EP4119783A1 - Construction machine, system and method of using the construction machine - Google Patents

Construction machine, system and method of using the construction machine Download PDF

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EP4119783A1
EP4119783A1 EP21185554.9A EP21185554A EP4119783A1 EP 4119783 A1 EP4119783 A1 EP 4119783A1 EP 21185554 A EP21185554 A EP 21185554A EP 4119783 A1 EP4119783 A1 EP 4119783A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
construction machine
actuator
operating parameters
database
geographic position
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP21185554.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Ziegler
Dietmar STEIN
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.)
Bauer Maschinen GmbH
Original Assignee
Bauer Maschinen 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 Bauer Maschinen GmbH filed Critical Bauer Maschinen GmbH
Priority to EP21185554.9A priority Critical patent/EP4119783A1/en
Publication of EP4119783A1 publication Critical patent/EP4119783A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • 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
    • E02F9/205—Remotely operated machines, e.g. unmanned vehicles
    • 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
    • E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E02F9/265—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool with follow-up actions (e.g. control signals sent to actuate the work tool)
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/701—Information about vehicle position, e.g. from navigation system or GPS signal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit

Definitions

  • the invention relates to a construction machine, in particular a civil engineering device, with at least one actuator and a sensor for determining a geographic position. Furthermore, the invention relates to a system in which a construction machine is used and a method for determining operating parameters for operating at least one actuator of the construction machine.
  • a construction machine has a control and evaluation device for determining operating parameters for the at least one actuator, depending on the geographic position.
  • the control and evaluation device is set up to query a database to determine the operating parameters depending on the geographic position and to limit the operation of the at least one actuator to the determined operating parameters depending on the geographic position.
  • the permissible operating parameters can also have a larger range than in standard operation. Accordingly, one can also speak of unlocking additional functions.
  • the construction machine can also be a stationary construction machine that can be transported to other geographical areas using appropriate external means of transport.
  • the construction machine is designed as a mobile civil engineering device with a chassis. It is precisely in such a case that the advantages of the invention come into play, since the manufacturer himself can hardly influence where the construction machine is used or which methods are carried out where with the construction machine.
  • the sensor for determining a geographic position can be designed for satellite-based position determination.
  • the position can be determined according to the GPS, Galileo, Glonass and/or Beidou standard, for example. To increase the accuracy, it can be provided that several of these standards are used at the same time. In principle, however, other options for determining the geographic position are also conceivable. For example, when starting the machine it may be necessary to enter the relevant country or region, or determining the country or the position of the machine is achieved by recognizing the existing country-specific mobile phone networks or the exact location area by determining surrounding radio masts.
  • the satellite-supported position determination which is ideally carried out independently by the construction machine or by means of the control and evaluation device, makes it possible to ensure in a particularly simple manner that no misuse takes place.
  • the senor for determining a geographic position can be designed to determine the position by determining surrounding transmitter stations of a mobile radio network.
  • the sensor recognizes, for example, in which country the construction machine is based on the existing radio networks. It is also possible that, based on specific transmission stations, it can be determined in which area the construction machine is located.
  • the operating parameters for the at least one actuator can be, for example, the driving speed, the traction, the speed, the torque, a Act pressure, a volume flow, a motor speed, a temperature, a voltage or a current. It can also z. B. noise emissions from a drive motor or noise emissions to be expected when operating an attachment such as a vibrator can be controlled accordingly. It is thus possible to carry out certain construction processes in inhabited areas in a noise-reduced mode, while outside of town it is possible to switch to a more noisy but faster mode. Another example is the use of devices or controls to assist equipment drivers, to automate processes or to comply with country-specific regulations and laws. Of course, other operating parameters are also possible, such as limiting the radius of action of the construction machine on the construction site or on the construction site itself depending on the existing construction site facilities.
  • the construction machine according to the invention is preferably used in a system for determining operating parameters for at least one actuator of the construction machine.
  • the system has a database that contains different operating parameters for different actuators depending on different geographical positions. With such a system, it is possible for the construction machine to independently search the database for permissible operating parameters, depending on the geographic position determined, and to take these operating parameters into account during operation.
  • operating parameters can represent a range of permissible parameters and define a minimum or maximum parameter. This can also be understood to mean the combination of different operating parameters with one another, for example to prevent the execution of certain patent-protected methods.
  • the database can be provided locally in, on or in the vicinity of the construction machine or it can also be arranged remotely from the construction machine. In the second case, it can be queried via a data connection that can be set up directly or indirectly by the construction machine.
  • the database can be updated regularly during maintenance work by the manufacturer. For example, it is possible to react to the expiry of a patent or to adapt operating parameters to new legal requirements.
  • This version offers the advantage that it is not absolutely necessary to wait for a local database to be updated in order to take current patent specifications into account.
  • the database can also be stored on a cloud service and thus be available on several servers. This ensures higher availability.
  • the database has different operating parameters for different actuators depending on a national territory, a region, a local area and/or a freely definable area.
  • the database can also have different operating parameters for different actuators depending on patent law, legal, safety-related, company-specific and/or manufacturer-specific specifications.
  • An application example is the operation of a civil engineering machine in a nature reserve or water protection area. In this case, it must be ensured that the internal pressure of a machine operated underground is lower than the external pressure, so that gear oil, for example, cannot enter the groundwater if the housing leaks.
  • time limit Another possibility is a time limit. This means that certain operating modes are not permitted by law during a certain time, for example at night, but are possible during the day. As with the temporal limitation, this can also be a seasonal or date-based limitation.
  • the construction machine can determine the exact geographic coordinates, ie its position, by means of the control and evaluation device.
  • a query of the database reveals that although the location is in Germany, the local area, in this case the water protection area, has even stricter regulations.
  • the control and evaluation device uses the narrowest or strictest operating parameter when querying the permissible operating parameters if there are several operating parameters for the same actuator.
  • the invention relates to a method for determining operating parameters for operating at least one actuator of a construction machine, a geographical position of the construction machine being determined by means of a sensor. At least one additional operating parameter for the at least one actuator of the construction machine is determined by means of a control and evaluation device, depending on the geographic position. The operation of the at least one actuator is then limited by means of the at least one permissible operating parameter determined as a function of the geographic position.
  • the at least one permissible operating parameter for the at least one actuator of the construction machine is preferably determined in a database as a function of the geographic position. This can either be available locally on the construction machine or can be queried via a data connection.
  • the database can be located, for example, on a construction site or can also be queried via a data network on the Internet.
  • the database includes allowable operating parameters for the at least one actuator at a state, regional, territory, or designated area level, where the respective lowest common allowable operating parameter is retrieved and used to limit the operation of the at least one actuator.
  • allowable operating parameters for the at least one actuator at a state, regional, territory, or designated area level, where the respective lowest common allowable operating parameter is retrieved and used to limit the operation of the at least one actuator.
  • the exhaust emission can also be regulated in a similar way.
  • different permissible exhaust emissions may be specified.
  • the use of AdBlue may be necessary to reduce exhaust emissions, but this is not necessary in all areas of application.
  • the construction machine 10 is located in an area 52 in a country 51.
  • a country 53 is shown adjoining the country 51.
  • the control and evaluation device 16 causes the sensor 14 to determine the geographic position to determine the latter. This can be a GPS sensor, for example. Based on the geographic position and with the knowledge of which actuators 12 are present in the construction machine 10 , the control and evaluation device 16 now queries a database 20 for corresponding operating parameters for the actuators 12 . In the embodiment shown here, two databases 20 are provided. One is inside the construction machine 10. The other is provided remote from the construction machine on the Internet 21.
  • Corresponding operating parameters for example for the country 51 and for the country 53, are stored in the database.
  • control and evaluation device 16 can, under certain circumstances, query different operating parameters for the same actuator 12 . However, the smallest or narrowest operating parameter is used to limit the operation of the actuator 12 . In a similar way, it is also possible for the database 20, based on a query by the control and evaluation device 16, to supply only one operating parameter that already meets this specification.
  • operating parameters can also be understood to mean a range of permitted operation and a maximum or minimum value.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baumaschine, insbesondere ein Tiefbaugerät mit mindestens einem Aktor und einem Sensor zum Bestimmen einer geographischen Position. Ferner ist eine Steuer- und Auswerteeinrichtung zum Ermitteln von Betriebsparametern für den mindestens einen Aktor abhängig von der geographischen Position vorgesehen, wobei dieser eingerichtet ist, eine Datenbank zum Ermitteln der Betriebsparameter abhängig von der geographischen Position abzufragen. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung ist ferner ausgebildet, den Betrieb des mindestens einen Aktors auf die abhängig von der geographischen Position ermittelten Betriebsparameter zu begrenzen. Außerdem betrifft die Erfindung ein System mit einer erfindungsgemäßen Baumaschine sowie einer Datenbank und ein Verfahren zum Ermitteln von Betriebsparametern zum Betrieb mindestens eines Aktors der Baumaschine.The invention relates to a construction machine, in particular a civil engineering device with at least one actuator and a sensor for determining a geographic position. Furthermore, a control and evaluation device is provided for determining operating parameters for the at least one actuator depending on the geographic position, which is set up to query a database for determining the operating parameters depending on the geographic position. The control and evaluation device is also designed to limit the operation of the at least one actuator to the operating parameters determined as a function of the geographic position. The invention also relates to a system with a construction machine according to the invention and a database and a method for determining operating parameters for operating at least one actuator of the construction machine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baumaschine, insbesondere ein Tiefbaugerät, mit mindestens einem Aktor sowie einem Sensor zum Bestimmen einer geographischen Position. Ferner betrifft die Erfindung ein System, bei dem eine Baumaschine verwendet wird sowie ein Verfahren zum Ermitteln von Betriebsparametern zum Betrieb mindestens eines Aktors der Baumaschine.The invention relates to a construction machine, in particular a civil engineering device, with at least one actuator and a sensor for determining a geographic position. Furthermore, the invention relates to a system in which a construction machine is used and a method for determining operating parameters for operating at least one actuator of the construction machine.

Global agierende Hersteller von Maschinen stehen immer wieder vor dem Problem, das mit ihren Maschinen beispielsweise patentgeschützte Verfahren ausgeführt werden können. Der Patentschutz besteht zum Teil nur in ausgewählten Ländern. Dies bedeutet, dass das Verfahren mit der Maschine in einigen Ländern nicht ausgeführt werden darf, in anderen aber schon. Insofern hat der Hersteller das Problem, dass er je nach Standort eines Käufers beziehungsweise dem geplanten Einsatzort der Maschine überprüfen muss, ob und welche Verfahren mit der Maschine ausgeführt werden dürfen. Ergibt diese Prüfung, dass bestimmte Verfahren nicht ausgeführt werden dürfen, so ist es notwendig, beispielsweise mittels einer Vereinbarung mit dem Kunden sicherzustellen, dass keine Verletzung bestehender Schutzrechte erfolgt. So darf dann das entsprechende Gerät in einem bestimmten Land nicht eingesetzt werden oder mit dem Gerät in einigen Ländern bestimmte Verfahren nicht durchgeführt werden.Globally active manufacturers of machines are always faced with the problem that patent-protected processes can be carried out with their machines, for example. In some cases, patent protection only exists in selected countries. This means that the procedure with the machine may not be carried out in some countries, but in others it is. In this respect, the manufacturer has the problem that, depending on the location of a buyer or the planned place of use of the machine, he has to check whether and which processes can be carried out with the machine. If this check shows that certain processes may not be carried out, it is necessary to ensure, for example by means of an agreement with the customer, that no infringement of existing property rights occurs. The corresponding device may then not be used in a certain country or certain procedures may not be carried out with the device in some countries.

Problematisch ist hierbei, dass sich für den Hersteller Haftungsansprüche auch dann ergeben können, wenn der Kunde sich nicht an derartige Vereinbarungen hält.The problem here is that liability claims can also arise for the manufacturer if the customer does not comply with such agreements.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Baumaschine sowie ein Verfahren anzugeben, welche ermöglichen, effizient rechtliche Rahmenbedingungen beim Betrieb zu berücksichtigen.The invention is therefore based on the object of specifying a construction machine and a method which enable legal framework conditions to be efficiently taken into account during operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Baumaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a construction machine having the features of claim 1 and a method having the features of claim 11 .

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung sowie in der Figur und deren Erläuterung angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims, in the description and in the figure and its explanation.

Entsprechend der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Baumaschine eine Steuer- und Auswerteeinrichtung zum Ermitteln von Betriebsparametern für den mindestens einen Aktor, abhängig von der geographischen Position, aufweist. Hierbei ist die Steuer- und Auswerteeinrichtung eingerichtet, eine Datenbank zum Ermitteln der Betriebsparameter abhängig von der geographischen Position abzufragen und den Betrieb des mindestens einen Aktors auf die ermittelten Betriebsparameter, abhängig von der geographischen Position, zu begrenzen. Hierbei können die zulässigen Betriebsparameter auch eine größere Spanne aufweisen als im Standardbetrieb. Demnach kann auch von einem Freischalten von zusätzlichen Funktionen gesprochen werden.According to the invention, it is provided that a construction machine has a control and evaluation device for determining operating parameters for the at least one actuator, depending on the geographic position. In this case, the control and evaluation device is set up to query a database to determine the operating parameters depending on the geographic position and to limit the operation of the at least one actuator to the determined operating parameters depending on the geographic position. In this case, the permissible operating parameters can also have a larger range than in standard operation. Accordingly, one can also speak of unlocking additional functions.

Im Rahmen der Erfindung kann es sich bei der Baumaschine insbesondere um ein Bohrgerät, aber auch um eine Ramme oder einen Rüttler handeln.Within the scope of the invention, the construction machine can be, in particular, a drill, but also a ram or a vibrator.

Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, dass die Baumaschine selbstständig ihren Standort ermittelt und anhand des entsprechend ermittelten Standortes unter Zuhilfenahme einer Datenbank zulässige Betriebsparameter abfragt. Anschließend wird über die Steuer- und Auswerteeinrichtung sichergestellt, dass die Baumaschine nur im Rahmen der ermittelten und zulässigen Betriebsparameter betrieben wird.A basic idea of the invention can be seen in the fact that the construction machine independently determines its location and uses the correspondingly determined location to query permissible operating parameters with the aid of a database. The control and evaluation device then ensures that the construction machine is only operated within the framework of the ascertained and permissible operating parameters.

Auf diese Weise kann erreicht werden, dass beispielsweise ein patentgeschütztes Verfahren in einem bestimmten Land, in dem sich die Baumaschine befindet, nicht ausgeführt werden kann, da die entsprechenden Betriebsparameter dies nicht zulassen.In this way it can be achieved that, for example, a patent-protected method cannot be carried out in a specific country in which the construction machine is located, since the corresponding operating parameters do not permit this.

Grundsätzlich kann es sich bei der Baumaschine auch um eine stationäre Baumaschine handeln, die mit entsprechenden externen Transportmitteln in andere geographische Gebiete transportiert werden kann. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Baumaschine als mobiles Tiefbaugerät mit einem Fahrwerk ausgebildet ist. Gerade in einem derartigen Fall kommen die Vorteile der Erfindung zum Tragen, da der Hersteller selbst kaum beeinflussen kann, wo die Baumaschine eingesetzt wird oder welche Verfahren mit der Baumaschine wo durchgeführt werden.In principle, the construction machine can also be a stationary construction machine that can be transported to other geographical areas using appropriate external means of transport. However, it is preferred if the construction machine is designed as a mobile civil engineering device with a chassis. It is precisely in such a case that the advantages of the invention come into play, since the manufacturer himself can hardly influence where the construction machine is used or which methods are carried out where with the construction machine.

Der Sensor zum Bestimmen einer geographischen Position kann zur satellitengestützten Positionsermittlung ausgebildet sein. Die Positionsermittlung kann beispielsweise nach dem GPS-, Galileo-, Glonass- und/oder Beidou-Standard ausgebildet sein. Zur Erhöhung der Genauigkeit kann vorgesehen sein, mehrere dieser Standards gleichzeitig zu verwenden. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Möglichkeiten zum Bestimmen der geographischen Position denkbar. Beispielsweise kann es beim Starten der Maschine erforderlich sein, das entsprechende Land oder die entsprechende Region einzugeben oder das Bestimmen des Landes bzw. des Standpunktes der Maschine wird durch ein Erkennen der vorhandenen länderspezifischen Mobilfunknetze oder des genauen Standortbereichs durch die Bestimmung umgebender Funkmaste erreicht.The sensor for determining a geographic position can be designed for satellite-based position determination. The position can be determined according to the GPS, Galileo, Glonass and/or Beidou standard, for example. To increase the accuracy, it can be provided that several of these standards are used at the same time. In principle, however, other options for determining the geographic position are also conceivable. For example, when starting the machine it may be necessary to enter the relevant country or region, or determining the country or the position of the machine is achieved by recognizing the existing country-specific mobile phone networks or the exact location area by determining surrounding radio masts.

Durch die satellitengestützte Positionsbestimmung, die idealerweise selbständig von der Baumaschine beziehungsweise mittels der Steuer- und Auswerteeinrichtung durchgeführt wird, kann auf besonders einfache Weise sichergestellt werden, dass kein Missbrauch stattfindet.The satellite-supported position determination, which is ideally carried out independently by the construction machine or by means of the control and evaluation device, makes it possible to ensure in a particularly simple manner that no misuse takes place.

Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor zum Bestimmen einer geographischen Position zur Positionsbestimmung durch die Ermittlung von umliegenden Sendestationen eines Mobilfunknetztes ausgebildet sein. Anders ausgedrückt erkennt der Sensor beispielsweise, in welchem Land sich die Baumaschine befindet basierend auf den vorhandenen Funknetzen. Weiter ist es möglich, dass basierend auf bestimmten Sendestationen festgestellt werden kann, in welchem Gebiet sich die Baumaschine befindet.Alternatively or additionally, the sensor for determining a geographic position can be designed to determine the position by determining surrounding transmitter stations of a mobile radio network. In other words, the sensor recognizes, for example, in which country the construction machine is based on the existing radio networks. It is also possible that, based on specific transmission stations, it can be determined in which area the construction machine is located.

Bei den Betriebsparametern für den mindestens einen Aktor kann es sich beispielsweise um die Fahrgeschwindigkeit, die Zugkraft, die Drehzahl, das Drehmoment, einen Druck, einen Volumenstrom, eine Motordrehzahl, eine Temperatur, eine Spannung oder eine Stromstärke handeln. Es können auch z. B. Schallemissionen eines Antriebsmotors oder zu erwartende Schallemissionen beim Betrieb eines Anbaugeräts wie eines Rüttlers entsprechend gesteuert werden. So ist es möglich, bestimmte Bauverfahren in bewohnten Gebieten in einem lärmreduzierten Betrieb durchzuführen, während außerorts auf einen schallintensiveren, aber dafür schnelleren Betrieb gewechselt werden kann. Ein weiteres Beispiel ist die Verwendung von Einrichtungen oder Steuerungen zur Gerätefahrer-Assistenz, zur Automatisierung von Prozessen oder zur Einhaltung länderspezifischer Vorgaben und Gesetze. Selbstverständlich sind auch andere Betriebsparameter, wie ein Begrenzen des Aktionsradius der Baumaschine auf die Baustelle oder auch auf der Baustelle selbst in Abhängigkeit von vorhandenen Baustelleneinrichtungen möglich.The operating parameters for the at least one actuator can be, for example, the driving speed, the traction, the speed, the torque, a Act pressure, a volume flow, a motor speed, a temperature, a voltage or a current. It can also z. B. noise emissions from a drive motor or noise emissions to be expected when operating an attachment such as a vibrator can be controlled accordingly. It is thus possible to carry out certain construction processes in inhabited areas in a noise-reduced mode, while outside of town it is possible to switch to a more noisy but faster mode. Another example is the use of devices or controls to assist equipment drivers, to automate processes or to comply with country-specific regulations and laws. Of course, other operating parameters are also possible, such as limiting the radius of action of the construction machine on the construction site or on the construction site itself depending on the existing construction site facilities.

Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Baumaschine in einem System zum Ermitteln von Betriebsparametern für mindestens einen Aktor der Baumaschine verwendet.The construction machine according to the invention is preferably used in a system for determining operating parameters for at least one actuator of the construction machine.

Das System weist eine Datenbank auf, die verschiedene Betriebsparameter für verschiedene Aktoren, abhängig von unterschiedlichen geographischen Positionen, aufweist. Mit einem derartigen System ist es möglich, dass die Baumaschine selbständig in der Datenbank nach zulässigen Betriebsparametern, abhängig von der ermittelten geographischen Position, sucht und diese Betriebsparameter im Betrieb berücksichtigt.The system has a database that contains different operating parameters for different actuators depending on different geographical positions. With such a system, it is possible for the construction machine to independently search the database for permissible operating parameters, depending on the geographic position determined, and to take these operating parameters into account during operation.

Solche Betriebsparameter können in diesem Zusammenhang eine Bandbreite von zulässigen Parametern darstellen sowie einen Minimal- oder Maximalparameter definieren. Auch kann hierunter die Kombination von verschiedenen Betriebsparametern miteinander verstanden werden, um beispielweise das Ausführen bestimmter patentrechtlich geschützter Verfahren zu verhindern.In this context, such operating parameters can represent a range of permissible parameters and define a minimum or maximum parameter. This can also be understood to mean the combination of different operating parameters with one another, for example to prevent the execution of certain patent-protected methods.

Grundsätzlich kann die Datenbank lokal in, an oder in der Nähe der Baumaschine vorgesehen oder auch entfernt von der Baumaschine angeordnet sein. Im zweiten Fall ist sie über eine Datenverbindung, die von der Baumaschine direkt oder indirekt aufbaubar ist, abfragbar.In principle, the database can be provided locally in, on or in the vicinity of the construction machine or it can also be arranged remotely from the construction machine. In the second case, it can be queried via a data connection that can be set up directly or indirectly by the construction machine.

Ist die Datenbank beispielweise in oder an der Baumaschine vorgesehen, so kann diese turnusgemäß bei Wartungsarbeiten durch den Hersteller aktualisiert werden. So können etwa auf das Ablaufen eines Patentes reagiert oder Betriebsparameter an neue gesetzliche Vorgaben angepasst werden.If the database is provided, for example, in or on the construction machine, it can be updated regularly during maintenance work by the manufacturer. For example, it is possible to react to the expiry of a patent or to adapt operating parameters to new legal requirements.

Eine externe Datenbank, die über eine Datenverbindung abfragbar ist und beispielsweise auf einem über das Internet abrufbaren Server abgelegt ist, kann in ähnlicher Weise durch den Hersteller gewartet werden. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass nicht zwingend auf das Aktualisieren einer lokalen Datenbank gewartet werden muss, um aktuelle patentrechtliche Vorgaben zu berücksichtigen. Die Datenbank kann diesbezüglich auch auf einem Cloud-Dienst abgelegt sein und somit auf mehreren Servern zur Verfügung stehen. So wird eine höhere Verfügbarkeit gewährleistet.An external database that can be queried via a data connection and is stored, for example, on a server that can be called up via the Internet, can be maintained by the manufacturer in a similar way. This version offers the advantage that it is not absolutely necessary to wait for a local database to be updated in order to take current patent specifications into account. In this regard, the database can also be stored on a cloud service and thus be available on several servers. This ensures higher availability.

Auch ist es möglich, Ablaufdaten für die entsprechenden Betriebsparameter auf der Datenbank vorzusehen, um beispielsweise die maximale Laufzeit von eventuell zu verletzenden Patenten bereits zu berücksichtigen. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass einschränkende Betriebsparameter beispielsweise mit einem Ablaufdatum versehen werden können.It is also possible to provide expiry dates for the corresponding operating parameters in the database, for example in order to already take into account the maximum term of any patents that may be infringed. In other words, this means that restrictive operating parameters can be provided with an expiry date, for example.

Vorteilhaft ist es, wenn die Datenbank verschiedene Betriebsparameter für verschiedene Aktoren abhängig von einem Staatsgebiet, einer Region, einem lokalen Gebiet und/oder einem frei festzulegenden Areal aufweist. Fakultativ oder alternativ kann die Datenbank auch verschiedene Betriebsparameter für verschiedene Aktoren abhängig von patentrechtlichen, gesetzlichen, sicherheitstechnischen, betriebsspezifischen und/oder herstellergebundenen Vorgaben aufweisen.It is advantageous if the database has different operating parameters for different actuators depending on a national territory, a region, a local area and/or a freely definable area. Optionally or alternatively, the database can also have different operating parameters for different actuators depending on patent law, legal, safety-related, company-specific and/or manufacturer-specific specifications.

Ein Anwendungsbeispiel ist etwa der Betrieb eines Tiefbaugerätes in einem Naturschutz- beziehungsweise Wasserschutzgebiet. In diesem Fall muss sichergestellt werden, dass der Innendruck einer im Boden betriebenen Maschine geringer ist als der Außendruck, so dass beispielsweise Getriebeöl bei einer Undichtigkeit des Gehäuses möglichst nicht in das Grundwasser eintreten kann.An application example is the operation of a civil engineering machine in a nature reserve or water protection area. In this case, it must be ensured that the internal pressure of a machine operated underground is lower than the external pressure, so that gear oil, for example, cannot enter the groundwater if the housing leaks.

Eine andere Möglichkeit ist eine zeitliche Eingrenzung. Dies bedeutet, dass durch gesetzliche Vorgaben bestimmte Betriebsmodi während einer bestimmten Zeit, beispielsweise in der Nacht, nicht gestattet sind, die jedoch tagsüber möglich sind. Auch kann es sich hier wie bei der zeitlichen Eingrenzung um eine jahreszeitliche oder datumsgemäße Eingrenzung handeln.Another possibility is a time limit. This means that certain operating modes are not permitted by law during a certain time, for example at night, but are possible during the day. As with the temporal limitation, this can also be a seasonal or date-based limitation.

Mittels der Steuer- und Auswerteeinrichtung kann die Baumaschine die genauen geographischen Koordinaten, also ihre Position, feststellen. Bei einer Abfrage in der Datenbank wird festgestellt, dass sich die Position zwar in Deutschland befindet, jedoch noch strengere Vorschriften durch das lokale Gebiet, in diesem Fall das Wasserschutzgebiet, vorgegeben sind. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Steuer- und Auswerteeinrichtung beim Abfragen der zulässigen Betriebsparameter, falls mehrere Betriebsparameter zu demselben Aktor vorliegen, den engsten beziehungsweise strengsten Betriebsparameter verwendet.The construction machine can determine the exact geographic coordinates, ie its position, by means of the control and evaluation device. A query of the database reveals that although the location is in Germany, the local area, in this case the water protection area, has even stricter regulations. In this context, it is advantageous if the control and evaluation device uses the narrowest or strictest operating parameter when querying the permissible operating parameters if there are several operating parameters for the same actuator.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln von Betriebsparametern zum Betrieb mindestens eines Aktors einer Baumaschine, wobei mittels eines Sensors eine geographische Position der Baumaschine ermittelt wird. Mittels einer Steuer- und Auswerteeinrichtung wird mindestens ein zusätzlicher Betriebsparameter für den mindestens einen Aktor der Baumaschine, abhängig von der geographischen Position, ermittelt. Der Betrieb des mindestens einen Aktors wird anschließend mittels des abhängig von der geographischen Position ermittelten mindestens einen zulässigen Betriebsparameters begrenzt.Furthermore, the invention relates to a method for determining operating parameters for operating at least one actuator of a construction machine, a geographical position of the construction machine being determined by means of a sensor. At least one additional operating parameter for the at least one actuator of the construction machine is determined by means of a control and evaluation device, depending on the geographic position. The operation of the at least one actuator is then limited by means of the at least one permissible operating parameter determined as a function of the geographic position.

Auf diese Weise ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, abhängig von der geographischen Position den Betrieb einer Baumaschine so zu begrenzen, dass rechtliche und/oder patentrechtliche Vorgaben berücksichtigt werden. Das Ermitteln abhängig von der geographischen Position des mindestens einen zulässigen Betriebsparameters für den mindestens einen Aktor der Baumaschine erfolgt bevorzugt in einer Datenbank. Diese kann entweder lokal an der Baumaschine vorhanden sein oder über eine Datenverbindung abgefragt werden. Hierbei kann sich die Datenbank beispielsweise auf einer Baustelle befinden oder auch über ein Datennetz im Internet nachgefragt werden.In this way it is possible with the method according to the invention, depending on the geographic position, to limit the operation of a construction machine in such a way that legal and/or patent requirements are taken into account. The at least one permissible operating parameter for the at least one actuator of the construction machine is preferably determined in a database as a function of the geographic position. This can either be available locally on the construction machine or can be queried via a data connection. In this case, the database can be located, for example, on a construction site or can also be queried via a data network on the Internet.

Die Datenbank weist zulässige Betriebsparameter für den mindestens einen Aktor auf staatlicher, regionaler, Gebiets- oder festgelegter Arealebene auf, wobei der jeweils kleinste gemeinsame zulässige Betriebsparameter abgefragt und zur Begrenzung des Betriebs des mindestens einen Aktors verwendet wird. Zusätzlich ist es möglich, zur geographischen Position eine Zeit bei der Abfrage der Betriebsparameter zu berücksichtigen. So kann beispielsweise auf ein Verbot von Schallemissionen während der Nacht Rücksicht genommen werden und eine Baumaschine in einem Modus betrieben werden, in dem sie zwar weniger Leistung hat, jedoch die Schallemissionswerte berücksichtigt.The database includes allowable operating parameters for the at least one actuator at a state, regional, territory, or designated area level, where the respective lowest common allowable operating parameter is retrieved and used to limit the operation of the at least one actuator. In addition, it is possible to take into account a time in relation to the geographic position when querying the operating parameters. For example, a ban on noise emissions during the night can be taken into account and a construction machine in one be operated in a mode in which it has less power but takes into account the sound emission values.

In ähnlicher Weise kann auch die Abgasemission geregelt werden. Abhängig von Vorgaben in verschiedenen Ländern/Staaten können unterschiedliche zulässige Abgasemissionen vorgegeben sein. So kann abhängig vom Einsatzgebiet beispielsweise die Verwendung von AdBlue notwendig sein, um die Abgasemissionen zu reduzieren, dies ist jedoch nicht in allen Einsatzgebieten notwendig.The exhaust emission can also be regulated in a similar way. Depending on the specifications in different countries/states, different permissible exhaust emissions may be specified. For example, depending on the area of application, the use of AdBlue may be necessary to reduce exhaust emissions, but this is not necessary in all areas of application.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematischen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1
eine stark schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Verfahrens.
The invention is explained in more detail below using a schematic exemplary embodiment with reference to the figure. This shows:
1
a highly schematic view of the method according to the invention.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes System 30 sehr vereinfacht dargestellt. Das System 30 weist eine Baumaschine 10 auf. Die Baumaschine 10 wiederum besitzt mindestens einen Aktor 12 sowie einen Sensor 14 zum Bestimmen der geographischen Position. Ferner ist eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 16 vorgesehen. Zusätzlich weist die Baumaschine 10 auch ein Fahrwerk 18 auf.In 1 a system 30 according to the invention is shown in a very simplified manner. The system 30 has a construction machine 10 . The construction machine 10 in turn has at least one actuator 12 and a sensor 14 for determining the geographic position. A control and evaluation device 16 is also provided. In addition, the construction machine 10 also has a chassis 18 .

Die Baumaschine 10 befindet sich in einem Gebiet 52 in einem Land 51. Angrenzend an das Land 51 ist ein Land 53 dargestellt.The construction machine 10 is located in an area 52 in a country 51. A country 53 is shown adjoining the country 51.

Zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst die Steuer- und Auswerteeinrichtung 16, dass über den Sensor 14 zum Bestimmen der geographischen Position diese ermittelt wird. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen GPS-Sensor handeln. Basierend auf der geographischen Position und mit dem Wissen, welche Aktoren 12 in der Baumaschine 10 vorhanden sind, fragt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 16 nun eine Datenbank 20 nach entsprechenden Betriebsparametern für die Aktoren 12 ab. In der hier dargestellten Ausführungsform sind zwei Datenbanken 20 vorgesehen. Eine befindet sich innerhalb der Baumaschine 10. Die andere ist entfernt von der Baumaschine im Internet 21 vorgesehen.In order to carry out the method according to the invention, the control and evaluation device 16 causes the sensor 14 to determine the geographic position to determine the latter. This can be a GPS sensor, for example. Based on the geographic position and with the knowledge of which actuators 12 are present in the construction machine 10 , the control and evaluation device 16 now queries a database 20 for corresponding operating parameters for the actuators 12 . In the embodiment shown here, two databases 20 are provided. One is inside the construction machine 10. The other is provided remote from the construction machine on the Internet 21.

In der Datenbank sind entsprechende Betriebsparameter, beispielsweise für das Land 51 sowie für das Land 53 abgelegt. Zusätzlich ist es auch möglich, noch engere Betriebsparameter für spezielle Gebiete, beispielsweise das Gebiet 52, in dem sich die Baumaschine 10 befindet, abzulegen, Hierbei kann es sich um ein Wasserschutzgebiet, ein Wohngebiet oder auch ein Firmenareal handeln.Corresponding operating parameters, for example for the country 51 and for the country 53, are stored in the database. In addition, it is also possible to set even tighter operating parameters for special areas, for example the area 52 in which the construction machine 10 is located. This can be a water protection area, a residential area or a company site.

Abhängig von der genauen Position kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung 16 unter Umständen verschiedene Betriebsparameter für denselben Aktor 12 abfragen. Zum Begrenzen des Betriebs des Aktors 12 wird jedoch der kleinste beziehungsweise engste Betriebsparameter verwendet. In ähnlicher Weise ist es auch möglich, dass die Datenbank 20 basierend auf einer Abfrage durch die Steuer- und Auswerteeinrichtung 16 lediglich einen Betriebsparameter liefert, der bereits diese Vorgabe erfüllt.Depending on the exact position, the control and evaluation device 16 can, under certain circumstances, query different operating parameters for the same actuator 12 . However, the smallest or narrowest operating parameter is used to limit the operation of the actuator 12 . In a similar way, it is also possible for the database 20, based on a query by the control and evaluation device 16, to supply only one operating parameter that already meets this specification.

Im Sinne der Erfindung kann unter Betriebsparameter auch ein Bereich eines erlaubten Betriebes sowie ein Maximal- oder Minimalwert verstanden werden.Within the meaning of the invention, operating parameters can also be understood to mean a range of permitted operation and a maximum or minimum value.

So können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit dem erfindungsgemäßen Baugerät effizient und zuverlässig rechtliche Rahmenbedingungen beim Betrieb berücksichtigt werden.With the method according to the invention and with the construction device according to the invention, legal framework conditions during operation can be taken into account efficiently and reliably.

Claims (14)

Baumaschine (10), insbesondere Tiefbaugerät, mit mindestens einem Aktor (12), mit einem Sensor (14) zum Bestimmen einer geographischen Position, mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung (16) zum Ermitteln von Betriebsparametern für den mindestens einen Aktor (12) abhängig von der geographischen Position, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (16) eingerichtet ist, eine Datenbank (20) zum Ermitteln der Betriebsparameter abhängig von der geographischen Position abzufragen, und wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (16) eingerichtet ist, den Betrieb des mindestens eines Aktors (12) auf die abhängig von der geographischen Position ermittelten Betriebsparameter zu begrenzen. Construction machine (10), in particular civil engineering equipment, with at least one actuator (12), with a sensor (14) for determining a geographic position, with a control and evaluation device (16) for determining operating parameters for the at least one actuator (12) depending on the geographic position, wherein the control and evaluation device (16) is set up to query a database (20) to determine the operating parameters as a function of the geographic position, and wherein the control and evaluation device (16) is set up to limit the operation of the at least one actuator (12) to the operating parameters determined as a function of the geographic position. Baumaschine (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Baumaschine (10) als ein mobiles Tiefbaugerät mit einem Fahrwerk (18) ausgebildet ist.Construction machine (10) according to claim 1,
characterized,
that the construction machine (10) is designed as a mobile civil engineering device with a chassis (18). Baumaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor (14) zum Bestimmen einer geographischen Position zur satellitengestützten Positionsbestimmung ausgebildet ist.Construction machine (10) according to claim 1 or 2,
characterized,
that the sensor (14) is designed to determine a geographic position for satellite-based position determination. Baumaschine (11) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor (14) zum Bestimmen einer geographischen Position zur Positionsbestimmung durch die Ermittlung von umliegenden Sendestationen eines Mobilfunknetzes ausgebildet ist.Construction machine (11) according to claim 1 or 2,
characterized,
that the sensor (14) is designed to determine a geographic position for position determination by determining surrounding transmitter stations of a mobile radio network. Baumaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet,
dass die Betriebsparameter für den mindestens einen Aktor (12) zumindest ein Element aus der Liste: Fahrgeschwindigkeit, Zugkraft, Drehzahl, Drehmoment, Druck, Volumenstrom, Motordrehzahl, Temperatur, Spannung, Strom aufweisen.Construction machine (10) according to one of Claims 1 to 4
characterized,
that the operating parameters for the at least one actuator (12) have at least one element from the list: driving speed, traction, speed, torque, pressure, volume flow, engine speed, temperature, voltage, current. System (30) zum Ermitteln von Betriebsparametern für mindestens einen Aktor (12) einer Baumaschine (10),
mit einer Baumaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und
mit einer Datenbank (20), wobei die Datenbank (20) verschiedene Betriebsparameter für verschiedene Aktoren (12) abhängig von unterschiedlichen geographischen Positionen aufweist.System (30) for determining operating parameters for at least one actuator (12) of a construction machine (10),
with a construction machine (10) according to one of Claims 1 to 5 and
with a database (20), wherein the database (20) has different operating parameters for different actuators (12) depending on different geographical positions. System (30) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Datenbank (20) lokal an oder in der Baumaschine (10) vorgesehen ist.System (30) according to claim 6,
characterized,
that the database (20) is provided locally on or in the construction machine (10). System (30) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Datenbank (20) entfernt von der Baumaschine (10) vorgesehen ist und über eine Datenverbindung (22) abfragbar ist.System (30) according to claim 6,
characterized,
that the database (20) is provided remotely from the construction machine (10) and can be queried via a data connection (22). System (30) nach Anspruch 6 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Datenbank (20) auf einem über das Internet abfragbaren Server abgelegt ist.System (30) according to claim 6 or 8,
characterized,
that the database (20) is stored on a server that can be queried over the Internet. System (30) nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Datenbank (20) verschiedene Betriebsparameter für verschiedene Aktoren abhängig von einem Staatsgebiet, einer Region, einem lokalen Gebiet und/oder frei festlegbaren Arealen aufweist.System (30) according to any one of claims 5 to 9,
characterized,
that the database (20) has different operating parameters for different actors depending on a national territory, a region, a local area and/or freely definable areas. System (30) nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Datenbank (20) verschiedene Betriebsparameter für verschiedene Aktoren abhängig von patentrechtlichen, gesetzlichen, sicherheitstechnischen, betreiberspezifischen und/oder herstellerspezifischen Vorgaben aufweist.System (30) according to any one of claims 5 to 9,
characterized,
that the database (20) has different operating parameters for different actuators depending on patent law, legal, safety, operator-specific and/or manufacturer-specific requirements. Verfahren zum Ermitteln von Betriebsparametern zum Betrieb mindestens eines Aktors (12) einer Baumaschine (10), wobei mittels eines Sensors (14) eine geographische Position der Baumaschine (10) ermittelt wird, wobei mittels einer Steuer- und Auswerteeinrichtung (16) mindestens ein zulässiger Betriebsparameter für den mindestens einen Aktor (12) der Baumaschine (10), abhängig von der geographischen Position, ermittelt wird, und wobei der Betrieb des mindestens einen Aktors (12) mittels des abhängig von der geographischen Position ermittelten mindestens einen zulässigen Betriebsparameters begrenzt wird. Method for determining operating parameters for operating at least one actuator (12) of a construction machine (10), a geographical position of the construction machine (10) being determined by means of a sensor (14), at least one permissible operating parameter for the at least one actuator (12) of the construction machine (10), depending on the geographic position, being determined by means of a control and evaluation device (16), and wherein the operation of the at least one actuator (12) is limited by means of the at least one permissible operating parameter determined as a function of the geographic position. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ermitteln abhängig von der geographischen Position des mindestens einen zulässigen Betriebsparameters für den mindestens einen Aktor (12) der Baumaschine (10) in einer Datenbank (20) durchgeführt wird.Method according to claim 12,
characterized,
that the at least one permissible operating parameter for the at least one actuator (12) of the construction machine (10) is determined in a database (20) as a function of the geographic position. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Datenbank (20) zulässige Betriebsparameter für den mindestens einen Aktor (12) auf staatlicher, regionaler, Gebiets- und/oder festgelegter Areal-Ebene aufweist, und
dass jeweils der kleinste gemeinsame zulässige Betriebsparameter abgefragt und zum Begrenzen des Betriebs des mindestens einen Aktors (12) verwendet wird.Method according to claim 12 or 13,
characterized,
that the database (20) contains permissible operating parameters for the at least one actuator (12) at state, regional, territory and/or defined area level, and
that in each case the smallest common permissible operating parameter is queried and used to limit the operation of the at least one actuator (12).
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