EP1374199B1 - Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende arbeitsgeräte - Google Patents

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EP1374199B1
EP1374199B1 EP02704766A EP02704766A EP1374199B1 EP 1374199 B1 EP1374199 B1 EP 1374199B1 EP 02704766 A EP02704766 A EP 02704766A EP 02704766 A EP02704766 A EP 02704766A EP 1374199 B1 EP1374199 B1 EP 1374199B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
remote control
control device
implement
working device
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02704766A
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English (en)
French (fr)
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EP1374199A1 (de
Inventor
Michael Steffen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacker Neuson SE
Original Assignee
Wacker Construction Equipment AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Wacker Construction Equipment AG filed Critical Wacker Construction Equipment AG
Publication of EP1374199A1 publication Critical patent/EP1374199A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1374199B1 publication Critical patent/EP1374199B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C23/00—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
    • G08C23/04—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C2201/00—Transmission systems of control signals via wireless link
    • G08C2201/60—Security, fault tolerance
    • G08C2201/63—Redundant transmissions

Definitions

  • the invention relates according to the preamble of claim 1, a remote control device for self-propelled implements, which is particularly useful in soil compaction equipment.
  • One way of remote control of z. B. self-propelled implements is to provide a cable connection between the implement and a transmitter of a remote control device in which, multiple wires are added.
  • the cable connection serves to transmit control commands from the transmitter of the remote control device to the working device.
  • the transmitter is powered by the cable connection from the implement. As a result, a permanent work operation can be maintained with the implement.
  • a working device using such a remote control it is ensured by means of the above-mentioned cable connection as a result of a predetermined length of the cable that the operator of the working device can only stay in an operating area provided for as intended.
  • the length of the cable is such that the operator can not walk in front of the moving implement.
  • safety devices such as guard, pressure bar or the like, secured by the working device is stopped or the direction of travel of the implement is inverted when the operator comes into contact with the safety device.
  • a protective guard z. B. may bend or even tear off the implement, whereby the operation of the moving implement in case of danger can no longer be stopped.
  • Another disadvantage of the remote control by means of the cable connection is that the operator is forced due to the limited length of the cable to follow the implement steadily and to be close to him. As a result, the operator is constantly the noise, possible Exposed to exhaust gases and / or vibrations of the implement.
  • a remote control device with an infrared system in which a modulated infrared light is transmitted from a transmitting unit to a arranged on the self-propelled implement receiving unit for transmitting the control commands.
  • the operator is constantly in visual contact with the working device, wherein the transmitting unit is to be aligned with the receiving unit attached to the working device.
  • the receiving unit e.g. B. due to a fall
  • the reception of the infrared signal and subsequently the operation of the implement is interrupted and the implement stopped.
  • an infrared remote control for self-propelled soil compaction equipment which emits an infrared near-field radiation with respect to the control radiation substantially lower intensity of an entrained by the operator control unit except for the functional control of the implement infrared control radiation, so that this Nah Schlsstrahlung only in the vicinity of Transmitter can be received with sufficient intensity.
  • this short-range radiation the generation of electrical signals caused by the control radiation is suppressed in the receiving unit on the implement, which otherwise causes the drive of the implement.
  • the implement can be operated as long as it is in the reception area of the control radiation, but outside the range of the near-field radiation. If a predetermined safety distance between the operator and the implement is exceeded, d. h., The short-range radiation is received by the mounted on the implement receiving unit, the implement is stopped.
  • a disadvantage of infrared systems is generally that the required large beam power high energy consumption of the transmitting unit caused. If, during use of the working device, a battery or a transmitting battery provided for the energy supply of the transmitting unit has run empty, disadvantageous interruptions in operation may occur. Incidentally, there is a safety risk in the event that due to the discharge of the battery or the transmitter battery, the implement may no longer be controllable at an inappropriate time.
  • a remote control device operable as both a wireless system and a wired system.
  • a detector determines whether a signal transmission cable is connected to the device and outputs a corresponding signal to switching means which switch the device between the wireless system and the wired system.
  • the control signals are transmitted via the cable connecting a transmitter to a receiver.
  • a cable for powering the transmitter is provided.
  • the invention has for its object to provide a remote control device for self-propelled implements that is safe to operate when transmitting control signals with high transmission power and longer periods of work without restrictions on safety.
  • a remote control device for self-propelled implements, in particular for soil compaction equipment with an operator-operable transmitter unit for emitting control signals in the form of infrared radiation and a arranged on the implement receiving unit that outputs the received control signals as electrical control commands to a control of the implement is characterized in that the transmitting unit is connected in the operation of the working device via a cable with an operating device arranged on the external power source for power supply and the control signals are then transmitted exclusively in the form of infrared radiation when the transmitting unit connected to the power source via the cable is.
  • the external power source is also powered by the implement, z. B. by an alternator of Bodenverdichtungs réelles.
  • the external power source may also be formed from a battery of the working device. In this way is the power supply the transmitting unit of the remote control device independent of other energy sources, eg. B. when used on a construction site, ensured.
  • the electromagnetic radiation has a short-range radiation component, wherein the working device can be stopped when the receiving unit receives this short-range radiation component. In this way it can be ensured that the operation of the implement is interrupted when a predetermined safety distance between the operator and the implement is exceeded.
  • a particularly advantageous embodiment of the remote control device is characterized in that the electromagnetic radiation further comprises a control radiation that is modulated or coded according to the output to the control of the implement control commands, and that the receiving unit comprises means for distinguishing the control radiation from the near-range radiation component and means for inhibiting the formation or output of the control commands to be issued to the controller upon receipt of the near-field radiation component.
  • the solution according to the invention has the advantage that the advantages of an infrared remote control are combined with those of a cable remote control.
  • the control signals are always transmitted by infrared from the transmitting unit to the arranged on the working unit receiving unit, whereby all of the aforementioned infrared-related advantages are always effective.
  • the abovementioned near-field shutdown of the travel movements of the working device by means of the short-range radiation control ensures sufficient safety of the operator.
  • the implement since the implement is controlled solely by the directed infrared radiation, the data flow is automatically interrupted and the implement is stopped in a fall of the operator, whereby a possible risk to the operator by rollover, squeezing, etc. is excluded.
  • Another advantage of the remote control device according to the invention is that the operator can control the implement from any location, provided that a sufficient safety distance to the implement is given.
  • Regarding the length of the used Cable between the transmitting unit and the external power source is not limited.
  • By providing an infra-red remote control can also be from vulnerable safety devices on the implement, such. B. in the form of a protective bracket, apart, which improves the work equipment reliability and in addition a cost saving is achieved.
  • control radiation has a substantially greater intensity than the near-range radiation component. Accordingly, the control radiation has a greater range than the short-range radiation component, so that the implement can be operated outside the reception range for the near-field radiation component exclusively by the reception of the control radiation emitted by the transmission unit.
  • the receiving unit is associated with a signal processing, which is suitable to interrupt the operation of the working device, when the received control radiation does not correspond to a predetermined condition.
  • This predetermined condition can z. B. be formed by a lower limit for the intensity of the control radiation.
  • a surface of the receiving unit can easily become dirty, which leads to a general attenuation of the received electromagnetic radiation, which is emitted by the transmitting unit.
  • the security of the operator to be ensured is subject to the extent of contamination of the receiving unit insofar as the short-range radiation component, which may have a lower intensity compared to the control radiation, may no longer be received by the receiving unit, whereby a shutdown of the implement is not is longer possible.
  • This impairment of the operation of the implement and the associated risk to the operator is compensated by the fact that the operation of the implement upon receipt of a control radiation of reduced intensity, which is due to the contamination of the receiving unit, is interrupted by the signal processing accordingly. If this occurs, the receiver must be cleaned accordingly by the operator, after which the operation of the implement in normal way can be continued.
  • the transmitting unit alternately transmits the control radiation and the near-range radiation component.
  • the transmitting unit can also emit the control radiation and the short-range radiation component at the same time, the short-range radiation component being differently address-coded with respect to the control radiation.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the transmitting unit is electrically connected to a transmitting battery, which is rechargeable by the external power source.
  • the transmitter battery is preferably attached to the transmitter unit. Should the operator be restricted in his freedom of movement by the cable which connects the transmitting unit to the external energy source, the cable can be readily removed from the transmitting unit for a certain time, without the control of the working device being in need of adequate power supply Sending unit must be interrupted.
  • the figure shows a schematic representation of a remote control device according to the invention for operating a working device.
  • B. a soil compaction roller or a vibrating plate has a transmitting unit 2 and a receiving unit 3.
  • the receiving unit 3 is arranged on the implement 1 and connected to a controller (not shown) of the implement 1.
  • the transmitting unit 2 is arranged on an operator-operable hand-held device 2a in order to be able to input corresponding control commands for the working device.
  • the transmitting unit 2 transmits a modulated or coded control radiation in the infrared wavelength range, which is directed in such a way that it can be picked up by the receiving unit 3 attached to the implement 1, z.
  • B. an infrared eye is received.
  • the received control signals are output from the receiving unit 3 as electrical control commands to the control of the implement 1, whereby the implement 1 is controlled and set in motion accordingly.
  • an external power source 4 is further arranged, which is fed by the working device I.
  • the external power source 4 may, for. B. consist of a separate battery, which is fed by an alternator of the implement 1.
  • the external power source 4 may also be formed from the battery of the working device 1.
  • One end of a cable 5 (eg, a two-pole cable) is attached to the external power source 4, with the cable 5 guided in the direction of the transmitter unit 2.
  • Another end of the cable 5 may be connected via a connection point 6 to the handset 2a, to provide the transmitting unit 2 from the external power source 4 with energy. Since the general safety regulations for infrared remote controls are complied with in the remote control device shown here, the cable 5 can be made arbitrarily long, since it is provided exclusively for the power supply of the transmitting unit 2.
  • the infrared radiation emitted by the transmitting unit 2 is composed of a short-range radiation component with a range I and a control radiation with a range II, the control radiation having a correspondingly greater intensity than the short-range radiation component.
  • the infrared radiation is emitted in the form of a directed beam such that the receiving unit 3 is in the radiation region of the infrared beam and correspondingly receives the infrared radiation.
  • the received control signals are output as electrical control commands to the control of the implement 1. If the operator moves in the direction of the implement 1, or if the implement 1 in operation moves toward the operator, it falls below a predetermined safety distance between the implement 1 and the operator of the receiving unit 3 additionally receive the short-range radiation component with the range I. As a result, by means not explained in more detail, which are connected to the receiving unit 3, prevents control commands are output to the control of the implement 1, whereby the implement 1 is stopped. Since the operation of the working device 1 is thus exposed in the vicinity of the operator, the safety of the operator is sufficiently ensured, without providing any other safety devices on the working device 1.

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Description

  • Die Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende Arbeitsgeräte, die insbesondere bei Bodenverdichtungsgeräten einsetzbar ist.
  • Eine Möglichkeit der Fernsteuerung von z. B. selbstfahrenden Arbeitsgeräten besteht darin, zwischen dem Arbeitsgerät und einem Sender einer Fernsteuerungseinrichtung eine Kabelverbindung vorzusehen, in der, mehrere Adern aufgenommen sind. Die Kabelverbindung dient einerseits dazu, Steuerbefehle von dem Sender der Fernsteuerungseinrichtung an das Arbeitsgerät zu übertragen. Des Weiteren wird der Sender durch die Kabelverbindung von dem Arbeitsgerät mit Energie versorgt. Dadurch lässt sich ein dauerhafter Arbeitsbetrieb mit dem Arbeitsgerät aufrechterhalten.
  • Bei einem eine derartige Fernsteuerung verwendenden Arbeitsgerät ist mittels der vorstehend genannten Kabelverbindung infolge einer vorbestimmten Länge des Kabels sichergestellt, dass sich der Bediener des Arbeitsgeräts nur in einem bestimmungsgemäß vorgesehenen Betriebsbereich aufhalten kann. Anders ausgedrückt, ist die Länge des Kabels derart bemessen, dass der Bediener nicht vor das fahrende Arbeitsgerät laufen kann. Des Weiteren ist der für den Bediener vorgesehene Betriebsbereich durch Sicherheitseinrichtungen, wie z. B. Schutzbügel, Druckbügel oder dergleichen, abgesichert, durch die das Arbeitsgerät gestoppt oder die Fahrtrichtung des Arbeitsgerät invertiert wird, wenn der Bediener in Kontakt mit der Sicherheitseinrichtung kommt.
  • Beim Betrieb eines derartigen Arbeitsgeräts auf einer Baustelle ist jedoch eine mögliche Beschädigung der daran vorgesehenen Sicherheitseinrichtungen nicht vollständig ausgeschlossen, wodurch die Sicherheit des Bedieners nicht länger gewährleistet ist. Ein Schutzbügel z. B. kann sich verbiegen oder gar von dem Arbeitsgerät abreißen, wodurch der Betrieb des fahrenden Arbeitsgeräts im Gefährdungsfall nicht länger gestoppt werden kann. Ein weiterer Nachteil der Fernsteuerung mittels der Kabelverbindung besteht darin, dass der Bediener aufgrund der eingeschränkten Länge des Kabels gezwungen ist, dem Arbeitsgerät stetig zu folgen und sich in seiner Nähe aufzuhalten. Infolgedessen ist der Bediener fortwährend dem Lärm, möglichen Abgasen und/oder Schwingungen des Arbeitsgeräts ausgesetzt.
  • Zur Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ist eine Fernsteuerungseinrichtung mit einem Infrarotsystem bekannt, bei der ein moduliertes Infrarotlicht von einer Sendeeinheit an eine an dem selbstfahrenden Arbeitsgerät angeordnete Empfangseinheit zur Übermittlung der Steuerbefehle gesendet wird. Gemäß geltender Sicherheitsvorschriften steht bei einer derartigen Infrarot-Fernsteuerungseinrichtung der Bediener ständig in Sichtkontakt mit dem Arbeitsgerät, wobei die Sendeeinheit auf die an dem Arbeitsgerät angebrachte Empfangseinheit auszurichten ist. Sobald der Bediener den von der Sendeeinheit abgegebenen Infrarotstrahl nicht mehr auf die Empfangseinheit richtet, z. B. infolge eines Sturzes, wird der Empfang des Infrarotsignals und nachfolgend der Betrieb des Arbeitsgeräts unterbrochen und das Arbeitsgerät stillgesetzt.
  • Aus der DE 42 21 793 C1 ist eine Infrarot-Fernsteuerung für selbstfahrende Bodenverdichtungsgeräte bekannt, die von einem von dem Bediener mitgeführten Steuergerät außer der zur funktionellen Steuerung des Arbeitsgeräts vorgesehenen infraroten Steuerstrahlung eine infrarote Nahbereichsstrahlung mit gegenüber der Steuerstrahlung wesentlich geringerer Intensität aussendet, so dass diese Nahbereichsstrahlung nur in der nahen Umgebung des Senders mit ausreichender Intensität empfangen werden kann. Beim Empfang dieser Nahbereichsstrahlung wird in der Empfangseinheit am Arbeitsgerät die Erzeugung von elektrischen, von der Steuerstrahlung veranlassten Signalen unterdrückt, die sonst die Fahrt des Arbeitsgeräts bewirken.
  • Bei dieser Infrarot-Fernsteuerung kann das Arbeitsgerät solange betrieben werden, wie es sich im Empfangsbereich der Steuerstrahlung, jedoch außerhalb der Reichweite der Nahbereichsstrahlung, befindet. Wird ein vorbestimmter Sicherheitsabstand zwischen Bediener und Arbeitsgerät unterschritten, d. h., wird die Nahbereichsstrahlung von der an dem Arbeitsgerät angebrachten Empfangseinheit empfangen, so wird das Arbeitsgerät stillgesetzt.
  • Ein Nachteil von Infrarot-Systemen besteht im Allgemeinen darin, dass die erforderliche große Strahlleistung einen hohen Energieverbrauch der Sendeeinheit verursacht. Falls beim Einsatz des Arbeitsgeräts eine zur Energieversorgung der Sendeeinheit vorgesehene Batterie bzw. ein Sendeakku leer gefahren ist, kann es zu nachteiligen Betriebsunterbrechungen kommen. Im Übrigen besteht ein Sicherheitsrisiko für den Fall, dass infolge der Entladung der Batterie bzw. des Senderakkus das Arbeitsgerät möglicherweise zu einem unpassenden Zeitpunkt nicht länger steuerbar ist.
  • In der DE 41 39 041 A1 wird eine Fernsteuerungsvorrichtung beschrieben, die sowohl als drahtloses System als auch System mit Drahtanschluss betreibbar ist. Dabei stellt ein Detektor fest, ob ein Signal-Übertragungskabel an die Vorrichtung angeschlossen ist, und gibt ein entsprechendes Signal an Umschaltmittel ab, welche die Vorrichtung zwischen dem drahtlosen System und dem System mit Drahtanschluss umstellen. Im Drahtanschluss-Betrieb werden die Steuersignale über das einen Sender mit einem Empfänger verbindende Kabel übermittelt. Zusätzlich ist ein Kabel zur Energieversorgung des Senders vorgesehen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende Arbeitsgeräte anzugeben, die beim Aussenden von Steuersignalen mit hoher Sendeleistung sicher und über längere Arbeitszeiträume ohne Einschränkungen der Sicherheit betreibbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Fernsteuerungseinrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
  • Eine erfindungsgemäße Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende Arbeitsgeräte, insbesondere für Bodenverdichtungsgeräte mit einer von einer Bedienperson bedienbaren Sendeeinheit zum Aussenden von Steuersignalen in Form von Infrarot-Strahlung und einer an dem Arbeitsgerät angeordneten Empfangseinheit, die die empfangenen Steuersignale als elektrische Steuerbefehle an eine Steuerung des Arbeitsgeräts ausgibt, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit im Betrieb des Arbeitsgeräts über ein Kabel mit einer an dem Arbeitsgerät angeordneten externen Energiequelle zur Energieversorgung verbindbar ist und die Steuersignale auch dann ausschließlich in form von Infrarot-Strahlung übertragen werden, wenn die Sendeeinheit mit der Energiequelle über das Kabel verbunden ist.
  • Dabei ist es möglich, dass die externe Energiequelle auch durch das Arbeitsgerät gespeist wird, z. B. durch eine Lichtmaschine des Bodenverdichtungsgeräts. Alternativ dazu kann die externe Energiequelle auch aus einer Batterie des Arbeitsgeräts gebildet sein. In dieser Weise ist die Energieversorgung der Sendeeinheit der Fernsteuerungseinrichtung unabhängig von anderen Energiequellen, z. B. beim Einsatz auf einer Baustelle, sichergestellt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die elektromagnetische Strahlung einen Nahbereichs-Strahlungsanteil auf, wobei das Arbeitsgerät in Stillstand versetzt werden kann, wenn die Empfangseinheit diesen Nahbereichs-Strahlungsanteil empfängt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Betrieb des Arbeitsgeräts unterbrochen wird, wenn ein vorbestimmter Sicherheitsabstand zwischen Bediener und dem Arbeitsgerät unterschritten wird.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Fernsteuerungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische ferner Strahlung eine Steuerstrahlung aufweist, die entsprechend der an die Steuerung des Arbeitsgeräts auszugebenden Steuerbefehle moduliert oder kodiert ist, und dass die Empfangseinheit Mittel zum Unterscheiden der Steuerstrahlung von dem Nahbereichs-Strahlungsanteil sowie Mittel zum Sperren der Bildung oder Ausgabe der an die Steuerung auszugebenden Steuerbefehle bei Empfang des Nahbereichs-Strahlungsanteils aufweist.
  • Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass die Vorzüge einer Infrarot-Fernsteuerung mit denen einer Kabelfernsteuerung kombiniert werden. Gemäß der Erfindung werden die Steuersignale stets per Infrarot von der Sendeeinheit an die an dem Arbeitsgerät angeordneten Empfangseinheit gesendet, wodurch alle der vorgenannten Infrarot-bedingten Vorteile jederzeit wirksam sind. Die vorstehend genannte Nahfeld-Abschaltung der Fahrtbewegungen des Arbeitsgeräts mittels des Nahbereichs-Strahlungsantells gewährleistet eine ausreichende Sicherheit des Bedieners. Da das Arbeitsgerät ausschließlich durch die gerichtete Infrarotstrahlung gesteuert wird, wird überdies bei einem Sturz des Bedieners der Datenfluss automatisch unterbrochen und das Arbeitsgerät angehalten, wodurch eine mögliche Gefährdung des Bedieners durch Überrollen, Quetschen usw. ausgeschlossen ist.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Fernsteuerungseinrichtung besteht darin, dass der Bediener das Arbeitsgerät von einem beliebigen Ort aus steuern kann unter der Voraussetzung, dass ein ausreichender Sicherheitsabstand zum Arbeitsgerät gegeben ist. Hinsichtlich der Länge des verwendeten Kabels zwischen der Sendeeinheit und der externen Energiequelle liegt keine Einschränkung vor. Durch das Vorsehen einer Infrarot-Fernsteuerung kann außerdem von anfälligen Sicherheitseinrichtungen an dem Arbeitsgerät, wie z. B. in Form eines Schutzbügels, abgesehen werden, wodurch die Arbeitsgerät-Ausfallsicherheit verbessert und zusätzlich eine Kostenersparnis erzielt wird.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Steuerstrahlung gegenüber dem Nahbereichs-Strahlungsanteil eine wesentlich größere Intensität auf. Dementsprechend hat die Steuerstrahlung gegenüber dem Nahbereichs-Strahlungsanteil eine größere Reichweite, so dass das Arbeitsgerät außerhalb des Empfangsbereichs für den Nahbereichs-Strahlungsanteil ausschließlich durch den Empfang der durch die Sendeeinheit ausgesandten Steuerstrahlung betrieben werden kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Empfangseinheit eine Signalverarbeitung zugeordnet, die geeignet ist, den Betrieb des Arbeitsgeräts zu unterbrechen, wenn die empfangene Steuerstrahlung nicht einer vorgegebenen Bedingung entspricht. Diese vorgegebene Bedingung kann z. B. durch eine Untergrenze für die Intensität der Steuerstrahlung gebildet sein. Insbesondere während des Einsatzes auf einer Baustelle kann eine Oberfläche der Empfangseinheit leicht verschmutzen, was zu einer generellen Abschwächung der empfangenen elektromagnetischen Strahlung führt, die von der Sendeeinheit ausgesandt wird.
  • Die zu gewährleistende Sicherheit des Bedieners ist durch die Verschmutzung der Empfangseinheit insoweit einer Einschränkung unterworfen, als dadurch der Nahbereichs-Strahlungsanteil, der gegenüber der Steuerstrahlung eine geringere Intensität aufweisen kann, gegebenenfalls nicht mehr von der Empfangseinheit empfangen werden kann, wodurch ein Stillsetzen des Arbeitsgeräts nicht länger möglich ist. Diese Beeinträchtigung des Betriebs des Arbeitsgeräts und die damit verbundene Gefährdung des Bedieners wird dadurch kompensiert, dass der Betrieb des Arbeitsgeräts bei Empfang einer Steuerstrahlung mit verringerter Intensität, die auf die Verschmutzung der Empfangseinheit zurückgeht, durch die Signalverarbeitung entsprechend unterbrochen wird. Tritt dieser Fall ein, so ist die Empfangseinheit von dem Bediener entsprechend zu reinigen, wonach der Betrieb des Arbeitsgeräts in normaler Weise fortgesetzt werden kann.
  • Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sendet die Sendeeinheit die Steuerstrahlung und den Nahbereichs-Strahlungsanteil abwechselnd aus. Alternativ dazu kann die Sendeeinheit die Steuerstrahlung und den Nahbereichs-Strahlungsanteil auch gleichzeitig aussenden, wobei der Nahbereichs-Strahlungsanteil gegenüber der Steuerstrahlung unterschiedlich Adressen-kodiert ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit mit einem Sendeakku elektrisch verbunden ist, der durch die externe Energiequelle wiederaufladbar ist. Das Sendeakku ist vorzugsweise an der Sendeeinheit angebracht. Sollte der Bediener in seiner Bewegungsfreiheit durch das Kabel, das die Sendeeinheit mit der externen Energiequelle verbindet, eingeschränkt sein, so kann das Kabel für eine gewisse Zeit ohne weiteres von der Sendeeinheit abgenommen werden, ohne dass dadurch die Steuerung des Arbeitsgeräts mangels einer ausreichenden Energieversorgung der Sendeeinheit unterbrochen werden muss.
  • Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur erläutert.
  • Die Figur zeigt eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Fernsteuerungseinrichtung zum Betrieb eines Arbeitsgeräts.
  • Eine Fernsteuerungseinrichtung zur Fernsteuerung eines nicht zu näher erläuternden, selbstfahrenden und fernsteuerbaren Arbeitsgeräts 1, wie z. B. einer Bodenverdichtungswalze oder einer Vibrationsplatte, weist eine Sendeeinheit 2 und eine Empfangseinheit 3 auf. Die Empfangseinheit 3 ist an dem Arbeitsgerät 1 angeordnet und mit einer Steuerung (nicht gezeigt) des Arbeitsgeräts 1 verbunden. Die Sendeeinheit 2 ist an einem von einem Bediener betätigbaren Handgerät 2a angeordnet, um damit entsprechende Steuerbefehle für das Arbeitsgerät eingeben zu können. Entsprechend der eingegebenen Steuerbefehle sendet die Sendeeinheit 2 eine modulierte oder kodierte Steuerstrahlung im infraroten Wellenlängenbereich aus, die derart gerichtet ist, dass sie von der an dem Arbeitsgerät 1 angebrachten Empfangseinheit 3, z. B. einem Infrarotauge, empfangen wird. Die empfangenen Steuersignale werden von der Empfangseinheit 3 als elektrische Steuerbefehle an die Steuerung des Arbeitsgeräts 1 ausgegeben, wodurch das Arbeitsgerät 1 gesteuert und entsprechend in Bewegung gesetzt wird.
  • An dem Arbeitsgerät 1 ist ferner eine externe Energiequelle 4 angeordnet, die von dem Arbeitsgerät I gespeist wird. Die externe Energiequelle 4 kann z. B. aus einer separaten Batterie bestehen, die von einer Lichtmaschine des Arbeitsgeräts 1 gespeist wird. Alternativ dazu kann die externe Energiequelle 4 auch aus der Batterie des Arbeitsgeräts 1 gebildet sein. Ein Ende eines Kabels 5 (z. B. ein zweipoliges Kabel) ist an der externen Energiequelle 4 angebracht, wobei das Kabel 5 in Richtung der Sendeeinheit 2 geführt ist. Ein anderes Ende des Kabels 5 kann über eine Anschlussstelle 6 an das Handgerät 2a angeschlossen sein, um die Sendeeinheit 2 von der externen Energiequelle 4 mit Energie zu versorgen. Da bei der hier gezeigten Fernsteuerungseinrichtung die allgemeinen Sicherheitsvorschriften für Infrarot-Fernsteuerungen eingehalten sind, kann das Kabel 5 beliebig lang ausgeführt sein, da es ausschließlich zur Energieversorgung der Sendeeinheit 2 vorgesehen ist.
  • Die von der Sendeeinheit 2 ausgesandte Infrarotstrahlung setzt sich zusammen aus einem Nahbereichs-Strahlungsanteil mit einer Reichweite I und einer Steuerstrahlung mit einer Reichweite II, wobei die Steuerstrahlung gegenüber dem Nahbereichs-Strahlungsanteil eine entsprechend größere Intensität aufweist. Für eine störungsfreie Steuerung des Arbeitsgeräts ist es für den Bediener erforderlich, die von der Sendeeinheit 2 ausgesandte Infrarotstrahlung stets in Richtung der Empfangseinheit 3 auszurichten. Wie in der Figur durch gestrichelte Linien prinzipiell ohne Maßstab dargestellt, wird die Infrarotstrahlung in Form eines gerichteten Strahls derart ausgesandt, dass sich die Empfangseinheit 3 im Strahlungsbereich des Infrarotstrahls befindet und entsprechend die Infrarotstrahlung empfängt.
  • Für den Fall, dass sich das Arbeitsgerät 1 in einem Bereich befindet, in dem ausschließlich die Steuerstrahlung mit der Reichweite II von der Empfangseinheit 3 empfangen wird, werden die empfangenen Steuersignale als elektrische Steuerbefehle an die Steuerung des Arbeitsgeräts 1 ausgegeben. Falls der Bediener sich in Richtung des Arbeitsgeräts 1 bewegt, oder aber sich das Arbeitsgerät 1 im Betrieb auf den Bediener hin zubewegt, wird bei Unterschreiten eines vorbestimmten Sicherheitsabstands zwischen dem Arbeitsgerät 1 und dem Bediener von der Empfangseinheit 3 zusätzlich der Nahbereichs-Strahlungsanteil mit der Reichweite I empfangen. Als Folge hiervon wird durch nicht näher erläuterte entsprechende Mittel, die mit der Empfangseinheit 3 verbunden sind, verhindert, dass Steuerbefehle an die Steuerung des Arbeitsgeräts 1 ausgegeben werden, wodurch das Arbeitsgerät 1 stillgesetzt wird. Da der Betrieb des Arbeitsgeräts 1 somit in der Nähe des Bedieners ausgesetzt wird, ist die Sicherheit des Bedieners in ausreichendem Maße gewährleistet, ohne dass sonstige Sicherheitseinrichtungen an dem Arbeitsgerät 1 vorzusehen sind.

Claims (9)

  1. Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende Arbeitsgeräte, insbesondere für Bodenverdichtungsgeräte, mit einer von einer Bedienperson bedienbaren Sendeeinheit (2) zum Aussenden von Steuersignalen in Form von Infrarot-Strahlung und einer an dem Arbeitsgerät (1) angeordneten Empfangseinheit (3), die die empfangenen Steuersignale als elektrische Steuerbefehle an eine Steuerung des Arbeitsgeräts ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (2) im Betrieb des Arbeitsgeräts (1) über ein Kabel (5) mit einer an dem Arbeitsgerät angeordneten externen Energiequelle (4) zur Energieversorgung verbindbar ist, wobei die Steuersignale auch dann ausschließlich in Form von Infrarot-Strahlung übertragen werden, wenn die Sendeeinheit (2) mit der Energiequelle (4) über das Kabel (5) verbunden ist.
  2. Fernsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarot-Strahlung einen Nahbereichs-Strahlungsantell aufweist, wobei das Arbeitsgerät (1) bei Empfang dieses Anteils durch die Empfangseinheit (3) in Stillstand bringbar ist.
  3. Fernsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Infrarot-Strahlung eine entsprechend den an die Steuerung auszugebenden Steuerbefehlen modulierte oder kodierte Steuerstrahlung aufweist, und dass
    - die Empfangseinheit (3) Mittel zum Unterscheiden der Steuerstrahlung von dem Nahbereichs-Strahlungsanteil sowie Mittel zum Sperren oder Ausgeben der an die Steuerung auszugebenden Steuerbefehle bei Empfang des Nahbereichs-Strahlungsanteils aufweist.
  4. Fernsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfangseinheit (3) eine Signalverarbeitung zugeordnet ist, die geeignet ist, den Betrieb des Arbeitsgeräts (1) zu unterbrechen, wenn die empfangene Steuerstrahlung nicht einer vorgegebenen Bedingung entspricht.
  5. Fernsteuerungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerstrahlung gegenüber dem Nahbereichs-Strahlungsanteil eine wesentlich größere Intensität aufweist.
  6. Fernsteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerstrahlung und der Nahbereichs-Strahlungsanteil von der Sendeeinheit (2) abwechselnd aussendbar sind.
  7. Fernsteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Bedingung eine Untergrenze für die Intensität der Steuerstrahlung ist.
  8. Fernsteuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Energiequelle (4) durch das Arbeitsgerät (1) gespeist wird.
  9. Fernsteuerungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (2) mit einem Sendeakku elektrisch verbunden ist, der durch die externe Energiequelle (4) wiederaufladbar ist.
EP02704766A 2001-04-03 2002-03-22 Fernsteuerungseinrichtung für selbstfahrende arbeitsgeräte Expired - Lifetime EP1374199B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

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