point of the trajectory for a cutting edge of the excavator shovel during the removal and loading of material in combination with the width of the excavator shovel, on which the three-dimensional shape of an excavation, for example, can be inferred.
  • 3D Surface models can be extrapolated into 3D surfaces, which in turn allow semantic recognition of the pit using trained classifiers.
  • the quality of the work processes can be assessed with the aid of the 3D surface model. For example, it can be assessed how flat a surface and / or how sharp or straight an edge is formed.
  • correction processes can also be recognized on the basis of the trajectory.
  • the excavation of the pit too deep and subsequent refilling can be detected. This allows further
  • the excavated or moved volume can be determined.
  • the result of the work process in particular the 3D surfaces and / or the volume, can be compared with comparison data, e.g. B. from a BIM (Building Information Jodelling) can be compared to determine any deviations.
  • BIM Building Information Jodelling
  • the most distant points of the trajectory of the work machine and / or of the at least one tool can be determined in order to infer the range of motion of the work machine and / or of the at least one tool from them.
  • 3D surfaces can be extrapolated from the most distant points on the trajectory during the removal and charging of material. In the case of an excavator shovel, a cut off and
  • Absorption of material for example, derived from the movement of the shovel and the applied power of the drives and actuators.
  • Kinematic data of the motion sequence as well as other measured and calculated physical quantities can be taken into account. From this data, it is possible to deduce the forces and moments, the work performed and the power and the energy used by the machine and / or the at least one tool. From the
  • the related consideration between the trajectory, the type of motion sequence and acceleration data and the associated kinematic and physical data listed above can be based on the Completed work and service in the sense of a work or service order to be carried out. It can e.g. B. on the type and nature of a material to be processed. In the case of the
  • a lender of the work machine can derive from the criteria mentioned whether a work machine was loaned that was not designed for the work carried out, for example because it is dimensioned too small or is not designed or suitable for the work carried out.
  • a collision of the work machine and / or of the at least one tool with an object in the vicinity can be taken into account.
  • a collision is determined by the impact of the working machine and / or the at least one tool by means of corresponding sensors, above all by the inertial measuring unit already described.
  • Different types of collisions are taken into account: On the one hand, the machine and / or the at least one tool is actively moved and hits the object in the process. Second, the work machine and / or the at least one tool is not moved and the movement of the object strikes the work machine and / or the at least one tool.
  • the location of the can be determined by means of three-dimensional acceleration vectors, which are preferably recorded by means of the inertial measuring unit
  • the plastic deformation can in particular by the inertial measuring unit can be detected, especially if an inertial sensor is arranged on each movable module of the work machine and the tool.
  • a kinematic model can also be included.
  • it can be provided to determine the time and / or the position of the collision (see above) and to store it for evaluation.
  • the operating pattern can be determined before, during and / or after the collision (see above) and saved for evaluation.
  • An unusual movement of the working machine can be taken into account. Movements that are not carried out by the working machine in its intended use or that cannot be carried out by the working machine alone are to be regarded as unusual movements. Examples of such unusual movements are the tilting, falling and rolling over of the machine. Furthermore can also
  • Catapult-like movements and consequential vibrations are recognized, which occur especially when parts of the work machine, in particular tools, jam with materials, work objects or obstacles in the area and then suddenly loosen. This also enables accidents to be recognized and, if necessary, analyzed.
  • Sensor data particularly preferably the inertial measuring unit, taking into account the type of work machine and its tools, as well as the kinematics, are preferably used in order to determine the unusual movement. From the sensor data it can be seen whether the work machine has overturned, slipped or rolled over, but also whether the work machine was operated at a tilting angle that is critical for overturning. If such an accident occurs, so can
  • an emergency communication system can be provided with which an automatic emergency call can be made if an accident as described above has occurred.
  • help can be planned and effectively managed using the data described above. This can save lives, especially in the event of personal injury.
  • the location of the accident and, if necessary, information about the terrain and the surroundings can be passed on via the position of the machine.
  • the type of work machine and the three-dimensional position of the work machine and if necessary the tools can be transmitted so that accordingly
  • dimensioned recovery equipment is provided in good time. Information can also be transmitted to the operator. Will the unusual
  • Airbags can be deployed, seat belt tensioners tightened and roll bars / protective bars activated. Apart from this, it is possible to use the trajectory (see above) of the machine and, if applicable, the tools and the range of motion (determined by the furthest
  • the operator's experience can be recognized from the operating pattern by using known pattern recognition.
  • An inexperienced operator moves a tool, in particular an excavator shovel on an arm, usually successively in different directions, whereas an experienced operator moves the tool in several directions at the same time.
  • the distinction can also be made on the basis of the precision, the working speed and other criteria.
  • the trajectory of the machine and / or of the at least one is preferred
  • Tool derived from the experience of the operator can be recognized by the way in which he does the work.
  • an inexperienced operator can be recognized by the fact that he is overdriving the machine and / or the at least one tool, for example by guiding the tool into the mechanical stops. This makes it possible to see whether an operator without the required experience or even without qualifications is controlling the machine. This is of particular interest to the lender, especially in the event that the work machine has been loaned out. This can determine whether, instead of a planned experienced operator, an inexperienced operator is not permitted
  • an inexperienced operator can be trained by pointing out the improper use and possibly the unplanned use Usage is made aware. If the inexperienced operator overrides the machine and / or the at least one tool, a warning is output. In addition, it can be provided that the inexperienced operator has to complete a training program before he can use the
  • the slow and gentle operation of the at least one tool can be part of such a training program.
  • a gentle movement process of a lifting platform with slow raising and lowering can be practiced. It can be checked whether the operator operates the corresponding operating element, for example a lever, gently enough.
  • Training program can be restricted. If the training program has been completed successfully, all functions or only functions are enabled according to the experience of the operator.
  • the training program can e.g. B. be described in a manual or shown on a display and configured so that it can be readjusted step by step.
  • the computer program is set up to carry out each step of the method, in particular if it is carried out on a computing device or control device. It enables the implementation of the method in a conventional electronic control unit without having to make structural changes to it. For this it is on the machine-readable
  • the electronic control device is obtained, which is set up to carry out the method for analyzing the use of the work machine.
  • a service person or, in particular, the rental company can use the actual sensor data and / or the actual operating pattern and possibly also the
  • Read out reference sensor data and / or the reference operating pattern can be done directly from the electronic control unit or from a cloud to which the control unit sends the data. Improper use and / or unplanned use can directly affect the electronic control device are recognized or by evaluation on an external computer unit.
  • FIG. 1 shows a machine, the use of which by means of the
  • Figure 2 shows a flow chart of an embodiment of the
  • Figure 1 shows a work machine in the form of an excavator 1 with a
  • the excavator 1 has an electronic control unit 4 with which the excavator 1, the excavator shovel 2 and the arm 3 are controlled.
  • An adjusting element 21 is provided for deflecting the excavator shovel 2 and two adjusting elements 31, 32 are provided for deflecting the arm 3.
  • the adjusting elements 21, 31, 32 can be extended or contracted, whereby the arm 3 and the excavator shovel 2 is brought into the desired position and a
  • the adjusting elements 21, 31, 32 have
  • the excavator 1 has an inertial measuring unit 5 with several inertial sensors 51, whose
  • Acceleration sensors and rotation rate sensors can be designed.
  • the inertial measuring unit 5 forwards the currently detected sensor signals (actual sensor signals) to the electronic control unit 4.
  • an inertial navigation system 55 is provided which can access the inertial measuring unit 5 and with which the position of the excavator 1 can be determined
  • An operator 6 controls the excavator 1, the uppercarriage 11, the undercarriage 12, the excavator shovel 2 and the arm 3 via operating elements 65 (here only one operating element is shown as an example in the form of a lever) according to an operating pattern in order to carry out the planned work process. More precisely, the operating elements 65 emit signals to the electronic control device 4 when the operator 6 activates them.
  • the electronic control device 4 controls, among other things, the actuating elements 21, 31, 32 such that the excavator 1, the
  • a pit 7 is to be excavated.
  • the operator 6 controls the excavator shovel 2 in such a way that its cutting edge moves along the trajectory 8 shown.
  • the movement trajectory 7 can be recorded by means of the inertial measuring unit 5.
  • an object 9 is shown which represents an obstacle and with which there is a risk of a collision.
  • Figure 2 shows a flow chart of an embodiment of the
  • a plan 100 for the use of the working machine 1 is already worked out in advance, the work steps to be carried out, the expected time required, the place of use, the qualifications of the operator 6 and other points relevant to the use being defined here.
  • a BIM Building Information Modeling
  • a BIM Building Information Modeling
  • Work machine 1 is loaned to the operator 6, the terms for the use of the work machine 1 are set out in a contract between a
  • Reference sensor data S ref and a reference operating pattern BM ref are then defined from the plan 100 with the above-mentioned points, which represent an appropriate and planned use of the work machine 1, as well as associated
  • the reference sensor data S ref are provided for the sensors available in the respective work machine 1, in particular for the inertial measuring unit 5.
  • the reference operating pattern BM ref is by means of known pattern recognition for the optimal use of the
  • the reference sensor data S ref , the reference operating pattern BM ref and the associated barriers can be provided by the manufacturer of the working machine 1 or by the rental company be established, with laws, ordinances and the like in
  • the reference sensor data S ref , the reference operating pattern BM ref and the associated barriers are stored directly on the electronic control device 4
  • the actual sensor data S tat and the actual operating pattern BM tat of the operator 6 are recorded 101.
  • the actual operating pattern BM tat is recorded by means of a known pattern recognition.
  • At least one value of the actual sensor data S tat deviates from the corresponding value of the reference sensor data S ref by at least one corresponding limit (see above), which is used here as a limit value for a
  • the range of values around the respective reference sensor data S ref is to be considered, If the actual operating pattern BM tat differs by at least one limit from the reference operating pattern BM ref, an incorrect use and / or unplanned use of the Working machine 1 closed 103.
  • An inexperienced operator can be trained on the basis of improper use and / or unplanned use.
  • a training program can be provided that the inexperienced operator must complete before he is allowed to control the work machine 1 and / or the at least one tool 2 during work.

Abstract

The invention relates to a method for analysing use of a work machine (1) on the basis of sensor data and/or operating patterns. In order to analyse the use of the work machine (1), actual sensor data (Stat) and/or actual operating patterns (BMtat) captured during use of the work machine (1) are compared with reference sensor data (Sref) and/or reference operating patterns (BMref) typical of the use. If the actual sensor data (Stat) and/or actual operating patterns (BMtat) differ from the reference sensor data (Sref) and/or reference operating patterns (BMref) by at least a limit, improper use and/or unplanned use is inferred (103).

Description

Beschreibung description
Titel title
Verfahren zur Analyse der Verwendung einer Arbeitsmaschine Method for analyzing the use of a work machine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse der Verwendung einer Arbeitsmaschine anhand von Sensordaten und/oder Bedienmuster. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. The present invention relates to a method for analyzing the use of a work machine on the basis of sensor data and / or operating patterns. The invention also relates to a computer program that executes each step of the method when it runs on a computing device, as well as a machine-readable storage medium that stores the computer program. Finally, the invention relates to an electronic control device which is set up to carry out the method according to the invention.
Stand der Technik State of the art
Heutzutage kommt es oft zu unsachgemäßem oder unplanmäßigem Gebrauch oder sogar zu Missbrauch von Arbeitsmaschinen, wie z. B. Baumaschinen, insbesondere durch unerfahrene Bediener. Besonders oft ist dies der Fall, wenn die Arbeitsmaschinen durch einen Verleiher an den Bediener ausgeliehen werden. Sei es aus mangelnder Erfahrung bzw. mangelndem Wissen oder mit Absicht, verwenden die Bediener die Arbeitsmaschinen oft nicht innerhalb der Spezifikationen und Grenzen der Arbeitsmaschine (unsachgemäß) oder nicht wie im Vorhinein geplant und (vertraglich) vereinbart (unplanmäßig). Zur Nowadays there is often improper or unplanned use or even misuse of work machines, such as B. Construction machinery, especially by inexperienced operators. This is particularly often the case when the working machines are loaned to the operator by a rental company. Whether due to a lack of experience or knowledge, or on purpose, the operators often do not use the work machines within the specifications and limits of the work machine (improperly) or not as planned and (contractually) agreed (unplanned) in advance. To
unsachgemäßen Verwendung zählen z. B. das Arbeiten an der Grenze der Arbeitslast oder darüber hinaus, eine Beschädigung der Arbeitsmaschine usw., zur unplanmäßigen Verwendung zählt eine Überschreitung der Aktivitätszeit aber auch eine Verwendung für einen ganz anderen Zweck, also der Missbrauch. Ein Verleiher hat im Normalfall keine Möglichkeit solch eine unsachgemäße improper use include e.g. B. Working at the limit of the workload or beyond, damage to the work machine, etc., unplanned use includes exceeding the activity time but also use for a completely different purpose, i.e. misuse. A lender normally has no way of doing such an improper one
Verwendung und/oder unplanmäßige Verwendung zu kontrollieren. Control use and / or unplanned use.
Beim Bedienen der jeweiligen Arbeitsmaschine geht jeder Bediener nach seinem eigenen Bedienmuster vor, um die Bedienelemente zu betätigen. Dieses personenbezogene Bedienmuster ist neben der Erfahrung des Bedieners vor allem durch seine persönliche Ausprägung und Präferenz geprägt. Als Beispiel kann eine Baggerschaufel eines Baggers beim Aufheben von Schüttgut unterschiedlich gesteuert werden, indem in einem Fall die Baggerschaufel zuerst in eine Richtung und dann in die andere bewegt wird, in einem anderen Fall die Baggerschaufel in umgekehrter Reihenfolge bewegt wird und in noch einem anderen Fall die Baggerschaufel gleichzeitig in beide Richtungen bewegt wird. When operating the respective working machine, each operator proceeds according to his own operating pattern in order to operate the operating elements. In addition to the experience of the operator, this person-related operating pattern is primarily shaped by his personal characteristics and preferences. As an an example For example, an excavator bucket of an excavator can be controlled differently when lifting bulk material by moving the excavator bucket first in one direction and then in the other, in another case moving the excavator bucket in the reverse order and in still another case moving the excavator bucket is moved simultaneously in both directions.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Es wird ein Verfahren zur Analyse der Verwendung einer Arbeitsmaschine anhand von Sensordaten und/oder Bedienmuster vorgeschlagen. Als Beispiele für Arbeitsmaschinen sind Baumaschinen anzusehen, die zumindest ein A method is proposed for analyzing the use of a work machine on the basis of sensor data and / or operating patterns. Construction machines that have at least one
Werkzeug aufweisen. Als Verwendung wird hier der Gebrauch der Have tool. The use of the
Arbeitsmaschine durch einen Bediener angesehen. Die Analyse der Verwendung zeigt demnach eine oder mehrere der Parameter Zeit, Ort, Art und Weise, Last, kinematische Daten, physikalische Daten, Bedingungen, äußere Einflüsse etc., mit denen der Bediener die Arbeitsmaschine in Gebrauch hatte. Work machine viewed by an operator. The analysis of the use accordingly shows one or more of the parameters time, location, manner, load, kinematic data, physical data, conditions, external influences, etc. with which the operator used the machine.
Während der Verwendung der Arbeitsmaschine werden tatsächliche While using the work machine will be actual
Sensordaten von Sensoren der Arbeitsmaschine und/oder von einem Werkzeug der Arbeitsmaschine und/oder von an der Infrastruktur angeordneten Sensoren und/oder von Sensoren von anderen Arbeitsmaschinen, Fahrzeugen und Ähnlichem erfasst. Die tatsächlichen Sensordaten werden mit Referenz- Sensordaten verglichen, die für die Verwendung typisch sind. Die Referenz- Sensordaten werden abhängig von der Arbeitssituation und der geplanten Verwendung der Arbeitsmaschine festgelegt und stellen die gewünschten Sensorwerte dar, bei denen die Arbeitsmaschine und/oder das zumindest eine Werkzeug gesteuert werden soll. Die Referenz-Sensordaten werden so gewählt, dass sie die Arbeitsmaschine und/oder Werkzeuge der Arbeitsmaschine repräsentieren, wenn diese sachgemäß und plangemäß arbeitet. Die Wahl der Referenz-Sensordaten kann anhand von empirischen Daten, Messungen usw. erfolgen und vom Hersteller vorbereitet werden. Beispiele hierfür sind eine maximale Arbeitslast für das zumindest eine Werkzeug, einen maximalen Neigungswinkel der Arbeitsmaschine und/oder geeignete Bewegungsabläufe bzw. Trajektorien. Weicht zumindest ein Wert der tatsächlichen Sensordaten von dem entsprechenden Wert der Referenz-Sensordaten um zumindest eine Schranke ab, so wird auf eine unsachgemäße Verwendung und/oder Sensor data from sensors of the work machine and / or from a tool of the work machine and / or from sensors arranged on the infrastructure and / or from sensors of other work machines, vehicles and the like. The actual sensor data is compared with reference sensor data that is typical for the use. The reference sensor data are determined depending on the work situation and the planned use of the work machine and represent the desired sensor values at which the work machine and / or the at least one tool is to be controlled. The reference sensor data are selected in such a way that they represent the work machine and / or tools of the work machine when it is working properly and according to plan. The choice of reference sensor data can be made on the basis of empirical data, measurements, etc. and prepared by the manufacturer. Examples of this are a maximum workload for the at least one tool, a maximum angle of inclination of the work machine and / or suitable movement sequences or trajectories. If at least one value of the actual sensor data deviates from the corresponding value of the reference sensor data by at least one limit, this indicates improper use and / or
unplanmäßige Verwendung der Arbeitsmaschine geschlossen. Für den Fall von Sensordaten kann die Schranke als Grenzwert für einen Wertebereich um die Referenz-Sensordaten herum angesehen werden, für den der Gebrauch der Arbeitsmaschine noch akzeptabel ist. Die Schranken können z. B. von einem Hersteller, von einem Verleiher oder durch Gesetze, Verordnungen und dergleichen festgelegt werden. unplanned use of the working machine closed. In the event of Sensor data, the barrier can be viewed as a limit value for a range of values around the reference sensor data for which the use of the working machine is still acceptable. The barriers can e.g. B. by a manufacturer, by a rental company or by laws, regulations and the like.
Alternativ oder zusätzlich kann ein tatsächliches Bedienmuster, gemäß dem der Bediener Bedienelemente der Arbeitsmaschine bedient, während der Alternatively or additionally, an actual operating pattern, according to which the operator operates operating elements of the working machine, can be used during the
Verwendung der Arbeitsmaschine erfasst werden. Hierfür können die bereits genannten Sensordaten und/oder Signale der Bedienelemente verwendet werden und eine an sich bekannte Mustererkennung durchgeführt werden. Die Referenz-Bedienmuster werden abhängig von der Arbeitssituation und der geplanten Verwendung der Arbeitsmaschine eingelernt. Die Referenz- Bedienmuster werden so gewählt, dass sie die Arbeitsmaschine und/oder Werkzeuge der Arbeitsmaschine repräsentieren, wenn diese sachgemäß und plangemäß arbeitet. Weicht das tatsächliche Bedienmuster von einem Referenz- Bedienmuster, welches typische Muster für den optimalen Gebrauch der Use of the working machine can be recorded. For this purpose, the already mentioned sensor data and / or signals of the operating elements can be used and a known pattern recognition can be carried out. The reference operating patterns are taught in depending on the work situation and the planned use of the machine. The reference operating patterns are selected in such a way that they represent the work machine and / or tools of the work machine when it is working properly and according to plan. Does the actual operating pattern deviate from a reference operating pattern, which is the typical pattern for optimal use of the
Arbeitsmaschine darstellt, um zumindest eine Schranke ab, so wird auf eine unsachgemäße Verwendung und/oder unplanmäßige Verwendung der Working machine represents to at least one barrier, so it indicates improper use and / or unplanned use of the
Arbeitsmaschine geschlossen. Die Schranke wird so gewählt, dass Working machine closed. The barrier is chosen so that
Bedienmuster, die vom Referenz-Bedienmuster abweichen, noch innerhalb der Schranke liegen, wenn sie für den Gebrauch der Arbeitsmaschinen akzeptabel sind. Die Schranken können z. B. von einem Hersteller, von einem Verleiher oder durch Gesetze, Verordnungen und dergleichen festgelegt werden. Operating patterns that deviate from the reference operating pattern are still within the limit if they are acceptable for the use of the working machines. The barriers can e.g. B. by a manufacturer, by a rental company or by laws, regulations and the like.
Als unsachgemäße Verwendung wird eine Verwendung angesehen, die nicht innerhalb der Spezifikationen und Grenzen der Arbeitsmaschine erfolgt. Zur unsachgemäßen Verwendung zählen z. B. das Arbeiten an der Grenze der Arbeitslast oder darüber hinaus, eine Beschädigung der Arbeitsmaschine usw.Improper use is considered to be use that does not occur within the specifications and limits of the work machine. Improper use includes e.g. B. working at the limit of the workload or beyond, damage to the work machine, etc.
Als unplanmäßige Verwendung wird eine Verwendung angesehen, die sich von einem im Vorhinein gefertigten Plan unterscheidet. Ein Missbrauch, d. h. eine Verwendung für einen ganz anderen Zweck kann auch als unplanmäßige Verwendung angesehen werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Arbeitsmaschine von einem Verleiher an den Bediener verliehen wird und der Bediener diese in einer Art und Weise verwendet, die über einen mit dem Unscheduled use is considered to be a use that differs from a pre-made plan. An abuse, d. H. use for a completely different purpose can also be regarded as unplanned use. This is particularly the case when the work machine is loaned out to the operator by a rental company and the operator uses it in a manner that is compatible with the
Verleiher geschlossenen Vertrag hinausgeht oder diesen verletzt. ln besonders vorteilhafter Weise werden die Sensordaten von inertialen Lender goes beyond or violates the contract. In a particularly advantageous manner, the sensor data are inertial
Sensoren einer inertialen Messeinheit (IMU, internal measurement unit) der Arbeitsmaschine erfasst. Die inertiale Messeinheit ist meist bereits in der Arbeitsmaschine vorhanden und stellt meist für andere Assistenzfunktionen bereits Sensordaten bereit, die für das hier beschriebene Verfahren geeignet sind. Typischerweise umfasst die inertiale Messeinheit Detected sensors of an inertial measurement unit (IMU, internal measurement unit) of the work machine. The inertial measuring unit is usually already present in the machine and usually already provides sensor data for other assistance functions that are suitable for the method described here. Typically, the inertial measurement unit comprises
Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren. Acceleration sensors and yaw rate sensors.
Zudem können die Sensordaten von weiteren Sensoren, wie z. B. Kameras, Radar, Lidar usw. erfasst werden. In addition, the sensor data from other sensors, such as. B. cameras, radar, lidar, etc. can be detected.
Optional kann ein inertiales Navigationssystem (INS, inertial navigation System) der Arbeitsmaschine zur Analyse der Verwendung verwendet werden. Dieses greift auf die inertiale Messeinheit zurück. Aus den Sensordaten der Optionally, an inertial navigation system (INS, inertial navigation system) of the work machine can be used to analyze the use. This uses the inertial measuring unit. From the sensor data of the
Beschleunigungssensoren und der Drehratensensoren wird durch Integration die Bewegung der Arbeitsmaschine berechnet und die Position bestimmt. Acceleration sensors and the rotation rate sensors, the movement of the machine is calculated by integration and the position is determined.
Im Folgenden werden Kriterien aufgezeigt, die für die Analyse der Verwendung in Betracht gezogen werden können. Es können einzelne aber auch mehrere Kriterien gleichzeitig und weitere Kriterien, die hier nicht aufgelistet sind, berücksichtigt werden: In the following, criteria are shown that can be considered for the analysis of the use. Individual or multiple criteria can be taken into account at the same time, as well as other criteria that are not listed here:
Es kann eine Aktivitätszeit der Arbeitsmaschine in Betracht gezogen werden. Um die Aktivitätszeit zu ermitteln, kann die Zeit durch eine interne Uhr der An activity time of the work machine can be taken into account. To determine the activity time, the time can be checked by an internal clock of the
Arbeitsmaschine, beispielsweise eine elektronische Uhr in einem elektronischen Steuergerät, ermittelt werden und dann anhand der Sensordaten und/oder des Betriebsmusters kann bestimmt werden, ob die Arbeitsmaschine in dieser Zeit aktiv oder inaktiv war. Die Aktivitätszeit gibt also an, wie lange die Work machine, for example an electronic clock in an electronic control unit, can be determined and then on the basis of the sensor data and / or the operating pattern it can be determined whether the work machine was active or inactive during this time. The activity time indicates how long the
Arbeitsmaschine tatsächlich in Betrieb war. Durch Vergleich der Aktivitätszeit mit einer zuvor geplanten Arbeitszeit, z. B. einer festgelegten Zahl von Machine was actually in operation. By comparing the activity time with a previously planned working time, e.g. B. a fixed number of
Betriebsstunden, kann eine Überschreitung festgestellt werden und auf eine unplanmäßige Verwendung der Arbeitsmaschine geschlossen werden. Anhand der Sensordaten und/oder der Bedienmuster, vor allem der Operating hours, an excess can be determined and an unplanned use of the machine can be concluded. Using the sensor data and / or the operating pattern, especially the
Steuerungsinformationen und/oder Signale für die Steuerung von Aktoren kann ein Betriebsmodus, in dem sich die Maschine während der Aktivitätszeit befindet, erfasst werden. Wird z. B. nur der Unterwagen der Arbeitsmaschine bewegt, so befindet sich die Arbeitsmaschine in einem Fahrmodus. Erfolgt bei laufendem Motor keine Bewegung der Arbeitsmaschine oder der Werkzeuge, so befindet sich die Arbeitsmaschine in einem Leerlauf. Wird zumindest ein Werkzeug bewegt und/oder ist der Lastpunkt eines Antriebs der Arbeitsmaschine höher als im Leerlauf, so werden Arbeitsvorgänge ausgeführt und die Arbeitsmaschine befindet sich in einem Arbeitsmodus. Nun kann die Aktivitätszeit im Control information and / or signals for the control of actuators, an operating mode in which the machine is during the activity time can be recorded. Is z. B. only moves the undercarriage of the work machine, the work machine is in a driving mode. Takes place while the Motor does not move the work machine or the tools, so the work machine is in an idle state. If at least one tool is moved and / or the load point of a drive of the work machine is higher than when idling, then work processes are carried out and the work machine is in a work mode. Now the activity time in
Arbeitsmodus mit der zuvor geplanten Arbeitszeit verglichen werden und eine Überschreitung festgestellt werden. The working mode can be compared with the previously planned working time and an excess can be determined.
Es kann eine Position der Arbeitsmaschine in Betracht gezogen werden. Um die Position zu bestimmen, kann vorzugsweise das bereits beschriebene inertiale Navigationssystem oder ein anderes Lokalisations-, Ortungs- oder A position of the work machine can be considered. In order to determine the position, the inertial navigation system already described or another localization, positioning or
Navigationssystem, insbesondere zur globalen Lokalisation, z. B. GNSS, verwendet werden. Durch Vergleich der tatsächlichen Position mit dem geplanten Einsatzort, kann auf eine unplanmäßige Verwendung, insbesondere auf einen Missbrauch geschlossen werden. Außerdem kann mittels Karteninformationen die Umgebung der Position ermittelt werden und festgestellt werden, ob die Arbeitsmaschine z. B. in bebautem oder unbebautem Gebiet oder an Gewässern arbeitet, um nur wenige Beispiele zu nennen. Daraus kann dann auf eine unsachgemäße Verwendung geschlossen werden. Navigation system, especially for global localization, e.g. B. GNSS can be used. By comparing the actual position with the planned place of use, an unplanned use, in particular an abuse, can be concluded. In addition, the area around the position can be determined by means of map information and it can be determined whether the work machine z. B. works in built-up or undeveloped areas or on bodies of water, to name just a few examples. From this it can be concluded that it has been used improperly.
Es kann eine Trajektorie der Arbeitsmaschine und/oder des zumindest einen Werkzeugs berücksichtigt werden. Zudem kann die Art des Bewegungsablaufs berücksichtigt werden. Mit anderen Worten wird die Bewegung der A trajectory of the work machine and / or of the at least one tool can be taken into account. In addition, the type of movement can be taken into account. In other words, the movement becomes the
Arbeitsmaschine und/oder des zumindest einen Werkzeugs berücksichtigt. Allein aus der Trajektorie bzw. Bewegung des zumindest einen Werkzeugs kann erkannt werden, welche Arbeiten ausgeführt wurden. Im Falle eines Baggers als Beispiel, kann aus der relativen Bewegung der Baggerschaufel zum Unterwagen auf ein Aufladen oder ein Abladen der Schaufel bzw. auf ein Abtragen oder ein Aufträgen von Material in der Umgebung geschlossen werden. Werden die Trajektorie bzw. die Bewegung des zumindest einen Werkzeugs über den gesamten Arbeitsvorgang aufgenommen, lässt sich das Ergebnis des Work machine and / or the at least one tool taken into account. Only from the trajectory or movement of the at least one tool can it be recognized which work has been carried out. In the case of an excavator as an example, conclusions can be drawn from the relative movement of the excavator shovel to the undercarriage that the shovel is being loaded or unloaded or that material is being removed or deposited in the vicinity. If the trajectory or the movement of the at least one tool is recorded over the entire work process, the result of the
Arbeitsvorgangs modellieren. Hierfür können z. B. 3D- Flächenmodelle verwendet werden. Im Fall des obengenannten Beispiels, kann aus der gesamten Model work process. For this, z. B. 3D surface models can be used. In the case of the above example, can be made from the whole
Trajektorie der Baggerschaufel, genauer des tiefsten Punkts der Trajektorie für eine Schneidkante der Baggerschaufel während des Abtragens und Aufladens von Material in Kombination mit der Breite der Baggerschaufel, auf die dreidimensionale Form z.B. einer Baugrube geschlossen werden. Mittels des 3D- Flächenmodells lassen sich 3D-Flächen extrapolieren, die wiederum über trainierte Klassifikatoren eine semantische Erkennung der Grube zulassen. Zudem kann mit Hilfe des 3D- Flächenmodells die Qualität der Arbeitsvorgänge einschätzen. Z. B. kann beurteilt werden, wie eben eine Fläche und/oder wie scharf bzw. geradlinig eine Kante ausgeformt ist. Trajectory of the excavator shovel, more precisely the lowest point of the trajectory for a cutting edge of the excavator shovel during the removal and loading of material in combination with the width of the excavator shovel, on which the three-dimensional shape of an excavation, for example, can be inferred. Using the 3D Surface models can be extrapolated into 3D surfaces, which in turn allow semantic recognition of the pit using trained classifiers. In addition, the quality of the work processes can be assessed with the aid of the 3D surface model. For example, it can be assessed how flat a surface and / or how sharp or straight an edge is formed.
Darüber hinaus lassen sich anhand der Trajektorie auch Korrekturvorgänge erkennen. Im Fall des Baggers kann ein zu tiefes Ausheben der Grube und ein nachträgliches Wiederbefüllen erkannt werden. Dadurch können weitere In addition, correction processes can also be recognized on the basis of the trajectory. In the case of the excavator, the excavation of the pit too deep and subsequent refilling can be detected. This allows further
Maßnahmen, wie z. B. ein Verdichten des Grubengrundes, erkannt und wenn notwendig eingeleitet werden. Des Weiteren lassen sich anhand der Trajektorie und der benötigten Zeit - die aus der bereits beschriebenen Aktivitätszeit gewonnen werden kann - die erbrachte Arbeitsleistung und die Arbeitseffizienz ermitteln. Für das Beispiel des Baggers kann aus der Trajektorie der Measures such as B. a compaction of the pit bottom, recognized and initiated if necessary. Furthermore, based on the trajectory and the time required - which can be obtained from the activity time already described - the work performed and the work efficiency can be determined. For the excavator example, the trajectory of the
Baggerschaufel, insbesondere des tiefsten Punkts der Schneidkante, in Excavator bucket, especially the lowest point of the cutting edge, in
Kombination mit der Breite der Baggerschaufel das ausgehobene bzw. bewegte Volumen ermittelt werden. Das Ergebnis des Arbeitsvorgangs, insbesondere die 3D-Flächen und/oder das Volumen, können mit Vergleichsdaten, z. B. aus einem BIM (Building Information J odelling) verglichen werden, um Abweichungen festzustellen. Darüber hinaus können die am weitesten auseinanderliegenden Punkte der Trajektorie der Arbeitsmaschine und/oder des zumindest einen Werkzeugs ermittelt werden, um aus diesen auf den Bewegungsraum der Arbeitsmaschine und/oder des zumindest einen Werkzeugs zu schließen. Hierzu können 3D-Flächen aus den am weitesten auseinanderliegenden Punkten der Trajektorie während des Abtragens und des Aufladens von Material extrapoliert werden. Im Falle einer Baggerschaufel lässt sich ein Abschneiden und Combined with the width of the excavator bucket, the excavated or moved volume can be determined. The result of the work process, in particular the 3D surfaces and / or the volume, can be compared with comparison data, e.g. B. from a BIM (Building Information Jodelling) can be compared to determine any deviations. In addition, the most distant points of the trajectory of the work machine and / or of the at least one tool can be determined in order to infer the range of motion of the work machine and / or of the at least one tool from them. For this purpose, 3D surfaces can be extrapolated from the most distant points on the trajectory during the removal and charging of material. In the case of an excavator shovel, a cut off and
Aufnehmen von Material beispielsweise aus der Bewegung der Schaufel und der aufgebrachten Leistung der Antriebe und Stellelemente ableiten. Absorption of material, for example, derived from the movement of the shovel and the applied power of the drives and actuators.
Es können kinematische Daten des Bewegungsablaufs sowie weitere gemessene und berechnete physikalische Größen berücksichtigt werden. Aus diesen Daten kann auf wirkende Kräfte und Momente, verrichtete Arbeit und Leistung sowie dafür aufgewendete Energie der Arbeitsmaschine und/oder des zumindest einen Werkzeugs geschlossen werden. Aus der Kinematic data of the motion sequence as well as other measured and calculated physical quantities can be taken into account. From this data, it is possible to deduce the forces and moments, the work performed and the power and the energy used by the machine and / or the at least one tool. From the
zusammenhängenden Betrachtung zwischen der Trajektorie, der Art des Bewegungsablaufs und Beschleunigungsdaten sowie den zugehörigen oben aufgeführten kinematischen und physikalischen Daten lässt sich auf die verrichtete Arbeit und Leistung im Sinne eines auszuführenden Arbeits- bzw. Leistungsauftrages schließen. Es kann z. B. auf die Art und die Beschaffenheit eines zu bearbeitenden Materials geschlossen werden. Im Falle des The related consideration between the trajectory, the type of motion sequence and acceleration data and the associated kinematic and physical data listed above can be based on the Completed work and service in the sense of a work or service order to be carried out. It can e.g. B. on the type and nature of a material to be processed. In the case of the
obengenannten Beispiels ist es relevant ob der Bagger lockeren Sand, steinigen oder verfestigten Boden oder einen festen Stein aufnimmt und bewegt. Im Vergleich zu den zulässigen physikalischen Werten, die spezifisch für die Arbeitsmaschine und/oder das Werkzeug bestimmt werden, kann auf eine Auslastung und Belastung und damit einen Verschleiß der Arbeitsmaschine geschlossen werden. Hierfür können Alterungs- und Verschleißmodelle, die spezifisch für die Arbeitsmaschine und/oder das Werkzeug bestimmt werden, verwendet und auf einen Verschleiß des zumindest einen Werkzeugs In the above example, it is relevant whether the excavator picks up loose sand, stony or solidified soil or a solid stone and moves it. Compared to the permissible physical values, which are specifically determined for the work machine and / or the tool, it is possible to deduce the utilization and load and thus wear of the work machine. For this purpose, aging and wear models that are specifically determined for the work machine and / or the tool can be used and for wear of the at least one tool
geschlossen werden. Als Beispiel ist hier die Schneidkante der Baggerschaufel zu nennen. Unzulässige Belastungen bzw. Überlastungen lassen sich ebenfalls erkennen. getting closed. An example is the cutting edge of the excavator shovel. Inadmissible loads or overloads can also be identified.
Ein Verleiher der Arbeitsmaschine kann aus den genannten Kriterien ableiten, ob eine Arbeitsmaschine verliehen wurde, die nicht für die ausgeführte Arbeit konzipiert ist, beispielsweise da sie zu klein dimensioniert ist oder für die ausgeführten Arbeiten nicht konstruiert bzw. geeignet ist. A lender of the work machine can derive from the criteria mentioned whether a work machine was loaned that was not designed for the work carried out, for example because it is dimensioned too small or is not designed or suitable for the work carried out.
Es kann eine Kollision der Arbeitsmaschine und/oder des zumindest einen Werkzeugs mit einem Objekt in der Umgebung berücksichtigt werden. Eine Kollision wird durch stoßhaftes Auftreffen/Einwirken der Arbeitsmaschine und/oder des zumindest einen Werkzeugs durch entsprechende Sensoren, vor allem durch die bereits beschriebene inertiale Messeinheit festgestellt. Es werden unterschiedliche Arten von Kollisionen berücksichtigt: Zum einen wird die Arbeitsmaschine und/oder das zumindest eine Werkzeug aktiv bewegt und stößt dabei auf das Objekt. Zum zweiten wird die Arbeitsmaschine und/oder das zumindest eine Werkzeug nicht bewegt und das Objekt stößt in seiner Bewegung gegen die Arbeitsmaschine und/oder das zumindest eine Werkzeug. Mittels dreidimensionalen Beschleunigungsvektoren, die vorzugsweise mittels der inertialen Messeinheit erfasst werden, lässt sich der Ort des A collision of the work machine and / or of the at least one tool with an object in the vicinity can be taken into account. A collision is determined by the impact of the working machine and / or the at least one tool by means of corresponding sensors, above all by the inertial measuring unit already described. Different types of collisions are taken into account: On the one hand, the machine and / or the at least one tool is actively moved and hits the object in the process. Second, the work machine and / or the at least one tool is not moved and the movement of the object strikes the work machine and / or the at least one tool. The location of the can be determined by means of three-dimensional acceleration vectors, which are preferably recorded by means of the inertial measuring unit
Auftreffens/Einwirken genau bestimmen. Übersteigen die Beschleunigungswerte applizierte Grenzwerte, so kann auf eine Beschädigung der Arbeitsmaschine und/oder des zumindest einen Werkzeugs geschlossen werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine plastische Verformung erkannt werden, um auf die Determine the impact / impact exactly. If the acceleration values exceed applied limit values, it can be concluded that the work machine and / or the at least one tool has been damaged. Alternatively or additionally, a plastic deformation can be recognized in order to act on the
Beschädigung zu schließen. Die plastische Verformung kann insbesondere durch die inertiale Messeinheit erkannt werden, vor allem, wenn an jedem beweglichen Modul der Arbeitsmaschine und des Werkzeugs ein inertialer Sensor angeordnet ist. Zudem kann ein kinematisches Modell miteinbezogen werden. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, den Zeitpunkt und/oder die Position der Kollision zu ermitteln (siehe oben) und zur Auswertung abzuspeichern. Außerdem kann das Bedienmuster vor, während und/oder nach der Kollision ermittelt (siehe oben) und zur Auswertung abgespeichert werden. Close damage. The plastic deformation can in particular by the inertial measuring unit can be detected, especially if an inertial sensor is arranged on each movable module of the work machine and the tool. A kinematic model can also be included. In addition, it can be provided to determine the time and / or the position of the collision (see above) and to store it for evaluation. In addition, the operating pattern can be determined before, during and / or after the collision (see above) and saved for evaluation.
Es kann eine ungewöhnliche Bewegung der Arbeitsmaschine berücksichtigt werden. Als ungewöhnliche Bewegung sind hier Bewegungen anzusehen, die von der Arbeitsmaschine in ihrem vorgesehenen Gebrauch nicht ausgeführt werden oder die von der Arbeitsmaschine allein nicht ausführbar sind. Als Beispiele für solche ungewöhnlichen Bewegungen sind Kippen, Umfallen und Überschlagen der Arbeitsmaschine zu nennen. Ferner können auch An unusual movement of the working machine can be taken into account. Movements that are not carried out by the working machine in its intended use or that cannot be carried out by the working machine alone are to be regarded as unusual movements. Examples of such unusual movements are the tilting, falling and rolling over of the machine. Furthermore can also
katapultartige Bewegungen und Folgeschwingungen erkannt werden, die besonders dann auftreten, wenn Teile der Arbeitsmaschine, insbesondere Werkzeuge, mit Materialien, Arbeitsgegenständen oder Hindernissen in der Umgebung verklemmen und sich dann plötzlich lösen. Dadurch können auch Unfälle erkannt und ggf. analysiert werden. Es werden bevorzugt Sensordaten, besonders bevorzugt der inertialen Messeinheit, unter Einbezug der Art der Arbeitsmaschine und deren Werkzeuge sowie die Kinematik verwendet, um die ungewöhnliche Bewegung festzustellen. Aus den Sensordaten lässt sich erkennen, ob die Arbeitsmaschine umgekippt, weggerutscht oder überrollt ist, aber auch ob die Arbeitsmaschine an einem Kippwinkel betrieben wurde, der für ein Umkippen kritisch ist. Ereignet sich ein solcher Unfall, so können Catapult-like movements and consequential vibrations are recognized, which occur especially when parts of the work machine, in particular tools, jam with materials, work objects or obstacles in the area and then suddenly loosen. This also enables accidents to be recognized and, if necessary, analyzed. Sensor data, particularly preferably the inertial measuring unit, taking into account the type of work machine and its tools, as well as the kinematics, are preferably used in order to determine the unusual movement. From the sensor data it can be seen whether the work machine has overturned, slipped or rolled over, but also whether the work machine was operated at a tilting angle that is critical for overturning. If such an accident occurs, so can
erforderliche technische Überprüfungen und Wartungen in Auftrag gegeben werden. War der Bediener während des Unfalls in der Arbeitsmaschine, so können Personenschäden gemeldet werden. necessary technical reviews and maintenance are commissioned. If the operator was in the machine during the accident, personal injury can be reported.
Zusätzlich kann ein Notruf- Kommunikationssystem (eCall) vorgesehen sein, mit der ein automatischer Notruf abgesetzt werden kann, wenn sich ein oben beschriebener Unfall ereignet hat. Neben dem Vorteil, dass automatisch Hilfe angefordert werden kann, kann die Hilfe mittels den oben beschriebenen Daten geplant und effektiv geführt werden. Vor allem bei Personenschäden kann dies Leben retten. So kann über die Position der Arbeitsmaschine der Unfallort und bei Bedarf Gelände- und Umgebungsinformationen weitergegeben werden. Die Art der Arbeitsmaschine und die dreidimensionale Lage der Arbeitsmaschine und ggf. der Werkzeuge können übermittelt werden, sodass entsprechend In addition, an emergency communication system (eCall) can be provided with which an automatic emergency call can be made if an accident as described above has occurred. In addition to the advantage that help can be requested automatically, help can be planned and effectively managed using the data described above. This can save lives, especially in the event of personal injury. The location of the accident and, if necessary, information about the terrain and the surroundings can be passed on via the position of the machine. The type of work machine and the three-dimensional position of the work machine and if necessary the tools can be transmitted so that accordingly
dimensioniertes Bergungsgerät rechtzeitig bereitgestellt wird. Zudem können Informationen zum Bediener übermittelt werden. Wird die ungewöhnliche dimensioned recovery equipment is provided in good time. Information can also be transmitted to the operator. Will the unusual
Bewegung bereits erkannt, bevor der Unfall passiert ist, können Movement already detected before the accident happened
Sicherheitsmaßnahmen aktiviert werden, um den Bediener zu schützen. Als Beispiele können Airbags ausgelöst werden, Gurtstraffer angezogen werden und Überrollbügel/Schutzbügel aktiviert werden. Abgesehen davon kann aus der Trajektorie (siehe oben) der Arbeitsmaschine und ggf. der Werkzeuge und anhand des Bewegungsraums (ermittelt durch die am weitesten Security measures are activated to protect the operator. As examples, airbags can be deployed, seat belt tensioners tightened and roll bars / protective bars activated. Apart from this, it is possible to use the trajectory (see above) of the machine and, if applicable, the tools and the range of motion (determined by the furthest
auseinanderliegenden Punkte der Trajektorie, siehe oben), der Unfallhergang rekonstruiert werden. points of the trajectory apart from one another, see above), the course of the accident can be reconstructed.
Es kann ein erfahrener Bediener von einem unerfahrenen Bediener It can be an experienced operator from an inexperienced operator
unterschieden werden und die Erfahrung des Bedieners berücksichtigt werden. Die Erfahrung des Bedieners kann aus dem Bedienmuster erkannt werden, indem an sich bekannte Mustererkennungen verwendet werden. Ein differentiated and the experience of the operator taken into account. The operator's experience can be recognized from the operating pattern by using known pattern recognition. One
unerfahrener Bediener bewegt ein Werkzeug, insbesondere eine Baggerschaufel an einem Arm, meist aufeinanderfolgend in unterschiedliche Richtungen, wohingegen ein erfahrener Bediener das Werkzeug gleichzeitig in mehrere Richtungen bewegt. Auch kann die Unterscheidung anhand der Präzision, der Arbeitsgeschwindigkeit und weiterer Kriterien getroffen werden. Bevorzugt wird aus der Trajektorie der Arbeitsmaschine und/oder des zumindest einen An inexperienced operator moves a tool, in particular an excavator shovel on an arm, usually successively in different directions, whereas an experienced operator moves the tool in several directions at the same time. The distinction can also be made on the basis of the precision, the working speed and other criteria. The trajectory of the machine and / or of the at least one is preferred
Werkzeugs die Erfahrung des Bedieners abgeleitet. Alternativ kann die Erfahrung des Bedieners durch die Art und Weise, in der er die Arbeit ausführt, erkannt werden. Zudem kann ein unerfahrener Bediener daran erkannt werden, dass er die Arbeitsmaschine und/oder das zumindest eine Werkzeug übersteuert, beispielsweise indem er das Werkzeug in die mechanischen Anschläge führt. Dadurch lässt sich erkennen, ob ein Bediener ohne geforderte Erfahrung oder sogar ohne Qualifikation die Arbeitsmaschine steuert. Dies ist insbesondere für den Fall, dass die Arbeitsmaschine verliehen wurde, für den Verleiher von besonderem Interesse. Dieser kann feststellen, ob anstelle eines geplanten erfahrenen Bedieners ein nicht zulässiger unerfahrener Bediener die Tool derived from the experience of the operator. Alternatively, the operator's experience can be recognized by the way in which he does the work. In addition, an inexperienced operator can be recognized by the fact that he is overdriving the machine and / or the at least one tool, for example by guiding the tool into the mechanical stops. This makes it possible to see whether an operator without the required experience or even without qualifications is controlling the machine. This is of particular interest to the lender, especially in the event that the work machine has been loaned out. This can determine whether, instead of a planned experienced operator, an inexperienced operator is not permitted
Arbeitsmaschine bedient. Zudem kann er den erhöhten Verschleiß, den ein unerfahrener Bediener mit sich bringt, finanziell ahnden. Working machine operated. In addition, he can financially punish the increased wear and tear that an inexperienced operator brings with it.
Auf der anderen Seite kann ein unerfahrener Bediener eingelernt werden, indem er auf die unsachgemäße Verwendung und ggf. auf die unplanmäßige Verwendung aufmerksam gemacht wird. Übersteuert der unerfahrene Bediener die Arbeitsmaschine und/oder das zumindest eine Werkzeug, so wird eine Warnung ausgegeben. Zudem kann vorgesehen sein, dass der unerfahrene Bediener zuvor ein Trainingsprogramm absolvieren muss, bevor er die On the other hand, an inexperienced operator can be trained by pointing out the improper use and possibly the unplanned use Usage is made aware. If the inexperienced operator overrides the machine and / or the at least one tool, a warning is output. In addition, it can be provided that the inexperienced operator has to complete a training program before he can use the
Arbeitsmaschine und/oder das zumindest eine Werkzeug im Arbeitseinsatz steuern darf. Bestandteil eines solchen Trainingsprogramms kann das langsame und schonende Bedienen des zumindest einen Werkzeugs sein. Als Beispiel kann ein sanfter Bewegungsvorgang einer Hebebühne mit langsamem Heben und Senken geübt werden. Dabei kann geprüft werden, ob der Bediener das entsprechende Bedienelement, beispielsweise einen Hebel sanft genug bedient. Außerdem kann der Bewegungsraum und die Geschwindigkeit in diesem Work machine and / or which is allowed to control at least one tool in use. The slow and gentle operation of the at least one tool can be part of such a training program. As an example, a gentle movement process of a lifting platform with slow raising and lowering can be practiced. It can be checked whether the operator operates the corresponding operating element, for example a lever, gently enough. In addition, the range of motion and the speed in this
Trainingsprogramm eingeschränkt werden. Wenn das Trainingsprogramm erfolgreich absolviert wurde, werden alle Funktionen oder nur Funktionen entsprechend der Erfahrung des Bedieners freigegeben. Vorzugsweise kann das Trainingsprogramm z. B. in einem Handbuch beschrieben sein oder auf einem Display angezeigt werden und so konfiguriert sein, dass es Schritt für Schritt nachgesteuert werden kann. Training program can be restricted. If the training program has been completed successfully, all functions or only functions are enabled according to the experience of the operator. Preferably, the training program can e.g. B. be described in a manual or shown on a display and configured so that it can be readjusted step by step.
Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät durchgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung des Verfahrens in einem herkömmlichen elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren The computer program is set up to carry out each step of the method, in particular if it is carried out on a computing device or control device. It enables the implementation of the method in a conventional electronic control unit without having to make structural changes to it. For this it is on the machine-readable
Speichermedium gespeichert. Storage medium saved.
Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches By uploading the computer program to a conventional one
elektronisches Steuergerät, wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, das Verfahren zur Analyse der Verwendung der Arbeitsmaschine auszuführen. electronic control device, the electronic control device is obtained, which is set up to carry out the method for analyzing the use of the work machine.
Eine Servicekraft oder im Speziellen der Verleiher kann die tatsächlichen Sensordaten und/oder das tatsächliche Bedienmuster und ggf. auch die A service person or, in particular, the rental company can use the actual sensor data and / or the actual operating pattern and possibly also the
Referenz-Sensordaten und/oder das Referenz-Bedienmuster auslesen. Dies kann insbesondere direkt vom elektronischen Steuergerät oder aus einer Cloud, an die das Steuergerät die Daten sendet, geschehen. Die unsachgemäße Verwendung und/oder unplanmäßige Verwendung kann direkt auf dem elektronischen Steuergerät erkannt werden oder durch Auswertung an einer externen Rechnereinheit. Read out reference sensor data and / or the reference operating pattern. In particular, this can be done directly from the electronic control unit or from a cloud to which the control unit sends the data. Improper use and / or unplanned use can directly affect the electronic control device are recognized or by evaluation on an external computer unit.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the description below.
Figur 1 zeigt eine Arbeitsmaschine, deren Verwendung mittels des Figure 1 shows a machine, the use of which by means of the
erfindungsgemäßen Verfahrens analysiert werden kann. method according to the invention can be analyzed.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Figure 2 shows a flow chart of an embodiment of the
erfindungsgemäßen Verfahrens. method according to the invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung Embodiments of the invention
Figur 1 zeigt eine Arbeitsmaschine in Form eines Baggers 1 mit einem Figure 1 shows a work machine in the form of an excavator 1 with a
Oberwagen 11 und einem Unterwagen 12, der als Werkzeug eine Upper carriage 11 and an undercarriage 12, which as a tool
Baggerschaufel 2 aufweist, die über einen Arm 3 mit dem Bagger 1 verbunden ist. Der Bagger 1 weist ein elektronisches Steuergerät 4 auf, mit dem der Bagger 1 , die Baggerschaufel 2 und der Arm 3 gesteuert werden. Zur Auslenkung der Baggerschaufel 2 ist ein Stellelement 21 vorgesehen und zur Auslenkung des Arms 3 sind zwei Stellelemente 31 , 32 vorgesehen. Die Stellelemente 21 , 31 , 32 können ausgefahren oder zusammengezogen werden, wodurch der Arm 3 und die Baggerschaufel 2 in die gewünschte Stellung gebracht wird und ein Has excavator shovel 2, which is connected to the excavator 1 via an arm 3. The excavator 1 has an electronic control unit 4 with which the excavator 1, the excavator shovel 2 and the arm 3 are controlled. An adjusting element 21 is provided for deflecting the excavator shovel 2 and two adjusting elements 31, 32 are provided for deflecting the arm 3. The adjusting elements 21, 31, 32 can be extended or contracted, whereby the arm 3 and the excavator shovel 2 is brought into the desired position and a
Arbeitsvorgang ausgeführt wird. Die Stellelemente 21 , 31 , 32 weisen Operation is in progress. The adjusting elements 21, 31, 32 have
mechanische Anschläge auf, die verhindern, dass die Stellelemente 21 , 31 , 32 zu weit ausgefahren werden oder ggf. zu weit zusammengezogen werden. Das Fahren der Stellelemente 21 , 31 , 32 in die mechanischen Anschläge führt zu einem höheren Verschleiß der Arbeitsmaschine. Zudem weist der Bagger 1 eine inertiale Messeinheit 5 mit mehreren inertialen Sensoren 51 auf, deren mechanical stops that prevent the adjusting elements 21, 31, 32 from being extended too far or possibly being drawn too far together. Moving the adjusting elements 21, 31, 32 into the mechanical stops leads to greater wear on the working machine. In addition, the excavator 1 has an inertial measuring unit 5 with several inertial sensors 51, whose
Anordnung hier nur beispielhaft skizziert ist und die als Arrangement is sketched here only as an example and as
Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren ausgebildet sein können Die inertiale Messeinheit 5 gibt die aktuell erfassten Sensorsignale (tatsächliche Sensorsignale) an das elektronische Steuergerät 4 weiter. Zudem ist ein inertiales Navigationssystem 55 vorgesehen, das auf die inertiale Messeinheit 5 zugreifen kann und mit dem die Position des Baggers 1 ermittelt werden kann Ein Bediener 6 steuert den Bagger 1 , den Oberwagen 11 , den Unterwagen 12, die Baggerschaufel 2 und den Arm 3 über Bedienelemente 65 (hier ist lediglich ein Bedienelement beispielhaft in Form eines Hebels dargestellt) gemäß einem Bedienmuster um den geplanten Arbeitsvorgang auszuführen. Genauer geben die Bedienelemente 65, wenn der Bediener 6 diese aktiviert, Signale an das elektronische Steuergerät 4 aus. Das elektronische Steuergerät 4 steuert unter anderem die Stellelemente 21 , 31 , 32 derart, dass sich der Bagger 1 , die Acceleration sensors and rotation rate sensors can be designed. The inertial measuring unit 5 forwards the currently detected sensor signals (actual sensor signals) to the electronic control unit 4. In addition, an inertial navigation system 55 is provided which can access the inertial measuring unit 5 and with which the position of the excavator 1 can be determined An operator 6 controls the excavator 1, the uppercarriage 11, the undercarriage 12, the excavator shovel 2 and the arm 3 via operating elements 65 (here only one operating element is shown as an example in the form of a lever) according to an operating pattern in order to carry out the planned work process. More precisely, the operating elements 65 emit signals to the electronic control device 4 when the operator 6 activates them. The electronic control device 4 controls, among other things, the actuating elements 21, 31, 32 such that the excavator 1, the
Baggerschaufel 2 und der Arm 3 in die vom Bediener 6 vorgegebene Stellung bewegen. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel soll eine Baugrube 7 ausgehoben werden. Hierfür steuert der Bediener 6 die Baggerschaufel 2 derart, dass deren Schneidkante sich entlang der gezeigten Trajektorie 8 bewegt. Mittels der inertialen Messeinheit 5 kann die Bewegungstrajektorie 7 erfasst werden. Zudem ist ein Objekt 9 dargestellt, das ein Hindernis darstellt und bei dem die Gefahr einer Kollision besteht. Move the excavator shovel 2 and the arm 3 into the position specified by the operator 6. In the embodiment shown in Figure 1, a pit 7 is to be excavated. For this purpose, the operator 6 controls the excavator shovel 2 in such a way that its cutting edge moves along the trajectory 8 shown. The movement trajectory 7 can be recorded by means of the inertial measuring unit 5. In addition, an object 9 is shown which represents an obstacle and with which there is a risk of a collision.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Figure 2 shows a flow chart of an embodiment of the
erfindungsgemäßen Verfahrens. Bereits im Vorfeld wird ein Plan 100 für die Verwendung der Arbeitsmaschine 1 ausgearbeitet, wobei hier bereits die auszuführenden Arbeitsschritte, die voraussichtlich benötigte Zeit, der Einsatzort, der Qualifikation des Bedieners 6 und weitere für die Verwendung relevante Punkte festgelegt werden. Zur Erstellung des Plans 100 kann ein BIM (Building Information Modeling) herangezogen werden. Für den Fall, dass die method according to the invention. A plan 100 for the use of the working machine 1 is already worked out in advance, the work steps to be carried out, the expected time required, the place of use, the qualifications of the operator 6 and other points relevant to the use being defined here. A BIM (Building Information Modeling) can be used to create the plan 100. In the event that the
Arbeitsmaschine 1 an den Bediener 6 verliehen wird, werden die Konditionen für die Verwendung der Arbeitsmaschine 1 in einem Vertrag zwischen einem Work machine 1 is loaned to the operator 6, the terms for the use of the work machine 1 are set out in a contract between a
Verleiher und dem Bediener 6 festgehalten. Aus dem Plan 100 mit den obengenannten Punkten werden dann Referenz-Sensordaten Sref und ein Referenz-Bedienmuster BMref definiert, die eine sachgemäße und plangemäße Verwendung der Arbeitsmaschine 1 repräsentieren, sowie dazugehörige Lender and the operator 6 held. Reference sensor data S ref and a reference operating pattern BM ref are then defined from the plan 100 with the above-mentioned points, which represent an appropriate and planned use of the work machine 1, as well as associated
Schranken festgelegt innerhalb derer die Verwendung der Arbeitsmaschine als akzeptabel gilt. Die Referenz-Sensordaten Sref werden für die bei der jeweiligen Arbeitsmaschine 1 zur Verfügung stehenden Sensoren, vor allem für die inertiale Messeinheit 5 bereitgestellt. Das Referenz-Bedienmuster BMref wird mittels an sich bekannter Mustererkennung für den optimalen Gebrauch der Defined limits within which the use of the machine is considered acceptable. The reference sensor data S ref are provided for the sensors available in the respective work machine 1, in particular for the inertial measuring unit 5. The reference operating pattern BM ref is by means of known pattern recognition for the optimal use of the
Arbeitsmaschine 1 und/oder des Werkzeugs 2 erfasst. Die Referenz- Sensordaten Sref, das Referenz-Bedienmuster BMref sowie die dazugehörigen Schranken können vom Hersteller der Arbeitsmaschine 1 oder vom Verleiher festgelegt werden, wobei Gesetze, Verordnungen und dergleichen in Work machine 1 and / or the tool 2 detected. The reference sensor data S ref , the reference operating pattern BM ref and the associated barriers can be provided by the manufacturer of the working machine 1 or by the rental company be established, with laws, ordinances and the like in
zutreffenden Fällen zu berücksichtigen sind. In einer ersten Variante werden die Referenz- Sensordaten Sref, das Referenz-Bedienmuster BMref sowie die dazugehörigen Schranken direkt auf dem elektronischen Steuergerät 4 gespeichert applicable cases are to be considered. In a first variant, the reference sensor data S ref , the reference operating pattern BM ref and the associated barriers are stored directly on the electronic control device 4
Während des Arbeitsvorgangs erfolgt eine Erfassung 101 von tatsächlichen Sensordaten Stat und des tatsächlichen Bedienmusters BMtat des Bedieners 6. Hauptsächlich werden die Sensordaten der inertialen Messeinheit 5 sowie ggf. vom inertialen Navigationssystem 55 erfasst, es können aber auch weitere Daten von nicht in Figur 1 dargestellten Sensoren mit einfließen. Beispiele hierfür sind Kameras, Radarsysteme und Lidarsysteme. Das tatsächliche Bedienmuster BMtat wird mittels an sich bekannter Mustererkennung erfasst. During the work process, the actual sensor data S tat and the actual operating pattern BM tat of the operator 6 are recorded 101. Mainly the sensor data of the inertial measuring unit 5 and, if necessary, of the inertial navigation system 55 are recorded, but further data from not shown in FIG included sensors. Examples are cameras, radar systems and lidar systems. The actual operating pattern BM tat is recorded by means of a known pattern recognition.
Es erfolgt ein Vergleich 102 zwischen den tatsächlichen Sensordaten Stat und den Die Referenz- Sensordaten Sref sowie zwischen dem tatsächlichen There is a comparison 102 between the actual sensor data S tat and the reference sensor data S ref as well as between the actual
Bedienmusters BMtat und dem Referenz-Bedienmuster BMref. Beim Vergleich 102 werden folgende Kriterien einzeln oder in Kombination berücksichtigt: Operating pattern BM did and the reference operating pattern BM ref . In comparison 102, the following criteria are taken into account individually or in combination:
- Eine Aktivitätszeit, in der die Arbeitsmaschine aktiv verwendet wurde, wobei zwischen einem Fahrmodus, einem Arbeitsmodus und einem Leerlauf unterschieden werden kann; An activity time in which the working machine was actively used, a distinction being made between a driving mode, a working mode and idling;
- die Position der Arbeitsmaschine 1 ; - the position of the working machine 1;
- die Trajektorie 7 und/oder die Art des Bewegungsablaufs für die - The trajectory 7 and / or the type of movement for the
Arbeitsmaschine 1 und/oder für das Werkzeug 2; Work machine 1 and / or for the tool 2;
- Kinematische Daten und physikalische Daten des Bewegungsablaufs der Arbeitsmaschine 1 und/oder des Werkzeugs 2; - Kinematic data and physical data of the sequence of movements of the working machine 1 and / or of the tool 2;
- Eine Kollision der Arbeitsmaschine 1 und/oder des Werkzeugs 2 mit dem Objekt 9; - A collision of the work machine 1 and / or the tool 2 with the object 9;
- ungewöhnliche Bewegungen, wie z. B Kippen, Umfallen und - unusual movements, such as B Tipping, falling and
Überschlagen der Arbeitsmaschine 1; und Rollover of the working machine 1; and
- die Erfahrung des Bedieners 1, vor allem anhand des Bedienmusters. - The experience of operator 1, especially based on the operating pattern.
Weicht zumindest ein Wert der tatsächlichen Sensordaten Stat von dem entsprechenden Wert der Referenz-Sensordaten Sref um zumindest eine entsprechende Schranke (siehe oben), die hier als Grenzwert für einen If at least one value of the actual sensor data S tat deviates from the corresponding value of the reference sensor data S ref by at least one corresponding limit (see above), which is used here as a limit value for a
Wertebereich um die jeweiligen Referenz-Sensordaten Sref herum anzusehen ist, ab, so wird auf eine unsachgemäße Verwendung und/oder unplanmäßige Verwendung der Arbeitsmaschine 1 geschlossen 103. Weicht das tatsächliche Bedienmuster BMtat vom Referenz-Bedienmuster BMref um zumindest eine Schranke ab, so wird gleichermaßen auf eine unsachgemäße Verwendung und/oder unplanmäßige Verwendung der Arbeitsmaschine 1 geschlossen 103.The range of values around the respective reference sensor data S ref is to be considered, If the actual operating pattern BM tat differs by at least one limit from the reference operating pattern BM ref, an incorrect use and / or unplanned use of the Working machine 1 closed 103.
Im anderen Fall, daher wenn sowohl die tatsächlichen Sensordaten Stat innerhalb des durch die Schranken vorgegebenen Wertebereichs um die Referenz- Sensordaten Sref liegen und das tatsächliche Bedienmuster BMtat innerhalb der Schranke dem Referenz-Bedienmuster BMref entspricht, so wird auf eine sachgemäße Verwendung gemäß dem ursprünglich ausgelegten Plan 100 geschlossen 104. In the other case, therefore, if both the actual sensor data S tat are within the range of values around the reference sensor data S ref specified by the barriers and the actual operating pattern BM tat corresponds to the reference operating pattern BM ref within the barrier, a proper use is indicated closed 104 according to originally laid out plan 100.
Auf Basis der unsachgemäßen Verwendung und/oder der unplanmäßigen Verwendung kann ein unerfahrener Bediener eingelernt werden. Zudem kann beim Start der Arbeitsmaschine 1 ein Trainingsprogramm vorgesehen sein, das der unerfahrene Bediener absolvieren muss, bevor er die Arbeitsmaschine 1 und/oder das zumindest eine Werkzeug 2 im Arbeitseinsatz steuern darf. An inexperienced operator can be trained on the basis of improper use and / or unplanned use. In addition, when the work machine 1 is started, a training program can be provided that the inexperienced operator must complete before he is allowed to control the work machine 1 and / or the at least one tool 2 during work.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zur Analyse einer Verwendung einer Arbeitsmaschine (1) anhand von Sensordaten und/oder Bedienmuster, bei dem während der Verwendung der Arbeitsmaschine (1) erfasste tatsächliche Sensordaten (Stat) und/oder tatsächliche Bedienmuster (BMtat) zur Analyse der Verwendung der Arbeitsmaschine (1) mit für die Verwendung typischen Referenz-Sensordaten (Sref) und/oder Referenz-Bedienmustern (BMref) verglichen werden und bei Abweichung der tatsächlichen Sensordaten (Stat) und/oder tatsächlichen Bedienmuster (BMtat) von den Referenz- Sensordaten (Sref) und/oder Referenz-Bedienmuster (BMref) um zumindest eine Schranke auf eine unsachgemäße Verwendung und/oder unplanmäßige Verwendung geschlossen (103) wird. 1. A method for analyzing the use of a work machine (1) on the basis of sensor data and / or operating patterns, in which actual sensor data (S tat ) and / or actual operating patterns (BM tat ) recorded during use of the work machine (1) to analyze the use the work machine (1) with reference sensor data (S ref ) and / or reference operating patterns (BM ref ) typical for the use are compared and if the actual sensor data (S tat ) and / or actual operating pattern (BM tat ) deviate from the Reference sensor data (S ref ) and / or reference operating pattern (BM ref ) is inferred (103) by at least one barrier to indicate improper use and / or unplanned use.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 2. The method according to claim 1, characterized in that
Sensordaten einer inertialen Messeinheit (5), insbesondere der Sensor data of an inertial measuring unit (5), in particular the
Arbeitsmaschine (1), zur Analyse der Verwendung erfasst werden. Work machine (1), are recorded for analysis of the use.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein inertiales Navigationssystem (55) der Arbeitsmaschine (1) zur Analyse der Verwendung verwendet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that an inertial navigation system (55) of the work machine (1) is used to analyze the use.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass bei der Analyse der Verwendung eine marked that when analyzing the use a
Aktivitätszeit der Arbeitsmaschine (1) berücksichtigt wird. Activity time of the working machine (1) is taken into account.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass bei der Analyse der Verwendung eine Position der Arbeitsmaschine (1) berücksichtigt wird. characterized in that a position of the working machine (1) is taken into account in the analysis of the use.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass bei der Analyse der Verwendung eine Trajektorie (8) und/oder eine Art eines Bewegungsablaufs der Arbeitsmaschine (1) und/oder zumindest eines Werkzeugs (2) der Arbeitsmaschine (1) berücksichtigt werden. characterized in that when analyzing the use, a trajectory (8) and / or a type of movement sequence of the work machine (1) and / or at least one tool (2) of the work machine (1) are taken into account.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Analyse der Verwendung kinematische Daten und/oder physikalische Daten des Bewegungsablaufs berücksichtigt werden. 7. The method according to claim 6, characterized in that kinematic data and / or physical data of the movement sequence are taken into account in the analysis of the use.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass bei der Analyse der Verwendung eine Kollision der Arbeitsmaschine (1) und/oder zumindest eines Werkzeugs (2) der Arbeitsmaschine (1) mit einem Objekt (9) in der Umgebung characterized in that during the analysis of the use a collision of the work machine (1) and / or at least one tool (2) of the work machine (1) with an object (9) in the vicinity
berücksichtigt wird. is taken into account.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass bei der Analyse der Verwendung eine für die Arbeitsmaschine (1) ungewöhnliche Bewegung berücksichtigt wird. characterized in that an unusual movement for the working machine (1) is taken into account in the analysis of the use.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass bei der Analyse der Verwendung ein erfahrener Bediener von einem unerfahrenen Bediener unterschieden wird und die Erfahrung des Bedieners (6) berücksichtigt wird. characterized in that an experienced operator is distinguished from an inexperienced operator in the analysis of the use and the experience of the operator (6) is taken into account.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die 11. The method according to claim 10, characterized in that the
unsachgemäße Verwendung und/oder unplanmäßige Verwendung zu Lernzwecken für den unerfahrenen Bediener verwendet wird. improper use and / or unplanned use is used for learning purposes for the inexperienced operator.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer unsachgemäßen Verwendung und/oder unplanmäßigen Verwendung ein Warnsignal mittels einer Warneinheit der Arbeitsmaschine (1) abgegeben und/oder ein Betrieb der Arbeitsmaschine (1) eingeschränkt oder gestoppt wird. characterized in that in the event of improper use and / or unplanned use, a warning signal is emitted by means of a warning unit of the work machine (1) and / or operation of the work machine (1) is restricted or stopped.
13. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des 13. Computer program that is set up, each step of the
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen. To carry out the method according to any one of claims 1 to 12.
14. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein 14. Machine-readable storage medium on which a
Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist. Computer program according to claim 13 is stored.
15. Elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 eine Analyse der Verwendung der Arbeitsmaschine (1) durchzuführen. 15. Electronic control device which is set up to carry out an analysis of the use of the work machine (1) by means of a method according to one of claims 1 to 12.
PCT/EP2020/062654 2019-05-16 2020-05-07 Method for analysing the use of a work machine WO2020229281A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019207141.4 2019-05-16
DE102019207141.4A DE102019207141A1 (en) 2019-05-16 2019-05-16 Method for analyzing the use of a work machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020229281A1 true WO2020229281A1 (en) 2020-11-19

Family

ID=71096659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/062654 WO2020229281A1 (en) 2019-05-16 2020-05-07 Method for analysing the use of a work machine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102019207141A1 (en)
WO (1) WO2020229281A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022204001A1 (en) 2022-04-26 2023-10-26 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for evaluating and improving the driving style of an operator of a mobile machine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2511677A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-17 Tamtron Oy Monitoring system for a material transfer vehicle
US20170314234A1 (en) * 2015-05-22 2017-11-02 Philip Paull Valve systems and method for enhanced grading control

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59704545D1 (en) * 1996-06-03 2001-10-11 Siemens Ag METHOD AND ARRANGEMENT FOR CONTROLLING A MOTION PROCESS IN A MOVABLE AGRICULTURAL MACHINE
US6363632B1 (en) * 1998-10-09 2002-04-02 Carnegie Mellon University System for autonomous excavation and truck loading
US7539570B2 (en) * 2004-06-22 2009-05-26 Caterpillar S.A.R.L. Machine operating system and method
DE102013018510A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 Kramer-Werke Gmbh "Mobile machine with charging system"
DE102012022403A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 Kramer-Werke Gmbh Mobile machine with charging system
US9976285B2 (en) * 2016-07-27 2018-05-22 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Excavating implement heading control
US20180313061A1 (en) * 2017-04-26 2018-11-01 Caterpillar Inc. Control system using fuzzy logic to display machine productivity data
EP3421673A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-02 Volvo Construction Equipment AB A method and a system for determining a load in a linkage of a working machine
DE102018200232A1 (en) * 2018-01-09 2019-07-11 Robert Bosch Gmbh Method for operating a work machine and work machine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2511677A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-17 Tamtron Oy Monitoring system for a material transfer vehicle
US20170314234A1 (en) * 2015-05-22 2017-11-02 Philip Paull Valve systems and method for enhanced grading control

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019207141A1 (en) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112015000055B4 (en) Control system of a working machine and working machine
DE112014000127B4 (en) construction vehicle
WO2019238330A1 (en) Method and device for operating autonomously operated work machines
EP3029200B1 (en) Self-propelled construction machine and method for operating the same
DE102017125855A1 (en) Damage reduction in vehicle impact
DE112017001850T5 (en) Work vehicle, employment management system and work vehicle control method
DE102019211801A1 (en) SOIL MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD FOR A WORKING MACHINE
DE102005022231B4 (en) Method and device for displaying the position and the state of motion of a pendulum-type load
DE102011002712A1 (en) Movable working machine i.e. hydraulic excavator, has tool coupling device connected with machine by pivotal axes and swingably arranged at dipper arm and pressure support, where locking units of tool coupling device engage with moldings
DE112018004344T5 (en) CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD FOR A LOADING MACHINE
DE112017002273T5 (en) DEVICE FOR CONTROLLING WORK EQUIPMENT AND WORKING MACHINE
DE112020001713T5 (en) System for controlling the position of an implement
DE102020134528A1 (en) MACHINE INCLINE AND INCLINE CONTROL BASED ON THE DYNAMIC FOCAL POINT
WO2020229281A1 (en) Method for analysing the use of a work machine
DE112019000098T5 (en) Machine and method for controlling the same
DE102018200232A1 (en) Method for operating a work machine and work machine
DE102018127061B3 (en) Method for operating an assistance system of a vehicle, device for carrying out the method and vehicle
EP4130394A1 (en) Method for monitoring and / or carrying out a movement of a working device and tool and computer program product
EP3244981B1 (en) Amusement ride having a robot assembly
EP3969673B1 (en) Method for calculating an excavation volume
AT522480B1 (en) Method for operating a processing system
DE112021001941T5 (en) Excavation plan generation device, work machine, and excavation plan generation method
DE102020133870A1 (en) CALIBRATING AN ACTUATOR BASED ON A LIQUID LEVEL IN A LIQUID CONTAINER
EP3533934B1 (en) Construction method
DE112019004761T5 (en) Work machine, system that includes the work machine, and method of controlling the work machine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20733194

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20733194

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1