DE102024115409A1

DE102024115409A1 - System consisting of a construction machine and a number of attachments

Info

Publication number: DE102024115409A1
Application number: DE102024115409.8A
Authority: DE
Inventors: Jan Rotard
Original assignee: Vemcon GmbH
Current assignee: Vemcon GmbH
Priority date: 2024-06-03
Filing date: 2024-06-03
Publication date: 2025-12-04
Also published as: WO2025252614A1

Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein System, das aufweist: eine Baumaschine mit einem Ausleger, eine Mehrzahl von austauschbar an dem Ausleger aufnehmbaren Anbaugeräten, wobei jedes Anbaugerät aus der Mehrzahl von Anbaugeräten jeweils einen Transponder aufweist, wobei der Transponder zumindest eine darin gespeicherte technische Spezifikation des jeweiligen Anbaugeräts oder eine darin gespeicherte, den Typ des jeweiligen Anbaugeräts eindeutig identifizierende Kennung aufweist, und wobei zumindest die technische Spezifikation oder die Kennung automatisiert aus dem Transponder auslesbar ist, und einen an der Baumaschine angeordneten Controller, wobei der Controller derart mit dem Transponder eines an der Baumaschine aufgenommenen Anbaugeräts aus der Mehrzahl von Anbaugeräten verbindbar ist, dass der Controller in dem Betrieb des Systems zumindest die technische Spezifikation oder die Kennung von dem Anbaugerät empfängt. The present application relates to a system comprising: a construction machine with a boom, a plurality of attachments interchangeably mountable on the boom, each attachment from the plurality of attachments having a transponder, the transponder having at least a technical specification of the respective attachment stored therein or an identifier stored therein that uniquely identifies the type of the respective attachment, and wherein at least the technical specification or the identifier can be automatically read from the transponder, and a controller arranged on the construction machine, wherein the controller can be connected to the transponder of an attachment from the plurality of attachments mounted on the construction machine in such a way that the controller receives at least the technical specification or the identifier from the attachment during operation of the system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System aus einer Baumaschine mit einem Ausleger, einer Mehrzahl von austauschbar an dem Ausleger abnehmbaren Anbaugeräten und einem an der Baumaschine angeordneten Controller zum Berechnen eines Zustandssignals, wobei das Zustandssignal einen Betriebszustand des Systems beschreibt.The present invention relates to a system comprising a construction machine with a boom, a plurality of interchangeable attachments removable from the boom and a controller arranged on the construction machine for calculating a status signal, wherein the status signal describes an operating state of the system.

Baumaschinen, insbesondere Bagger und Hydraulikbagger, haben nicht zuletzt deshalb eine so große Verbreitung auf Baustellen in der Welt, da sie für eine Vielzahl von Aufgaben eingesetzt werden können. Zu diesem Zweck werden an einem zumeist hydraulisch bewegbaren Ausleger der Baumaschine Anbaugeräte ganz unterschiedlichen Typs aufgenommen. Ein solches Anbaugerät bildet das Werkzeug einer Baumaschine. Mit Hilfe des Anbaugeräts kann die Baumaschine die verschiedenartigen Arbeitsvorgänge ausführen. Dabei wird unterschieden zwischen Lade- und Grabwerkzeugen, insbesondere Löffeln, Abbruchwerkzeugen, Bohr- und Ramm-Werkzeugen sowie Hebewerkzeugen.Construction machinery, especially excavators and hydraulic excavators, is so widespread on construction sites worldwide, not least because it can be used for a multitude of tasks. For this purpose, attachments of various types are mounted on the construction machine's boom, which is usually hydraulically operated. Such an attachment constitutes the tool of a construction machine. With the help of the attachment, the construction machine can perform a variety of work processes. A distinction is made between loading and digging tools, especially buckets, demolition tools, drilling and pile-driving tools, and lifting tools.

In Abhängigkeit von dem nach einem Wechsel an dem jeweiligen Ausleger aufgenommenen Anbaugerät ergibt sich selbst dann, wenn das Anbaugerät innerhalb der gleichen Kategorie von Anbaugeräten gewechselt wird, die Notwendigkeit, das System neu abzustimmen, so dass die Besonderheiten des jeweiligen Anbaugeräts bei der Benutzung der Baumaschine berücksichtigt werden. Ein eindrückliches Beispiel eines Wechsels des Anbaugeräts in der gleichen Kategorie ist ein Austausch eines kleinen Löffels gegen einen großen Löffel.Depending on the attachment fitted to the respective boom after a change, even if the attachment is within the same category, the system needs to be recalibrated to account for the specific characteristics of the new attachment when operating the construction machine. A striking example of changing an attachment within the same category is swapping a small bucket for a large one.

Möglichkeiten für solche Anpassungen sind das Bereitstellen entsprechender Steuerfunktionen für die Bedienung des jeweiligen Anbaugeräts, Einschränkungen in der Bewegungsfunktionalität der Baumaschine bzw. des Auslegers, um beispielsweise zu verhindern, dass aufgrund von übermäßigen Momenten die Baumaschine umkippen kann, oder auch das Anpassen einer Assistenzeinrichtung dieses Systems, um dem Maschinenführer die gefahrlose, effiziente und einer Planung entsprechende Benutzung der Baumaschine mit dem an dem Ausleger aufgenommenen Anbaugerät zu ermöglichen. Eine derartige Anpassung des Systems erfolgt heute manuell. Possibilities for such adjustments include providing appropriate control functions for operating the respective attachment, restricting the movement functionality of the construction machine or boom to prevent, for example, the machine from tipping over due to excessive torque, or adapting an assistance feature of this system to enable the operator to use the construction machine with the attachment mounted on the boom safely, efficiently, and according to plan. Such system adjustments are currently performed manually.

Demgegenüber ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System, das eine Baumaschine mit einem Ausleger, eine Mehrzahl von austauschbar an dem Ausleger aufnehmbaren Anbaugeräten und einen an der Baumaschine angeordneten Controller zum Berechnen eines Zustandssignals, wobei das Zustandssignal einen Betriebszustand des Systems beschreibt, bereitzustellen, wobei das System nach einem Wechsel des Anbaugeräts automatisiert an das neue an dem Ausleger aufgenommene Anbaugerät angepasst wird.In contrast, an object of the present invention is to provide a system comprising a construction machine with a boom, a plurality of interchangeable attachments that can be mounted on the boom, and a controller arranged on the construction machine for calculating a status signal, wherein the status signal describes an operating state of the system, wherein the system is automatically adapted to the new attachment mounted on the boom after a change of the attachment.

Zumindest eine der zuvor genannten Aufgaben wird durch ein System gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung gelöst. Dazu weist das System der eingangs genannten Art eine Baumaschine mit einem Ausleger, eine Mehrzahl von austauschbar an dem Ausleger aufnehmbaren Anbaugeräten und einen an der Baumaschine angeordneten Controller auf. Dabei weist jedes Anbaugerät aus der Mehrzahl von Anbaugeräten jeweils einen Transponder auf, wobei der Transponder zumindest eine darin gespeicherte technische Spezifikation des jeweiligen Anbaugeräts oder eine darin gespeicherte, den Typ des jeweiligen Anbaugeräts eindeutig identifizierende Kennung aufweist, und wobei zumindest die technische Spezifikation oder die Kennung automatisiert aus dem Transponder auslesbar ist. Zudem ist der Controller derart mit dem Transponder des an der Baumaschine aufgenommene Anbaugeräts aus der Mehrzahl von Anbaugeräten verbindbar, dass der Controller in dem Betrieb des Systems zumindest die technische Spezifikation oder die Kennung von dem Anbaugerät empfängt.At least one of the aforementioned problems is solved by a system according to independent claim 1 of the present application. For this purpose, the system of the type mentioned at the outset comprises a construction machine with a boom, a plurality of attachments interchangeably mountable on the boom, and a controller arranged on the construction machine. Each attachment from the plurality of attachments has a transponder, wherein the transponder contains at least a technical specification of the respective attachment or an identifier uniquely identifying the type of the respective attachment, and wherein at least the technical specification or the identifier can be read automatically from the transponder. Furthermore, the controller can be connected to the transponder of the attachment mounted on the construction machine from the plurality of attachments such that, during operation of the system, the controller receives at least the technical specification or the identifier from the attachment.

Es ist die Grundidee der vorliegenden Erfindung, in einem fest mit jedem Anbaugerät verbundenen Transponder entweder die technische Spezifikation des jeweiligen Anbaugeräts abzulegen oder eine Kennung, die zumindest dem Typ des jeweiligen Anbaugeräts eindeutig identifiziert. Wenn diese Daten von dem Controller automatisiert ausgelesen werden, so kann entweder die technische Spezifikation des Anbaugeräts selbst zum automatisierten Anpassen des Systems an das jeweilige Anbaugerät verwendet werden oder der Typ des jeweiligen Anbaugeräts, der anhand der Kennung identifiziert ist, kann dazu verwendet werden, die entsprechende technische Spezifikation oder aber eine andere zur Anpassung des Systems an das Anbaugerät erforderliche Information, insbesondere auch ein Software-Modul aus einem Speicher herunterzuladen.The basic idea of the present invention is to store either the technical specification of each attachment or an identifier that uniquely identifies at least the type of attachment in a transponder permanently connected to each attachment. When this data is automatically read by the controller, either the technical specification of the attachment itself can be used to automatically adapt the system to the respective attachment, or the type of the respective attachment, identified by the identifier, can be used to download the corresponding technical specification or other information required to adapt the system to the attachment, in particular a software module, from memory.

Dabei stellt im Sinne der vorliegenden Anmeldung jede Information, die den Typ des jeweiligen Anbaugeräts identifiziert eine Kennung im Sinne der vorliegenden Anmeldung dar. Auch die technische Spezifikation des Anbaugeräts bildet eine solche Kennung. Auch ein Software-Modul, so wie es in Ausführungsformen der Erfindung später noch diskutiert wird, identifiziert den Typ des jeweiligen Anbaugeräts eindeutig.For the purposes of this application, any information that identifies the type of the respective attachment constitutes an identifier. The technical specification of the attachment also constitutes such an identifier. A software module, as discussed later in embodiments of the invention, also uniquely identifies the type of the respective attachment.

Beispiele für eine technische Spezifikation eines Anbaugeräts sind dessen Abmessungen, eine Schwerpunktlage des Anbaugeräts relativ zu einem Bezugspunkt der Baumaschine, ein Leergewicht des Anbaugeräts, ein Volumen eines Löffels, eine Funktion des Anbaugeräts oder die ansteuerbaren Aktuatoren des Anbaugeräts.Examples of technical specifications for an attachment include its dimensions, the attachment's center of gravity relative to a reference point on the construction machine, and its empty weight. attachment, a volume of a bucket, a function of the attachment, or the controllable actuators of the attachment.

Ein Controller ist ein Computer mit einem integrierten Schaltkreis, der spezifische Steuerungsaufgaben übernimmt. Der Controller des erfindungsgemäßen Systems kann ganz unterschiedliche Ausgestaltungen haben. Dabei kann der Controller in einer Ausführungsform zumindest das Anbaugerät steuern, überwachen oder Hinweise für den Bediener der Baumaschine erzeugen. Darüber hinaus kann der Controller in einer Ausführungsform der Steuerung der Baumaschine selbst dienen.A controller is a computer with an integrated circuit that performs specific control tasks. The controller of the system according to the invention can have very different configurations. In one embodiment, the controller can at least control and monitor the attachment or generate instructions for the operator of the construction machine. In another embodiment, the controller can also be used to control the construction machine itself.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Controller mehrere Einheiten, insbesondere den später noch diskutierten Assistenzcontroller und/oder den später noch diskutierten Maschinencontroller.In one embodiment of the invention, the controller comprises several units, in particular the assistant controller and/or the machine controller, which will be discussed later.

Ein Betriebszustand des Systems umfasst insbesondere einen Zustand der Baumaschine, ihres Auslegers oder des an dem Ausleger aufgenommenen Anbaugeräts.An operating state of the system includes, in particular, a state of the construction machine, its boom, or the attachment mounted on the boom.

Der Transponder sendet in einer Ausführungsform der Erfindung zumindest die darin gespeicherte technische Spezifikation oder die darin gespeicherte Kennung als Reaktion auf den Empfang eines Auslesebefehls von dem jeweiligen Controller. In einer Ausführungsform der Erfindung ist das System derart eingerichtet, dass der Controller die Kennung oder die technische Spezifikation bei einem Aufnehmen des Anbaugeräts an der Baumaschine empfängt.In one embodiment of the invention, the transponder transmits at least the technical specification or the identifier stored therein in response to receiving a read command from the respective controller. In one embodiment of the invention, the system is configured such that the controller receives the identifier or the technical specification when the attachment is picked up from the construction machine.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Baumaschine ein Bagger, insbesondere ein Hydraulikbagger.In one embodiment of the invention, the construction machine is an excavator, in particular a hydraulic excavator.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Mehrzahl von Anbaugeräten zumindest ein Lade- und/oder Grabwerkzeug, insbesondere einen Löffel, ein Abbruchwerkzeug, ein Bohr- und Ramm-Werkzeug oder ein Hebewerkzeug.In one embodiment of the invention, the plurality of attachments comprises at least one loading and/or digging tool, in particular a bucket, a demolition tool, a drilling and piling tool or a lifting tool.

Im Folgenden werden nun verschiedene Möglichkeiten der automatisierten Identifizierung eines Anbaugeräts, welches an dem Ausleger aufgenommen ist, sowie der Verwendung einer solchen Identifizierung zum Anpassen des Systems beschrieben.The following describes various possibilities for the automated identification of an attachment mounted on the boom, as well as the use of such identification to adapt the system.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, an einer Baumaschine eine Assistenzeinrichtung vorzusehen, die es dem Maschinenführer erleichtert, eine bestimmte Aufgabe auf einer Baustelle wie geplant auszuführen. Derartige Assistenzeinrichtungen sind kommerziell erhältlich.It is known from the prior art to provide an assistance device on a construction machine that makes it easier for the machine operator to carry out a specific task on a construction site as planned. Such assistance devices are commercially available.

Dabei beruht die Funktion einer solchen Assistenzeinrichtung immer auf der Information, welche der Assistenzcontroller von zumindest einer zusätzlichen Messeinheit erhält, so dass das Maß für die Beschaffenheit der Baumaschine oder ihrer Umgebung zumindest eine Position oder eine Lage des Auslegers relativ zu einer Referenz an der Baumaschine umfasst.The function of such an assistance device is always based on the information that the assistance controller receives from at least one additional measuring unit, so that the measure for the condition of the construction machine or its environment includes at least a position or a location of the boom relative to a reference on the construction machine.

In einer Ausführungsform ist eine solche Messeinheit eine inertiale Messeinheit (Englisch: Inertial Measurement Unit, kurz IMU) erhält, wobei die inertiale Messeinheit an dem Ausleger angeordnet ist. Eine solche inertiale Messeinheit umfasst in einer Ausführungsform eine Kombination von mehreren Inertialsensoren, welche Beschleunigungen und Drehraten um eine Mehrzahl von Achsen erfassen. Eine typische inertiale Messeinheit erfasst sechs Freiheitsgrade, nämlich die Beschleunigung entlang dreier zueinander senkrechter Raumrichtungen sowie die Drehraten um diese drei zueinander senkrechten Richtungen.In one embodiment, such a measuring unit incorporates an inertial measurement unit (IMU), which is arranged on the boom. In one embodiment, such an IMU comprises a combination of several inertial sensors that detect accelerations and rotation rates about a plurality of axes. A typical IMU detects six degrees of freedom, namely the acceleration along three mutually perpendicular spatial directions and the rotation rates about these three mutually perpendicular directions.

In einer Ausführungsform weist die Messeinheit ein Drehgeber an einem Gelenk des Auslegers auf, so dass das Maß für die Beschaffenheit der Baumaschine, so dass das Maß für die Beschaffenheit der Baumaschine oder ihrer Umgebung zumindest eine Position oder eine Lage des Auslegers relativ zu einer Referenz an der Baumaschine umfasst.In one embodiment, the measuring unit has a rotary encoder on a joint of the boom, so that the measure for the condition of the construction machine, or its surroundings, includes at least a position or a location of the boom relative to a reference on the construction machine.

In einer Ausführungsform weist die Messeinheit eine Einrichtung zum Erfassen einer Umgebung der Baumaschine, beispielsweise eine 3D-Kamera, auf.In one embodiment, the measuring unit includes a device for capturing the environment of the construction machine, for example a 3D camera.

Allerdings ist es den kommerziell erhältlichen Assistenzeinrichtungen nicht möglich, das jeweilige Anbaugerät automatisiert zu identifizieren und eine visualisierte Information über einen Betriebszustand des Systems auf einfache Weise an dritte Einrichtungen, die nicht Teil der Assistenzeinrichtung sind, zu übertragen.However, commercially available assistance systems are not able to automatically identify the respective attachment and easily transmit visualized information about the operating status of the system to third-party systems that are not part of the assistance system.

Daher weist das System in einer Ausführungsform der Erfindung eine an der Baumaschine angeordnete Assistenzeinrichtung für die Baumaschine auf, wobei der Controller einen Assistenzcontroller umfasst oder ein Assistenzcontroller ist, wobei der Assistenzcontroller Teil der Assistenzeinrichtung ist, wobei die Assistenzeinrichtung eine Messeinheit umfasst, wobei der Assistenzcontroller derart mit der Messeinheit verbunden ist, dass der Assistenzcontroller in einem Betrieb des Systems ein Messsignal von der Messeinheit empfängt, und wobei der Assistenzcontroller derart eingerichtet ist, dass der Assistenzcontroller in dem Betrieb des Systems die Schritte ausführt

i) Auslesen zumindest der technischen Spezifikation oder der Kennung aus dem Transponder,
ii) optional Empfangen einer durch die Kennung identifizierten technischen Spezifikation des Anbaugeräts über eine Datenverbindung mit einem Datenübertragungsprotokoll von einer Speichereinrichtung,
iii) Berechnen eines Zustandssignals aus dem Messsignal und der technischen Spezifikation des Anbaugeräts, wobei das Zustandssignal einen Betriebszustand des Systems beschreibt,
iv) Generieren einer das Zustandssignal visualisierenden grafischen Benutzeroberfläche, und
v) Generieren eines die Benutzeroberfläche beschreibenden Videosignals, und

wobei die Assistenzeinrichtung eine Streaming-Schnittstelle aufweist, wobei die Streaming-Schnittstelle derart mit dem Assistenzcontroller verbunden ist, dass die Streaming-Schnittstelle in dem Betrieb des Systems das Videosignal von dem Assistenzcontroller erhält, und wobei die Streaming-Schnittstelle derart eingerichtet ist, dass sie in dem Betrieb des Systems einen das Videosignal repräsentierenden Datenstrom an eine nicht zu der Assistenzeinrichtung gehörende Anzeigeeinrichtung streamt.Therefore, in one embodiment of the invention, the system comprises an assistance device for the construction machine arranged on the construction machine, wherein the controller includes or is an assistance controller, wherein the assistance controller is part of the assistance device, wherein the assistance device includes a measuring unit, wherein the assistance controller is connected to the measuring unit in such a way that the assistance controller receives a measuring signal from the measuring unit during operation of the system, and wherein the assistance controller is configured such that the assistance controller performs the steps during operation of the system.

i) Reading at least the technical specification or the identifier from the transponder,
ii) optionally receiving a technical specification of the attachment identified by the identifier via a data connection using a data transmission protocol from a storage device,
iii) Calculating a status signal from the measurement signal and the technical specification of the attachment, wherein the status signal describes an operating state of the system,
iv) Generating a graphical user interface that visualizes the status signal, and
v) Generating a video signal describing the user interface, and

wherein the assistance device has a streaming interface, wherein the streaming interface is connected to the assistance controller in such a way that the streaming interface receives the video signal from the assistance controller during the operation of the system, and wherein the streaming interface is configured to stream a data stream representing the video signal to a display device not belonging to the assistance device during the operation of the system.

Die dieser Ausführungsform zugrunde liegende Idee ist es, unter Berücksichtigung der automatisiert gewonnenen technischen Spezifikation des an dem Ausleger aufgenommen Anbaugeräts sowie dem Messsignal ein Zustandssignal zu generieren und dieses in einer grafischen Benutzeroberfläche zu visualisieren. Ein grafische Benutzeroberfläche darstellendes Videosignal wird sodann über eine Streaming-Schnittstelle als Datenstrom an eine beliebige Anzeigeeinrichtung, die nicht Teil der Assistenzeinrichtung ist, gestreamt.The underlying idea of this embodiment is to generate a status signal, taking into account the automatically acquired technical specifications of the attachment mounted on the boom and the measurement signal, and to visualize this signal in a graphical user interface. A video signal representing the graphical user interface is then streamed as a data stream via a streaming interface to any display device that is not part of the assistance system.

Eine solche Anzeigeeinrichtung ist beispielsweise ein Display, insbesondere ein LCD oder LED-Display. Auch das Display eines herkömmlichen Smartphones bildet in einer Ausführungsform die Anzeigeeinrichtung.One such display device is, for example, a display, in particular an LCD or LED display. In one embodiment, the display of a conventional smartphone also constitutes the display device.

Diese Ausführungsform erhöht den Bedienerkomfort des Systems, da der Bediener keine Anpassung des Systems auf das jeweilige, an dem Ausleger aufgenommene Anbaugerät mehr vornehmen muss und ermöglicht es, die Information, die die Assistenzeinrichtung aus ihrer inertialen Messeinheit und der technischen Spezifikation des jeweiligen Anbaugeräts ableitet effizient an jedes beliebige Anzeigeeinrichtung in der Baumaschinen zu übertragen. Letzteres reduziert beispielsweise die Anzahl von Anzeigeeinrichtung, die der Bediener während der Arbeit mit der Baumaschine im Blick behalten muss.This design increases the system's ease of use, as the operator no longer needs to adjust the system to the specific attachment mounted on the boom. Furthermore, it allows the information derived by the assistance device from its inertial measurement unit and the technical specifications of the respective attachment to be efficiently transmitted to any display unit on the construction machine. This, in turn, reduces the number of displays the operator needs to monitor while working with the machine.

Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung berechnet der Assistenzcontroller das Zustandssignal nicht nur aus dem Messsignal, sondern auch aus der technischen Spezifikation des jeweiligen Anbaugeräts. Dabei kann die technische Spezifikation des Anbaugeräts auf verschiedene Weisen zur Weiterverarbeitung in den Assistenzcontroller gelangen.According to this embodiment of the invention, the assistance controller calculates the status signal not only from the measurement signal but also from the technical specifications of the respective attachment. The technical specifications of the attachment can be fed into the assistance controller for further processing in various ways.

In einer ersten Ausführungsform wird die technische Spezifikation unmittelbar aus dem Transponder ausgelesen. Dies setzt voraus, dass diese dort gespeichert ist.In a first embodiment, the technical specification is read directly from the transponder. This requires that it is stored there.

In einer zweiten Ausführungsform wird statt der technischen Spezifikation als solcher die Kennung des Typs des Anbaugeräts aus dem Transponder ausgelesen und dann die technische Spezifikation des Anbaugeräts, welche zu der Kennung gehört über eine Datenverbindung mit einem Datenübertragungsprotokoll von einer Speichereinrichtung abgerufen und von dort ausgelesen. Ein Beispiel dafür ist eine Internetanbindung des Assistenzcontrollers und die Bereitstellung der technischen Spezifikation auf einem Datenserver als Speichereinrichtung.In a second embodiment, instead of the technical specification itself, the identifier of the attachment type is read from the transponder, and then the technical specification of the attachment, which corresponds to this identifier, is retrieved from a storage device via a data connection using a data transmission protocol and read from there. An example of this is an internet connection for the assistance controller and the provision of the technical specification on a data server as a storage device.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das System daher eine Netzwerkschnittstelle und ein mit der Netzwerkschnittstelle verbundenes Datennetzwerk mit einem Netzwerkprotokoll, wobei die Speichereinrichtung ein mit dem Datennetzwerk verbundener Datenserver ist. In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Datenübertragungsprotokoll, insbesondere das Netzwerkprotokoll, ein anderes als das Datenübertragungsprotokoll, welches zum Auslesen des Transponders durch den Controller verwendet wird.In one embodiment of the invention, the system therefore comprises a network interface and a data network connected to the network interface with a network protocol, wherein the storage device is a data server connected to the data network. In one embodiment of the invention, the data transmission protocol, in particular the network protocol, is different from the data transmission protocol used for reading the transponder by the controller.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Assistenzeinrichtung an mindestens zwei gelenkig miteinander verbundenen Segmenten des Auslegers jeweils eine inertiale Messeinheit auf. In einer Ausführungsform der Erfindung ist auch an dem an dem Ausleger aufgenommenen Anbaugerät eine inertiale Messeinheit der Assistenzeinrichtung vorgesehen.In one embodiment of the invention, the assistance device has an inertial measuring unit on at least two articulated segments of the boom. In another embodiment of the invention, an inertial measuring unit of the assistance device is also provided on the attachment mounted on the boom.

In einer Ausführungsform der Erfindung verfügt die Assistenzeinrichtung über einen GNNS-Empfänger oder eine Datenschnittstelle zum Empfangen eines GNNS-Signals von einem GNNS-Empfänger. Dabei ist der Assistenzcontroller mit dem GNNS-Empfänger oder der Datenschnittstelle verbunden.In one embodiment of the invention, the assistance device has a GNSS receiver or a data interface for receiving a GNSS signal from a GNSS receiver. The assistance controller is connected to the GNSS receiver or the data interface.

Alternativ oder zusätzlich zu der Verwendung der automatisiert aus dem Transponder des jeweiligen Anbaugeräts ausgelesenen technischen Spezifikation oder Kennung in eine Assistenzeinrichtung, ist es möglich, die Kennung zum Implementieren eines für das jeweilige Anbaugerät spezifischen Software-Moduls in einem Maschinencontroller des Systems zu verwenden. Dabei wird das Software-Modul aus einer Speichereinrichtung, die nicht Teil des Maschinencontrollers ist, in diesen heruntergeladen. Ein solches Konzept wird je nach Ausgestaltung auch als Software over wire oder Software over air bezeichnet.Alternatively or additionally to using the technical specification or identifier automatically read from the transponder of the respective attachment in an assistance device, it is possible to use the identifier to implement a software module specific to the respective attachment in a machine controller of the system. to use. In this process, the software module is downloaded from a storage device that is not part of the machine controller to the controller itself. Depending on the specific implementation, this concept is also referred to as software over wire or software over air.

Ein solcher Maschinencontroller des Systems dient unmittelbar oder mittelbar dem Steuern der Baumaschine. Dabei muss der Maschinencontroller gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht zwangsläufig direkt die Baumaschine, z.B. deren Hydraulikventile, steuern. Vielmehr kann der Maschinencontroller auch ausschließlich zum Steuern des an dem Ausleger aufgenommenen Anbaugeräts, zum Überwachen zumindest des Anbaugeräts oder der Baumaschine oder aber zum Erzeugen von Hinweisen für den Bediener der Baumaschine eingesetzt werden.Such a machine controller within the system serves, directly or indirectly, to control the construction machine. According to the present embodiment, the machine controller does not necessarily have to directly control the construction machine, e.g., its hydraulic valves. Rather, the machine controller can also be used exclusively to control the attachment mounted on the boom, to monitor at least the attachment or the construction machine, or to generate instructions for the operator of the construction machine.

Daher umfasst in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems der Controller einen an der Baumaschine angeordneten Maschinencontroller, wobei der Maschinencontroller derart eingerichtet ist, dass der Maschinencontroller in dem Betrieb des Systems die Schritte ausführt:

A) Empfangen der Kennung und
B) Empfangen eines für die Kennung spezifischen, in dem Maschinencontroller ausführbaren Software-Moduls über eine Datenverbindung mit einem Datenübertragungsprotokoll von einer Speichereinrichtung,

wobei das Software-Modul derart eingerichtet ist, dass es zumindest

eine auf einer mit dem Maschinencontroller verbundenen Anzeigeeinrichtung darstellbare grafische Benutzeroberfläche für das an der Baumaschine aufgenommene Anbaugerät generiert oder an das an der Baumaschine aufgenommene Anbaugerät anpasst,
einem mit dem Maschinencontroller verbundenen Bedienelement eine Bewegung des an der Baumaschine aufgenommenen Anbaugeräts zuordnet,
ein Ansprechverhalten einer Bewegung des an der Baumaschine aufgenommenen Anbaugeräts in Abhängigkeit von einer Betätigung eines mit dem Maschinencontroller verbundenen Bedienelements einstellt, oder
einen Algorithmus für eine Datenauswertung von Betriebsdaten des an der Baumaschine aufgenommenen Anbaugeräts in dem Maschinencontroller implementiert.

Therefore, in one embodiment of the system according to the invention, the controller comprises a machine controller arranged on the construction machine, wherein the machine controller is configured such that the machine controller performs the following steps during the operation of the system:

A) Receiving the identifier and
B) Receiving a software module specific to the identifier, executable in the machine controller, via a data connection using a data transmission protocol from a storage device,

the software module is set up in such a way that it at least

generates or adapts a graphical user interface for the attachment mounted on the construction machine, which can be displayed on a display device connected to the machine controller.
assigns a movement of the attachment mounted on the construction machine to a control element connected to the machine controller,
a response behavior of a movement of the attachment mounted on the construction machine depending on the actuation of a control element connected to the machine controller, or
an algorithm for data evaluation of operating data of the attachment recorded on the construction machine was implemented in the machine controller.

In dieser Ausführungsform ermöglicht das automatisierte Auslesen der Kennung aus dem Transponder ein automatisiertes Herunterladen und Implementieren des Software-Moduls in dem Maschinencontroller. Dabei passt das Software-Modul den Maschinencontroller bzw. damit verbundene Elemente an die spezifischen Gegebenheiten des an dem Ausleger aufgenommenen Anbaugeräts an.In this embodiment, the automated reading of the identifier from the transponder enables the automated download and implementation of the software module in the machine controller. The software module then adapts the machine controller and its associated components to the specific characteristics of the attachment mounted on the boom.

Diese Ausführungsform ermöglicht die automatisierte Anpassung des Systems auf einen dem System bisher nicht bekannten Typ von Anbaugerät auf einfache Weise. Mit anderen Worten ausgedrückt müssen nicht alle Typen von Anbaugeräten schon bei Auslieferung in dem Maschinencontroller an der Baumaschine hinterlegt sein.This design allows the system to be easily and automatically adapted to a type of attachment previously unknown to the system. In other words, not all types of attachments need to be pre-programmed into the machine controller on the construction machine upon delivery.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Controller, insbesondere der Assistenzcontroller und/oder der Maschinencontroller, eine Anzeigeeinrichtung mit einer von dem Controller generierten grafischen Benutzeroberfläche sowie ein als Hard- oder Software implementiertes Bedienelement für die Baumaschine und/oder das Anbaugerät.In one embodiment of the invention, the controller, in particular the assistant controller and/or the machine controller, comprises a display device with a graphical user interface generated by the controller and a control element implemented as hardware or software for the construction machine and/or the attachment.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind der Maschinencontroller und die Anzeigeeinrichtung zum Darstellen der grafischen Benutzeroberfläche in einem einzigen Gehäuse integriert.In one embodiment of the invention, the machine controller and the display device for showing the graphical user interface are integrated in a single housing.

Um das Software-Modul in dem Maschinencontroller in den Maschinencontroller zu übertragen und dort zu implementieren, gibt es erfindungsgemäß zwei voneinander zu unterscheidende Möglichkeiten.According to the invention, there are two distinct possibilities for transferring the software module into the machine controller and implementing it there.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Transponder die Speichereinrichtung, sodass das Software-Modul von dem Transponder an den Maschinencontroller übertragen wird. Eine solche Ausführungsform ist vorteilhaft, da sie keine weitere Anbindung des Systems an irgendwelche Datenquellen verlangt, da jedes Anbaugerät selbst das zu seiner Verwendung notwendige Software-Modul mitbringt und bereitstellt.In one embodiment of the invention, the transponder includes the storage device, such that the software module is transferred from the transponder to the machine controller. Such an embodiment is advantageous because it does not require any further connection of the system to any data sources, since each attachment itself carries and provides the software module necessary for its use.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform weist das System eine Netzwerkschnittstelle und ein mit der Netzwerkschnittstelle verbundenes Datennetzwerk mit einem Netzwerkprotokoll auf, wobei die Speichereinrichtung ein mit dem Datennetzwerk verbundener Datenserver ist. Auch in dieser Ausführungsform ist wie zuvor beschrieben in einer Ausführungsform das Netzwerkprotokoll ein anderes Protokoll als das Datenübertragungsprotokoll, das den Transponder an den Controller anbindet.In an alternative or additional embodiment, the system has a network interface and a data network connected to the network interface with a network protocol, wherein the storage device is a data server connected to the data network. In this embodiment as well, as described previously, the network protocol is different from the data transmission protocol that connects the transponder to the controller.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist das System einen drahtgebundenen Feldbus auf, der den Transponder des an dem Ausleger der Baumaschine aufgenommenen Anbaugeräts und optional einen Transponder eines an dem Ausleger der Baumaschine aufgenommenen Schnellwechslers und optional einen Transponder eines an dem Ausleger der Baumaschine aufgenommenen Tiltrotator an den Controller anbindet. Dabei ist das Übertragungsprotokoll ein Feldbus-Protokoll, z.B. der CAN-Bus. In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Datenübertragungsprotokoll Ethernet.In one embodiment of the invention, the system has a wired fieldbus, The device connects the transponder of the attachment mounted on the boom of the construction machine, and optionally a transponder of a quick coupler mounted on the boom of the construction machine, and optionally a transponder of a tiltrotator mounted on the boom of the construction machine, to the controller. The transmission protocol is a fieldbus protocol, e.g., the CAN bus. In one embodiment of the invention, the data transmission protocol is Ethernet.

Auch eine funkgebundene Anbindung des oder der Transponder an den Controller, beispielsweise über ein Bluetooth oder WiFi-Protokoll ist alternativ möglich.Alternatively, a wireless connection of the transponder(s) to the controller is also possible, for example via a Bluetooth or WiFi protocol.

Das erfindungsgemäße System kann unabhängig davon, wie die aus den Transpondern ausgelesene Information verarbeitet bzw. eingesetzt wird, auch mit zumindest einem Schnellwechsler oder einem Tiltrotator ergänzt werden. Sowohl ein Schnellwechsler als auch ein Tiltrotator werden optional an dem Ausleger der Baumaschine montiert, um zusätzlich zu dem Anbaugerät Funktionen bereitzustellen. Dabei ist es möglich, einen Schnellwechsler und einen Tiltrotator gleichzeitig an dem Ausleger vorzusehen. In einer solchen Ausführungsform ist entweder der Schnellwechsler an dem Tiltrotator montiert, sodass das Anbaugerät automatisiert an dem Schnellwechsler aufnehmbar ist oder der Tiltrotator, gegebenenfalls mit einem Anbaugerät, ist an dem Schnellwechsler aufgenommen, sodass der Tiltrotator, gegebenenfalls zusammen mit dem Anbaugerät, automatisiert an dem Schnellwechsler aufnehmbar ist.The system according to the invention can be supplemented with at least one quick coupler or a tiltrotator, regardless of how the information read from the transponders is processed or used. Both a quick coupler and a tiltrotator are optionally mounted on the boom of the construction machine to provide additional functions beyond those of the attachment. It is possible to provide a quick coupler and a tiltrotator simultaneously on the boom. In such an embodiment, either the quick coupler is mounted on the tiltrotator, allowing the attachment to be automatically picked up on the quick coupler, or the tiltrotator, optionally with an attachment, is mounted on the quick coupler, allowing the tiltrotator, optionally together with the attachment, to be automatically picked up on the quick coupler.

Schnellwechsler ermöglichen es, ein Anbaugerät oder auch einen Tiltrotator werkzeuglos und automatisiert an dem Ausleger einer Baumaschine aufzunehmen und wieder abzukoppeln.Quick couplers make it possible to attach and detach an implement or tiltrotator to the boom of a construction machine without tools and in an automated manner.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Schnellwechsler ein hydraulisch betriebener Schnellwechsler.In one embodiment of the invention, the quick coupler is a hydraulically operated quick coupler.

Demgegenüber ermöglichen es Tiltrotatoren, diese werden auch als Schwenkrotatoren bezeichnet, das Anbaugerät an dem Ausleger der Baumaschine mit mindestens einem zusätzlichen Freiheitsgrad der Rotation oder Verkippung zu versehen, welchen der Ausleger als solcher nicht zur Verfügung stellt. Dabei wird in dieser Anmeldung der Begriff Tiltrotator auch dann verwendet, wenn entgegen des eigentlichen Wortsinns nicht sowohl eine Verkippmöglichkeit als auch eine Rotationsmöglichkeit bereitgestellt wird, sondern nur eine von beiden.In contrast, tiltrotators, also known as swivel rotators, enable the attachment on the boom of the construction machine to be equipped with at least one additional degree of freedom of rotation or tilting, which the boom itself does not provide. In this application, the term tiltrotator is also used when, contrary to its literal meaning, not both a tilting and a rotational capability are provided, but only one of the two.

Auch wenn häufig insbesondere der Schnellwechsler sehr lange an dem Ausleger einer einzigen Baumaschine verbleibt, stellen jedoch beide Elemente, Schnellwechsler und Tiltrotator aus Sicht der Baumaschine bzw. des Baumaschinenherstellers Zusatzgeräte dar.Even though the quick coupler in particular often remains on the boom of a single construction machine for a very long time, both elements, quick coupler and tiltrotator, represent additional equipment from the perspective of the construction machine or the construction machine manufacturer.

Daher können sowohl der Schnellwechsler als auch der Tiltrotator in dem erfindungsgemäßen System ähnlich behandelt werden, so wie dies zuvor für eines aus einer Mehrzahl von Anbaugeräten beschrieben wurde.Therefore, both the quick coupler and the tiltrotator can be treated similarly in the system according to the invention, as previously described for one of a plurality of attachments.

Daher weist das System in einer Ausführungsform einen Schnellwechsler auf, wobei der Schnellwechsler an dem Ausleger montiert ist und zum automatisierten Aufnehmen des Anbaugeräts aus der Mehrzahl von Anbaugeräten oder eines Tiltrotators an dem Ausleger ausgestaltet ist. Dabei weist der Schnellwechsler einen Transponder auf, wobei der Transponder zumindest eine darin gespeicherte technische Spezifikation des Schnellwechslers oder eine darin gespeicherte, den Typ des Schnellwechslers eindeutig identifizierende Kennung aufweist. Dabei ist der Maschinencontroller derart mit dem Transponder des Schnellwechslers verbindbar, dass der Maschinencontroller in dem Betrieb des Systems zumindest die technische Spezifikation oder die Kennung von dem Schnellwechsler empfängt. Der Maschinencontroller ist derart eingerichtet, dass der Maschinencontroller in dem Betrieb des Systems den Schritt ausführt: Empfangen eines für die Kennung des Schnellwechslers spezifischen, in dem Maschinencontroller ausführbaren Schnellwechsler-Software-Moduls über eine Datenverbindung von einer Speichereinrichtung, wobei das Schnellwechsler-Software-Modul derart eingerichtet ist, dass es zumindest
eine auf der mit dem Maschinencontroller verbundenen Anzeigeeinrichtung darstellbare grafische Benutzeroberfläche für den an der Baumaschine montierten Schnellwechsler generiert oder an den an der Baumaschine montierten Schnellwechsler anpasst,
einem mit dem Maschinencontroller verbundenen Bedienelement eine Bewegung oder eine Funktion des an der Baumaschine montierten Schnellwechslers zuordnet,
ein Ansprechverhalten einer Bewegung des an der Baumaschine aufgenommenen Schnellwechslers in Abhängigkeit von einer Betätigung eines mit dem Maschinencontroller verbundenen Bedienelements einstellt oder
einen Algorithmus für eine Datenauswertung von Betriebsdaten des an der Baumaschine montierten Schnellwechslers in den Maschinencontroller implementiert.Therefore, in one embodiment, the system includes a quick coupler, which is mounted on the boom and designed for the automated attachment of a variety of attachments or a tiltrotator to the boom. The quick coupler includes a transponder, which contains at least one stored technical specification of the quick coupler or an identifier uniquely identifying the type of quick coupler. The machine controller can be connected to the transponder of the quick coupler in such a way that, during system operation, the machine controller receives at least the technical specification or the identifier from the quick coupler. The machine controller is configured such that, during system operation, the machine controller performs the following step: receiving a quick-changer software module specific to the quick-changer identifier and executable in the machine controller via a data connection from a storage device, wherein the quick-changer software module is configured such that it at least
generates or adapts a graphical user interface for the quick coupler mounted on the construction machine, which can be displayed on the display device connected to the machine controller.
assigns a movement or function of the quick coupler mounted on the construction machine to a control element connected to the machine controller,
a response behavior of a movement of the quick coupler attached to the construction machine depending on the actuation of a control element connected to the machine controller or
an algorithm for data evaluation of operating data from the quick coupler mounted on the construction machine was implemented in the machine controller.

Ist der Schnellwechsler Teil eines Systems mit einer Assistenzeinrichtung, so der Assistenzcontroller derart mit dem Transponder des Schnellwechslers verbindbar, dass der Assistenzcontroller in dem Betrieb des Systems zumindest die technische Spezifikation oder die Kennung von dem Schnellwechsler empfängt, wobei der Assistenzcontroller derart eingerichtet ist, dass der Assistenzcontroller in dem Betrieb des Systems die Schritte ausführt:

Auslesen zumindest der technischen Spezifikation oder der Kennung aus dem Transponder,
optional Empfangen einer durch die Kennung identifizierten technischen Spezifikation des Schnellwechslers über eine Datenverbindung mit einem Datenübertragungsprotokoll von einer Speichereinrichtung,
Berechnen eines Zustandssignals aus dem Messsignal und der technischen Spezifikation des Schnellwechslers, wobei das Zustandssignal einen Betriebszustand des Systems beschreibt,
Generieren einer das Zustandssignal visualisierenden grafischen Benutzeroberfläche, Generieren eines die Benutzeroberfläche beschreibenden Videosignals und
Streamen eines das Videosignal repräsentierenden Datenstroms über die Streaming-Schnittstelle an die nicht zu der Assistenzeinrichtung gehörende Anzeigeeinrichtung.

If the quick coupler is part of a system with an assistance device, the assistance controller can be connected to the transponder of the quick coupler in such a way that the assistance controller can at least control the technical aspects of the system during operation. receives the identification or identifier from the quick coupler, wherein the assistant controller is configured such that the assistant controller performs the following steps during the operation of the system:

Reading at least the technical specifications or the identifier from the transponder,
Optionally, receiving a technical specification of the quick coupler, identified by its identifier, via a data connection using a data transmission protocol from a storage device.
Calculating a status signal from the measurement signal and the technical specification of the quick coupler, where the status signal describes an operating state of the system.
Generating a graphical user interface that visualizes the status signal, generating a video signal that describes the user interface, and
Streaming a data stream representing the video signal via the streaming interface to the display device that is not part of the assistance device.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist das System einen Schnellwechsler auf, wobei der Schnellwechsler an dem Ausleger montiert ist und zum automatisierten Aufnehmen des Anbaugeräts aus der Mehrzahl von Anbaugeräten oder eines Tiltrotators an der Baumaschine ausgestaltet ist, wobei das System einen drahtgebundenen Feldbus aufweist, der den Transponder des an der Baumaschinen aufgenommenen Anbaugeräts aus der Mehrzahl von Anbaugeräten mit dem Controller verbindet und wobei das Datenübertragungsprotokoll ein Feldbus-Protokoll ist, wobei die Kennung oder die technische Spezifikation des Anbaugeräts durch den Schnellwechsler durchgeschleift wird.In one embodiment of the invention, the system has a quick coupler, wherein the quick coupler is mounted on the boom and is designed for the automated attachment of the attachment from the plurality of attachments or a tiltrotator on the construction machine, wherein the system has a wired fieldbus that connects the transponder of the attachment from the plurality of attachments picked up on the construction machine to the controller, and wherein the data transmission protocol is a fieldbus protocol, wherein the identifier or the technical specification of the attachment is passed through the quick coupler.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist das System einen Tiltrotator auf, wobei der Tiltrotator an dem Ausleger montiert ist, wobei das System einen drahtgebundenen Feldbus aufweist, der den Transponder des an dem Ausleger der Baumaschine aufgenommenen Anbaugeräts aus der Mehrzahl von Anbaugeräten mit dem Controller verbindet und wobei das Datenübertragungsprotokoll ein Feldbus-Protokoll ist, wobei die Kennung oder die technische Spezifikation des Anbaugeräts durch den Tiltrotator durchgeschleift wird.In one embodiment of the invention, the system comprises a tiltrotator, wherein the tiltrotator is mounted on the boom, wherein the system comprises a wired fieldbus that connects the transponder of the attachment from the plurality of attachments mounted on the boom of the construction machine to the controller, and wherein the data transmission protocol is a fieldbus protocol, wherein the identifier or technical specification of the attachment is passed through the tiltrotator.

In einer Ausführungsform, in der an dem Ausleger ein Anbaugerät, ein Tiltrotator und ein Schnellwechsler aufgenommen sind, wird die Kennung oder die technische Spezifikation des Anbaugeräts durch den Tiltrotator und den Schnellwechsler durchgeschleift.In an embodiment in which an attachment, a tiltrotator and a quick coupler are mounted on the boom, the identification or technical specification of the attachment is passed through the tiltrotator and the quick coupler.

In einer weiteren Ausführungsform, bei welcher der Controller einen Maschinencontroller umfasst, weist das System einen Tiltrotator auf, wobei der Tiltrotator an dem Ausleger montiert ist und zum automatisierten Bewegen des Anbaugeräts und optional zusätzlich eines Schnellwechslers ausgestaltet ist. Dabei weist der Tiltrotator einen Transponder auf, wobei der Transponder eine darin gespeicherte, den Typ des Tiltrotators eindeutig identifizierende Kennung aufweist. Der Maschinencontroller ist derart mit dem Transponder des Tiltrotators verbindbar, dass der Maschinencontroller in dem Betrieb des Systems die Kennung von dem Tiltrotator empfängt, wobei der Maschinencontroller derart eingerichtet ist, dass der Maschinencontroller in dem Betrieb des Systems den Schritt ausführt: Empfangen eines für die Kennung des Tiltrotators spezifischen, in dem Maschinencontroller ausführbaren Tiltrotator-Software-Moduls über die Datenverbindung von der Speichereinrichtung, wobei das Tiltrotator-Software-Modul derart eingerichtet ist, dass es zumindest
eine auf der mit dem Maschinencontroller verbundenen Anzeigeeinrichtung darstellbare grafische Benutzeroberfläche für den an der Baumaschine aufgenommenen Tiltrotator generiert oder an den an der Baumaschine aufgenommenen Tiltrotator anpasst,
einem mit dem Maschinencontroller verbundenen Bedienelement eine Bewegung des an der Baumaschine aufgenommenen Tiltrotators zuordnet,
ein Ansprechverhalten einer Bewegung des an der Baumaschine aufgenommenen Tiltrotators in Abhängigkeit von einer Betätigung eines mit dem Maschinencontroller verbundenen Bedienelements einstellt oder
einen Algorithmus für eine Datenauswertung von Betriebsdaten des an der Baumaschinen aufgenommenen Tiltrotators in dem Maschinencontroller implementiert.In a further embodiment, in which the controller comprises a machine controller, the system includes a tiltrotator, the tiltrotator being mounted on the boom and designed for the automated movement of the attachment and, optionally, a quick coupler. The tiltrotator includes a transponder, the transponder containing a unique identifier that identifies the type of tiltrotator. The machine controller can be connected to the tiltrotator's transponder such that, during system operation, the machine controller receives the identifier from the tiltrotator. The machine controller is configured to perform the following step during system operation: receiving a tiltrotator software module specific to the tiltrotator's identifier and executable within the machine controller via the data connection from the storage device. The tiltrotator software module is configured to at least
generates or adapts a graphical user interface for the tiltrotator mounted on the construction machine, which can be displayed on the display device connected to the machine controller.
assigns a movement of the tiltrotator mounted on the construction machine to a control element connected to the machine controller,
adjusts the response behavior of a movement of the tiltrotator mounted on the construction machine depending on the actuation of a control element connected to the machine controller or
an algorithm for data evaluation of operating data from the tiltrotator recorded on the construction machine is implemented in the machine controller.

In einer weiteren Ausführungsform, bei welcher der Controller einen Assistenzcontroller umfasst, weist das System einen Tiltrotator auf, wobei der Tiltrotator an dem Ausleger montiert ist und zum automatisierten Bewegen des Anbaugeräts aus der Mehrzahl von Anbaugeräten oder eines Schnellwechslers an der Baumaschine ausgestaltet ist. Dabei weist der Tiltrotator einen Transponder auf, wobei der Transponder zumindest eine darin gespeicherte technische Spezifikation des Tiltrotators oder eine darin gespeicherte, den Typ des Tiltrotators eindeutig identifizierende Kennung aufweist, wobei der Assistenzcontroller derart mit dem Transponder des Tiltrotators verbindbar ist, dass der Assistenzcontroller in dem Betrieb des Systems zumindest die technische Spezifikation oder die Kennung von dem Tiltrotator empfängt. Zudem ist der Assistenzcontroller derart eingerichtet, dass der Assistenzcontroller in dem Betrieb des Systems die Schritte ausführt
Auslesen zumindest der technischen Spezifikation oder der Kennung aus dem Transponder,
optional Empfangen einer durch die Kennung identifizierten technischen Spezifikation des Tiltrotators über eine Datenverbindung mit einem Datenübertragungsprotokoll von einer Speichereinrichtung,
Berechnen eines Zustandssignals aus dem Messsignal und der technischen Spezifikation des Tiltrotators, wobei das Zustandssignal einen Betriebszustand des Systems beschreibt, Generieren einer das Zustandssignal visualisierenden grafischen Benutzeroberfläche, Generieren eines die Benutzeroberfläche beschreibenden Videosignals und
Streamen eines das Videosignal repräsentierenden Datenstroms über die Streaming-Schnittstelle an die nicht zu der Assistenzeinrichtung gehörende Anzeigeeinrichtung.In a further embodiment, in which the controller includes an assistant controller, the system comprises a tiltrotator, the tiltrotator being mounted on the boom and designed for the automated movement of the attachment from a plurality of attachments or a quick coupler on the construction machine. The tiltrotator includes a transponder, the transponder containing at least one stored technical specification of the tiltrotator or a stored identifier uniquely identifying the type of tiltrotator. The assistant controller is connectable to the tiltrotator's transponder such that, during system operation, the assistant controller receives at least the technical specification or the identifier from the tiltrotator. Furthermore, the assistant controller is configured to perform the following steps during system operation.
Reading at least the technical specifications or the identifier from the transponder,
Optionally, receiving a technical specification of the tiltrotator, identified by its identifier, via a data connection using a data transmission protocol from a storage device.
Calculating a status signal from the measurement signal and the technical specifications of the tiltrotator, where the status signal describes an operating state of the system; generating a graphical user interface visualizing the status signal; generating a video signal describing the user interface; and
Streaming a data stream representing the video signal via the streaming interface to the display device that is not part of the assistance device.

Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren deutlich. In den Figuren sind gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.

1 ist eine schematische Darstellung der Hardware einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Systems.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm einer abgewandelten Realisierung des Systems aus 2.
4 ist ein schematisches Blockdiagramm einer erweiterten Realisierung des Systems aus 2.
5 ist ein schematisches Blockdiagramm einer zu dem System aus 2 alternativen Variante des erfindungsgemäßen Systems.
6 ist eine schematische Darstellung einer Variante des Systems nach einer der 2 bis 4 mit einer ersten Realisierung des Streamings.
7 ist eine schematische Darstellung einer Variante des Systems nach einer der 2 bis 4 mit einer zweiten Realisierung des Streamings.
8 ist eine schematische Darstellung einer Variante des Systems nach einer der 2 bis 4 mit einer dritten Realisierung des Streamings.
9 ist eine schematische Darstellung einer Variante des Systems nach einer der 2 bis 4 mit einer vierten Realisierung des Streamings.

The advantages, features, and possible applications of the present invention will become clear with reference to the following description of one embodiment and the accompanying figures. In the figures, identical elements are designated with identical reference numerals.

1 is a schematic representation of the hardware of an embodiment of the system according to the invention.
2 is a schematic block diagram of a first variant of the system according to the invention.
3 is a schematic block diagram of a modified implementation of the system from 2 .
4 is a schematic block diagram of an extended implementation of the system from 2 .
5 is a schematic block diagram of a system consisting of 2 alternative variant of the system according to the invention.
6 is a schematic representation of a variant of the system according to one of the 2 to 4 with an initial implementation of streaming.
7 is a schematic representation of a variant of the system according to one of the 2 to 4 with a second implementation of the streaming.
8 is a schematic representation of a variant of the system according to one of the 2 to 4 with a third implementation of streaming.
9 is a schematic representation of a variant of the system according to one of the 2 to 4 with a fourth implementation of streaming.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 1, das eine Baumaschine nämlich einen Hydraulikbagger 2, umfasst. Der Hydraulikbagger 2 ruht auf einem Raupenfahrwerk 3 und besitzt einen Ausleger 4. An dem Ausleger 4 ist ein Anbaugerät 5 befestigt. Das Anbaugerät 5, das am Ausleger 4 aufgenommen ist ein Anbaugerät aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Anbaugeräten des Systems 1. In 1 ist das Anbaugerät beispielhaft als Löffel 5 dargestellt, so dass einige Funktionen des Systems 1 anhand des Löffel 5 beispielhaft beschrieben werden. 1 Figure 1 shows a schematic representation of a system 1, which includes a construction machine, namely a hydraulic excavator 2. The hydraulic excavator 2 rests on a crawler chassis 3 and has a boom 4. An attachment 5 is mounted on the boom 4. The attachment 5, which is mounted on the boom 4, is one of several different attachments of system 1. 1 The attachment is shown as an example bucket 5, so that some functions of system 1 are described using bucket 5 as an example.

Der Löffel 5 ist mit einem Transponder 6 ausgestattet, der eine technische Spezifikation des Löffels 5 oder eine eindeutige Kennung des Löffels 5 speichert. Diese Information ist automatisiert aus dem Transponder 6 auslesbar.The bucket 5 is equipped with a transponder 6, which stores a technical specification of the bucket 5 or a unique identifier for the bucket 5. This information can be automatically read from the transponder 6.

Das System 1 umfasst weiterhin einen Schnellwechsler 20, der an dem Ausleger 4 montiert ist und zum automatisierten Aufnehmen des Löffels 5 oder eines Tiltrotators 21 an dem Hydraulikbagger 2 ausgestaltet ist. Der Schnellwechsler 20 ist mit ebenfalls einem Transponder 22 ausgestattet, der mindestens eine darin gespeicherte technische Spezifikation des Schnellwechslers 20 oder eine eindeutige Kennung des Schnellwechslers 20 enthält.System 1 further comprises a quick coupler 20, which is mounted on the boom 4 and is designed for the automated attachment of the bucket 5 or a tiltrotator 21 to the hydraulic excavator 2. The quick coupler 20 is also equipped with a transponder 22, which contains at least one stored technical specification of the quick coupler 20 or a unique identifier of the quick coupler 20.

Zudem ist ein Tiltrotator 21 ebenfalls an dem Ausleger 4 montiert ist. Dieser ist zum automatisierten drehen des Löffels 5 und des Schnellwechslers 20 um die in der 1 gezeigte Achse ausgestaltet. Der Tiltrotator 21 ist mit einem Transponder 24 ausgestattet, der mindestens eine darin gespeicherte technische Spezifikation des Tiltrotators 21 oder eine eindeutige Kennung des Tiltrotators 21 enthält.In addition, a tiltrotator 21 is also mounted on the boom 4. This is for the automated rotation of the bucket 5 and the quick coupler 20 around the position shown in the 1 The axis shown is designed accordingly. The tiltrotator 21 is equipped with a transponder 24 which contains at least one stored technical specification of the tiltrotator 21 or a unique identifier of the tiltrotator 21.

Ein Controller 8 ist an dem Hydraulikbagger 2 angeordnet und mit dem Transponder 6 des Löffels 5 und optional auch mit den Transpondern 22, 24 des Schnellwechslers 20 und des Tiltrotators 21 verbindbar. Der Controller 8 empfängt im Betrieb des Systems 1 zumindest die technische Spezifikation oder die Kennung des Löffels 5 und optional des Schnellwechslers 20 sowie des Tiltrotators 21.A controller 8 is mounted on the hydraulic excavator 2 and can be connected to the transponder 6 of the bucket 5 and optionally also to the transponders 22 and 24 of the quick coupler 20 and the tiltrotator 21. During operation of the system 1, the controller 8 receives at least the technical specification or the identifier of the bucket 5 and optionally of the quick coupler 20 and the tiltrotator 21.

Anhand der 1 sowie der Blockdiagramme der 2 bis 4 wird nun eine erste Variante des Systems 1 in verschiedenen Ausgestaltungen im Detail beschrieben.Based on the 1 as well as the block diagrams of the 2 to 4 A first variant of System 1 will now be described in detail in various configurations.

In der Variante der 2 bis 4 umfasst das System 1 eine Assistenzeinrichtung 7, die an dem Hydraulikbagger 2 angeordnet ist. Der Controller wird von einem Assistenzcontroller 8 der Assistenzeinrichtung 7 gebildet. Die Assistenzeinrichtung 7 enthält zudem eine an dem Ausleger 4 angeordnete inertiale Messeinheit 9. Der Assistenzcontroller 8 ist derart mit der inertialen Messeinheit 9 verbunden, dass er in einem Betrieb des Systems 1 ein Inertialmesssignal 23 von der inertialen Messeinheit 9 empfängt. Dieses Inertialmesssignal 23 beschreibt eine Pose (Lage und Position) des Auslegers relativ zu dem Chassis des Hydraulikbaggers 2. In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Assistenzeinrichtung weiterhin einen GNNS-Empfänger 15, der mit dem Assistenzcontroller 8 verbunden ist, um diesem ein Positionssignal zur Verfügung zu stellen.In the variant of 2 to 4 System 1 comprises an assistance device 7, which is arranged on the hydraulic excavator 2. The controller is an assistance controller 8 of the assistance device 7. The assistance device 7 also includes an inertial measuring unit 9 arranged on the boom 4. The assistance controller 8 is connected to the inertial measuring unit 9 such that, during operation of System 1, it receives an inertial measurement signal 23 from the inertial measuring unit 9. This inertial measurement signal 23 describes a pose (location and position) of the boom relative to the chassis of the hydraulic excavator 2. In the embodiment shown, the assistance device further comprises a GNSS receiver 15, which is connected to the assistance controller 8 to provide it with a position signal.

Die Assistenzeinrichtung 7 umfasst ferner eine Streaming-Schnittstelle 12, die derart mit dem Assistenzcontroller 8 verbunden ist, dass sie in dem Betrieb des Systems 1 ein Videosignal 11 von dem Assistenzcontroller 8 erhält. Die Streaming-Schnittstelle 12 ist so eingerichtet, dass sie in dem Betrieb des Systems 1 einen das Videosignal 11 repräsentierenden Datenstrom 13 an eine nicht zu der Assistenzeinrichtung 7 gehörende Anzeigeeinrichtung 14 streamt.The assistance device 7 further comprises a streaming interface 12, which is connected to the assistance controller 8 in such a way that it receives a video signal 11 from the assistance controller 8 during operation of the system 1. The streaming interface 12 is configured to stream a data stream 13 representing the video signal 11 to a display device 14 that does not belong to the assistance device 7 during operation of the system 1.

Das System 1 umfasst zudem einen drahtgebundenen Feldbus 19, der den Transponder 6 des aufgenommenen Löffels 5 mit dem Assistenzcontroller 8 verbindet. Das CAN-Bus-Protokoll des Feldbusses 19 ermöglicht die Kommunikation zwischen dem Transponder 6 und dem Controller 8.System 1 also includes a wired fieldbus 19, which connects the transponder 6 of the picked-up bucket 5 to the assistance controller 8. The CAN bus protocol of the fieldbus 19 enables communication between the transponder 6 and the controller 8.

Der Assistenzcontroller 8 ist gemäß der Ausgestaltung aus 2 so eingerichtet, dass er in dem Betrieb des Systems 1 zunächst die technische Spezifikation aus dem Transponder 6 des Löffels 5 ausliest.The Assistance Controller 8 is designed from 2 so that in the operation of system 1 it first reads the technical specification from the transponder 6 of the spoon 5.

Aus diesen technischen Spezifikationen des Löffels 5, sowie aus dem Inertialmesssignal 23 berechnet der Assistenzcontroller 8 ein Zustandssignal, wobei das Zustandssignal einen Betriebszustand des Systems 1 beschreibt. Weiterhin generiert der Assistenzcontroller 8 eine das Zustandssignal visualisierenden grafischen Benutzeroberfläche 10 und ein die Benutzeroberfläche 10 beschreibendes Videosignal 11.From these technical specifications of the spoon 5, as well as from the inertial measurement signal 23, the assistance controller 8 calculates a status signal, whereby the status signal describes an operating state of the system 1. Furthermore, the assistance controller 8 generates a graphical user interface 10 that visualizes the status signal and a video signal 11 that describes the user interface 10.

Die Ausgestaltung aus 3 unterscheidet sich dadurch von der Ausgestaltung aus 2, dass sie statt die technische Spezifikation aus dem Transponder 6 des Löffels 5 auszulesen nur eine den Typ des Löffels spezifizierende Kennung aus dem Transponder ausliest. Die technische Spezifikation selbst ist nicht im Transponder 6 des Löffels 5 gespeichert.The design from 3 differs from the design in that it 2 Instead of reading the technical specification from the transponder 6 of the bucket 5, it only reads an identifier specifying the type of bucket from the transponder. The technical specification itself is not stored in the transponder 6 of the bucket 5.

Vielmehr verfügt die Assistenzeinrichtung 7 in der Ausgestaltung aus 3 über eine Netzwerkschnittstelle 16, die mit einem Datennetzwerk 17 verbunden ist. In das Datennetzwerk 17 ist wiederum ein Datenserver 18 als Speichereinrichtung angebunden. Auf diesem Datenserver ist die technische Spezifikation aller aus der Mehrzahl von Anbaugeräten und daher auch des Löffels 5 gespeichert.Rather, the assistance facility 7 has the following features in its design: 3 via a network interface 16, which is connected to a data network 17. A data server 18 is in turn connected to the data network 17 as a storage device. The technical specifications of all attachments, including the bucket 5, are stored on this data server.

Beim Aufnehmen des Löffels 5 an dem Ausleger 4 liest der Assistenzcontroller 8 die Kennung des Löffels aus dem Transponder 6 aus und lädt die der Kennung zugeordnete technische Spezifikation über das Datennetzwerk 17 von dem Datenserver 18 herunter.When the bucket 5 is picked up by the boom 4, the assistance controller 8 reads the bucket's identifier from the transponder 6 and downloads the technical specification associated with the identifier from the data server 18 via the data network 17.

Wie zuvor beschrieben berechnet der Assistenzcontroller 8 aus dieser technischen Spezifikation des Löffels 5, sowie aus dem Inertialmesssignal 23 und dem Positionssignal ein Zustandssignal, wobei das Zustandssignal einen Betriebszustand des Systems 1 beschreibt.As previously described, the assistance controller 8 calculates a status signal from this technical specification of the bucket 5, as well as from the inertial measurement signal 23 and the position signal, where the status signal describes an operating state of the system 1.

4 verdeutlicht eine Ausgestaltung, bei welcher der Assistenzcontroller 8 über den Feldbus 19 zusätzlich zu der technischen Spezifikation aus dem Transponder 6 des Löffels 5 auch die technische Spezifikation aus dem Transponder 22 des Schnellwechslers 20 und die technische Spezifikation aus dem Transponder 24 des Tiltrotators 21 ausliest. Da die Ausgestaltung aus 4 wie 2 nicht über eine zusätzliche Netzwerkanbindung verfügt, liest der Assistenzcontroller 8 die technischen Spezifikationen direkt aus den Transpondern 6, 22 und 24 aus. 4 This illustrates an embodiment in which the assistance controller 8, via the fieldbus 19, reads not only the technical specification from the transponder 6 of the bucket 5, but also the technical specification from the transponder 22 of the quick coupler 20 and the technical specification from the transponder 24 of the tiltrotator 21. Since the embodiment consists of 4 How 2 If the system does not have an additional network connection, the assistant controller 8 reads the technical specifications directly from the transponders 6, 22 and 24.

Aus diesen technischen Spezifikationen des Löffels 5, des Schnellwechslers 20 und des Tiltrotators 21 sowie aus dem Inertialmesssignal 23 und dem Positionssignal berechnet der Assistenzcontroller 8 das Zustandssignal.From these technical specifications of the bucket 5, the quick coupler 20 and the tiltrotator 21, as well as from the inertial measurement signal 23 and the position signal, the assistance controller 8 calculates the status signal.

Der Feldbus 19 ermöglicht es auf einfache Weise das Signal von dem Transponder 6 des Löffels 5 durch den Schnellwechsler 20 und den Tiltrotator 21 durchzuschleifen.The fieldbus 19 makes it easy to loop the signal from the transponder 6 of the bucket 5 through the quick coupler 20 and the tiltrotator 21.

Die 6 bis 8 veranschaulichen Beispiele dafür, auf welche Art von Anzeigeeinrichtung 14 der Datenstrom 13 gestreamt werden kann und wie die Assistenzeinrichtung 7 mit dem Assistenzkontroller 8 in die restlichen Einrichtungen des Hydraulikbaggers 2 angebunden sein kann.The 6 to 8 Examples illustrate what type of display device 14 the data stream 13 can be streamed to and how the assistance device 7 can be connected to the assistance controller 8 in the remaining devices of the hydraulic excavator 2.

6 zeigt eine Ausführungsform, in welcher die Anzeigeeinrichtung das Display 14 zu der Maschinensteuerung 25 des Hydraulikbaggers 2 ist. Der Assistenzcontroller generiert die grafische Benutzerschnittstelle für das Anbaugerät 5 und stream diese über die Streaming-Schnittstelle 12 an den Maschinencontroller 25 des Hydraulikbaggers 2. Dieser wiederum integriert die Benutzerschnittstelle des Anbaugeräts in die grafische Benutzerschnittstelle des Hydraulikbaggers 2 und stellt diese auf dem Display 14 des Hydraulikbaggers 2 dar. Während der Maschinencontroller 25 und sein Display 14 von dem Hersteller des Hydraulikbaggers 2 eingebaut und mit dem Hydraulikbagger 2 ausgeliefert werden, ist die Assistenzeinrichtung 7 eine vom Abnehmer des Hydraulikbaggers 2 oder des Händlers zurüstbare Einheit. Weder der Maschinencontroller 25 noch das Display 14 sind Teil der Assistenzeinrichtung 7. 6 Figure 1 shows an embodiment in which the display device is the display 14 for the machine control 25 of the hydraulic excavator 2. The assistance controller generates the graphical user interface for the attachment 5 and streams it to the machine controller 25 of the hydraulic excavator 2 via the streaming interface 12. The machine controller 25 then integrates the user interface of the attachment into the graphical user interface of the hydraulic excavator 2 and displays it on the display 14 of the hydraulic excavator 2. While the machine controller 25 and its display 14 are installed by the manufacturer of the hydraulic excavator 2 and delivered with the excavator 2, the assistance device 7 is a unit that can be retrofitted by the customer of the hydraulic excavator 2 or by the dealer. Neither the machine controller 25 nor the display 14 is installed by the manufacturer of the hydraulic excavator 2. The roller 25 and the display 14 are part of the assistance system 7.

In einer Variante der 6 streamt die Streaming-Schnittstelle 12 die grafische Benutzerschnittstelle des Anbaugeräts 5 direkt an das Display 14 des Baggers, wenn dieses in der Lage ist diese ohne den Controller 25 darzustellen.In one variant of the 6 The streaming interface 12 streams the graphical user interface of the attachment 5 directly to the display 14 of the excavator, if the latter is able to display it without the controller 25.

Die 7 bis 9 zeigen Varianten, in denen zusätzlich zu der Assistenzeinrichtung 7 mit dem Assistenzcontroller 8 und mit der Streaming-Schnittstelle 12 und dem Maschinencontroller 25 mit dem Maschinendisplay 14 auch noch eine Maschinenmanagementeinrichtung 30 mit einem Managementcontroller 31 vorgesehen ist. Diese Maschinenmanagementeinrichtung 30 dient dazu, die verschiedenen Funktionen der einzelnen Controller 8, 25 zu integrieren und mit Zusatzfunktionen zu versehen. Typischerweise ist auch Maschinenmanagementeinrichtung 30 ein Zurüstteil, das von einem weiteren Hersteller direkt an den Kunden des Hydraulikbaggers 2 oder den Maschinenhändler geliefert und von diesem eingebaut wird.The 7 to 9 The diagrams show variants in which, in addition to the assistance unit 7 with the assistance controller 8 and the streaming interface 12, and the machine controller 25 with the machine display 14, a machine management unit 30 with a management controller 31 is also provided. This machine management unit 30 serves to integrate the various functions of the individual controllers 8 and 25 and to provide them with additional functions. Typically, the machine management unit 30 is also an accessory component that is supplied directly to the customer of the hydraulic excavator 2 or the machine dealer by another manufacturer and installed by them.

In den Ausführungsformen der 7 bis 8 streamt die Streaming-Schnittstelle 12 den Datenstrom mit der grafischen Benutzerschnittstelle für das Anbaugerät 5 an den Managementcontroller 31. Dieser wiederum kann die grafische Benutzerschnittstelle des Anbaugeräts 5 entweder auf einem eigenen Display (nicht gezeigt) oder auf einem allgemeinen nachgerüsteten Display 32 in dem Hydraulikbagger 2 (eine solche Variante ist in 7 gezeigt) oder darstellen oder aber an den Maschinencontroller 25 zur Darstellung auf dem Maschinendisplay 14 streamen (eine solche Variante ist in den 8 und 9 gezeigt). Alle genannten Displays sind nicht Teil der Assistenzeinrichtung 7.In the embodiments of the 7 to 8 The streaming interface 12 streams the data stream containing the graphical user interface for the attachment 5 to the management controller 31. The management controller can then display the graphical user interface of the attachment 5 either on its own display (not shown) or on a general retrofitted display 32 in the hydraulic excavator 2 (one such variant is shown in 7 shown) or display, or stream to the machine controller 25 for display on the machine display 14 (such a variant is in the 8 and 9 (shown). None of the displays mentioned are part of Assistance Unit 7.

Die Varianten der 8 und 9 unterscheiden sich dadurch wie die technische Spezifikation oder die Kennung aus dem Transponder 6 des Anbaugeräts 5 ausgelesen wird. Während in der Ausführungsform der 8 der Assistenzcontroller 8 die Information direkt aus dem Transponder 6 erhält, wird die Information in der Ausführungsform der 9 über den Managementcontroller 31 ausgelesen.The variants of 8 and 9 They differ in how the technical specification or the identifier is read from the transponder 6 of the attachment 5. While in the embodiment of the 8 The assistance controller 8 receives the information directly from the transponder 6; in the embodiment of the 9 Read out via the management controller 31.

Anhand der 1 sowie dem Blockdiagramm der 5 wird im Folgenden eine zweite Variante des Systems 1 in verschiedenen Ausgestaltungen im Detail beschrieben.Based on the 1 as well as the block diagram of the 5 A second variant of System 1, in various configurations, is described in detail below.

In der Variante der 1 und 5 wird die Kennung des Anbaugeräts 5, die den Typ des Anbaugeräts definiert automatisiert von einem Maschinencontroller 25 des Hydraulikbaggers 2 aus dem Transponder 6 des Anbaugeräts 5 ausgelesen. Der Maschinencontroller 25 dient der zentralen Steuerung aller Aggregate des Hydraulikbaggers 2. Beispielweise setzt der Maschinencontroller die Eingaben eines Joysticks 27 in Steuerbefehle für die Hydraulikpumpen und -ventile um, so dass die Bewegungen der einzelnen Elemente des Hydraulikbaggers 2 den Bewegungen des Joysticks folgen.In the variant of 1 and 5 The identifier of the attachment 5, which defines the type of attachment, is automatically read from the transponder 6 of the attachment 5 by a machine controller 25 of the hydraulic excavator 2. The machine controller 25 serves as the central control unit for all units of the hydraulic excavator 2. For example, the machine controller translates the inputs of a joystick 27 into control commands for the hydraulic pumps and valves, so that the movements of the individual elements of the hydraulic excavator 2 follow the movements of the joystick.

In der schematischen Darstellung der 5 dient der Joystick 27 der Steuerung des Anbaugeräts 5. Dabei wird für das hier betrachtete Beispiel davon ausgegangen, dass das Anbaugerät 5 ein Greifer ist, der ein Öffnungs- und Schließbewegung ausführen kann.In the schematic representation of the 5 The joystick 27 is used to control the attachment 5. For the example considered here, it is assumed that the attachment 5 is a gripper that can perform an opening and closing movement.

Zusätzlich zu der Kennung aus dem Transponder des Anbaugeräts 5 werden in dem Beispiel der 5 auch die Kennungen des Tiltrotators 21 und des Schnellwechslers 20 aus den zugehörigen Transpondern 24, 22 ausgelesen. Die Funktionsweise des Maschinencontrollers ist im Hinblick auf den Tiltrotator 21 und den Schnellwechsler 20 aber analog zu dem nun für den Greifer beschriebenen Ablauf.In addition to the identifier from the transponder of the attachment 5, the following are also used in the example of the 5 The identifiers of the tiltrotator 21 and the quick coupler 20 were also read from the associated transponders 24 and 22. However, the operation of the machine controller with regard to the tiltrotator 21 and the quick coupler 20 is analogous to the procedure now described for the gripper.

Es ist offensichtlich, dass ein Greifer als Anbaugerät 5 zur Steuerung andere Funktionalitäten verlangt als ein Löffel als Anbaugerät. Daher gilt es die Funktionalität des für das Anbaugerät 5 zuständigen Joysticks 27 an das jeweilige am Ausleger 4 aufgenommene Anbaugerät 5 anzupassen. Aufgrund der Vielzahl von erhältlichen Anbaugeräten ist es aber beinahe unmöglich, diese alle bei Auslieferung des Hydraulikbaggers 2 in der Maschinensteuerung auswählbar zu implementieren.It is obvious that a grapple as an attachment 5 requires different control functionalities than a bucket as an attachment. Therefore, the functionality of the joystick 27 responsible for the attachment 5 must be adapted to the respective attachment 5 mounted on the boom 4. However, due to the large number of available attachments, it is almost impossible to implement them all as selectable options in the machine control system upon delivery of the hydraulic excavator 2.

Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Anbaugerät 5, welches an dem Ausleger 4 aufgenommen wird, beim Ankoppeln seinen Softwarecode, welcher den Maschinencontroller für das Anbaugerät 5 individualisiert, selbst „mitbringt“. Ein solches Verfahren wird, wenn die Übermittlung der Software wie in dem diskutierten Beispiel über einen Feldbus 19 erfolgt, als Software over wire bezeichnet. Der Transponder 6 übermittelt diesen für den Greifer spezifischen Code für den Maschinencontroller beim Ankoppeln des Greifers in Form eines Anbaugerät-Software-Moduls über den Feldbus 19 an den Maschinencontroller 25. In ähnlicher Weise übermitteln die Transponder 22, 24 des Schnellwechslers 20 und des Tiltrotators 21 ihren für den Maschinencontroller 25 spezifischen Code in Form eines Schnellwechsler-Software-Moduls 28 und eines Tiltrotator-Software Moduls 29 an den Maschinencontroller 25.Therefore, according to the invention, the attachment 5, which is mounted on the boom 4, carries its own software code, which individualizes the machine controller for the attachment 5, when coupled. Such a method is referred to as software over wire when the software is transmitted via a fieldbus 19, as in the example discussed. The transponder 6 transmits this gripper-specific code for the machine controller to the machine controller 25 via the fieldbus 19 when the gripper is coupled, in the form of an attachment software module. Similarly, the transponders 22 and 24 of the quick coupler 20 and the tiltrotator 21 transmit their machine controller-specific code to the machine controller 25 in the form of a quick coupler software module 28 and a tiltrotator software module 29, respectively.

Diese Software-Module 26, 28, 29 werden dann in der Software des Maschinencontrollers 25 integriert. Das Anbaugerät-Software Modul 26 ordnet in der dargestellten Ausführungsform dem mit dem Maschinencontroller 25 verbundenen Joystick 27 als Bedienelement die Öffnungs- und Schließbewegung des am Ausleger 4 aufgenommen Greifers zu.These software modules 26, 28, 29 are then integrated into the software of the machine controller 25. In the illustrated embodiment, the attachment software module 26 assigns a function to the joystick 27 connected to the machine controller 25. The opening and closing movement of the gripper mounted on the boom 4 serves as a control element.

In einer alternativen, nicht in den Figuren abgebildeten Ausführungsform bildet nicht wie in 5 schematisch dargestellt das Software-Modul auch gleichzeitig die Kennung des Anbaugeräts 5 bzw. des Schnellwechslers 20 oder des Tiltrotators 21, wobei das Software-Modul auf dem jeweiligen Transponder 6, 22, 24 gespeichert ist.In an alternative embodiment, not shown in the figures, the following does not occur as in 5 schematically shown, the software module also simultaneously represents the identifier of the attachment 5 or the quick coupler 20 or the tiltrotator 21, wherein the software module is stored on the respective transponder 6, 22, 24.

Vielmehr wird zunächst beim Ankoppeln die von dem Software-Modul getrennte Kennung von dem Transponder 6, 22, 24 ausgelesen und dann folgt ein Herunterladen des Software-Moduls 26, 28, 29 über eine Netzwerkschnittstelle 16, die mit einem Datennetzwerk 17 verbunden ist. In das Datennetzwerk 17 ist wiederum ein Datenserver 18 als Speichereinrichtung angebunden. Auf diesem Datenserver sind die Anbaugerät-Software-Module aller aus der Mehrzahl von Anbaugeräten 5 und daher auch des Greifers ebenso gespeichert wie die Schnellwechsler-Software-Module 28 und die Tiltrotator-Software-Module 29 aller Schnellwechsler und Tiltrotatoren des Systems 1.Rather, upon coupling, the identifier separate from the software module is first read from the transponder 6, 22, 24, and then the software module 26, 28, 29 is downloaded via a network interface 16, which is connected to a data network 17. A data server 18 is connected to the data network 17 as a storage device. The attachment software modules of all attachments 5, including the grapple, are stored on this data server, as are the quick coupler software modules 28 and the tiltrotator software modules 29 of all quick couplers and tiltrotators of system 1.

Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, dass sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.For the purposes of the original disclosure, it is pointed out that all features as they can be deduced by a person skilled in the art from the present description, the drawings, and the claims, even if they are specifically described only in connection with certain other features, can be combined individually or in any combination with other features or groups of features disclosed herein, unless this has been expressly excluded or technical circumstances render such combinations impossible or pointless. A comprehensive, explicit description of all conceivable combinations of features is omitted here solely for the sake of brevity and readability.

Während die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung dargestellt und beschrieben wurde, erfolgt diese Darstellung und Beschreibung lediglich beispielhaft und ist nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht, so wie er durch die Ansprüche definiert wird. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the preceding description, this illustration and description are merely exemplary and are not intended to limit the scope of protection as defined by the claims. The invention is not limited to the disclosed embodiments.

Abwandlungen der offenbarten Ausführungsformen sind für den Fachmann aus den Zeichnungen, der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisen“ nicht andere Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel „eine“ oder „ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in unterschiedlichen Ansprüchen beansprucht sind, schließt ihre Kombination nicht aus. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht.Variations of the disclosed embodiments are obvious to a person skilled in the art from the drawings, the description, and the accompanying claims. In the claims, the word "have" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article "a" or "an" does not exclude multiple features. The mere fact that certain features are claimed in different claims does not preclude their combination. Reference numerals in the claims are not intended to limit the scope of protection.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: Systemsystem
22: Hydraulikbaggerhydraulic excavator
33: Raupenfahrwerkcrawler undercarriage
44: Auslegerboom
55: Anbaugerät, beispielweise Löffel oder GreiferAttachment, for example a bucket or grabber
66: Transponder des AnbaugerätsTransponder of the attachment
77: AssistenzeinrichtungAssistance facility
88: AssistenzcontrollerAssistant Controller
99: inertiale Messeinheitinertial measuring unit
1010: Grafische BenutzeroberflächeGraphical user interface
1111: Videosignalvideo signal
1212: Streaming-SchnittstelleStreaming interface
1313: Datenstromdata stream
1414: DisplayDisplay
1515: GNNS-EmpfängerGNSS receiver
1717: DatennetzwerkData network
1818: DatenserverData server
1919: FeldbusFieldbus
2020: SchnellwechslerQuick-change system
2121: TiltrotatorTiltrotator
2222: Transponder des SchnellwechslersTransponder of the quick-change system
2323: InertialmesssignalInertial measurement signal
2424: Transponder des TiltrotatorsTilrotator transponder
2525: MaschinencontrollerMachine controller
2626: Anbaugerät-Software-ModulAttachment software module
2727: Joystickjoystick
2828: Schnellwechsler-Software-ModulQuick-change software module
2929: Tiltrotator-Software-ModulTiltrotator software module
3030: MaschinenmanagementeinrichtungMachine management system
3131: ManagementcontrollerManagement Controller
3232: Retro-fit DisplayRetro-fit display

Claims

System (1) comprising a construction machine (2) with a boom (4), a plurality of interchangeable components on the boom (4) attachable attachments (5), wherein each attachment (5) from the plurality of attachments (5) has a transponder (6), wherein the transponder (6) has at least a technical specification of the respective attachment (5) stored therein or an identifier stored therein that uniquely identifies the type of the respective attachment (5), and wherein at least the technical specification or the identifier can be read automatically from the transponder (6), and a controller (8) arranged on the construction machine (2), wherein the controller (8) can be connected to the transponder (6) of an attachment (5) from the plurality of attachments (5) mounted on the construction machine (2) such that the controller (8) receives at least the technical specification or the identifier from the attachment (5) during the operation of the system (1).

System (1) according to the preceding claim, wherein the system comprises an assistance device (7) for the construction machine (2) arranged on the construction machine (2), in which the controller comprises an assistance controller (8), wherein the assistance controller (8) is part of the assistance device (7), in which the assistance device (8) comprises a measuring unit (9), in which the measuring unit is arranged and configured such that, during operation of the system (1), the measuring unit (9) detects a measure of a characteristic of the construction machine (2) or its environment and outputs a measurement signal (23) representing the measure, in which the assistance controller (8) is connected to the measuring unit (9) such that, during operation of the system (1), the assistance controller (8) receives the measurement signal (23) from the measuring unit (9), and in which the assistance controller (8) is configured such that, during operation of the system (1), the assistance controller (8) performs the steps i) reading at least the technical specification or the identifier from the transponder (6), ii) optionally receiving a technical specification of the implement (5) identified by its identifier via a data link (17) using a data transmission protocol from a storage device (18), iii) calculating a status signal from the measurement signal (23) and the technical specification of the implement, wherein the status signal describes an operating state of the system (1), iv) generating a graphical user interface (10) visualizing the status signal, and v) generating a video signal (11) describing the user interface (10), and whereby the assistance device (7) has a streaming interface (12), wherein the streaming interface (12) is connected to the assistance controller (8) such that the streaming interface (12) receives the video signal from the assistance controller (8) during the operation of the system (1), and wherein the streaming interface (12) is configured to provide a data stream representing the video signal (11) during the operation of the system (1). (13) streams to a display device (14) that is not part of the assistance device (7).

System (1) according to the preceding claim, wherein the measuring unit comprises at least one inertial measuring unit (9) arranged on the boom (4) or a rotary encoder on a joint of the boom (4), such that the measure for the condition of the construction machine (2) or its environment comprises at least one position or a location of the boom (4) relative to a reference on the construction machine (2), or the measuring unit comprises a device for detecting an environment of the construction machine (2).

System (1) according to one of the preceding claims, whereby the controller comprises a machine controller (25) arranged on the construction machine (2), whereby the machine controller (25) is configured such that, during operation of the system (1), the machine controller (25) performs the following steps: A) receiving the identifier and B) receiving an attachment software module (26) specific to the identifier and executable in the machine controller (25) via a data connection (19) with a data transmission protocol from a storage device (6), wherein the attachment software module (26) is configured such that it at least generates or adapts to the attachment (5) mounted on the construction machine (2) a graphical user interface that can be displayed on a display device connected to the machine controller (25), conveys a movement of the attachment mounted on the construction machine (2) to a control element (27) connected to the machine controller (25). (5) assigns, sets a response behavior of a movement of the attachment (5) mounted on the construction machine (2) depending on an actuation of a control element (27) connected to the machine controller, or implements an algorithm for a data evaluation of operating data of the attachment (5) mounted on the construction machine (2) in the machine controller (25).

System (1) according to one of the preceding claims, wherein the system (1) is configured such that the controller (8) receives the identifier or the technical specification when the attachment (5) is picked up on the construction machine (2).

System (1) according to one of the Claims 3 or 4 , wherein the transponder (6) includes the storage device, so that the attachment software module is transmitted from the transponder (6) to the machine controller.

System (1) according to one of the preceding claims, wherein the system (1) has a network interface (16) and a data network (17) connected to the network interface (16) with a network protocol, wherein the storage device is a data server (18) connected to the data network (17).

System (1) according to one of the preceding claims, wherein the system (1) comprises a wired fieldbus (19) which connects the transponder (6) of the attachment (5) mounted on the construction machine (2) to the controller (8), and wherein the data transmission protocol is a fieldbus protocol.

System (1) according to one of the preceding claims insofar as of Claim 3 dependent, wherein the system (1) has a quick coupler (20), the quick coupler (20) being mounted on the boom (4) and designed for the automated attachment of the attachment from the plurality of attachments or a tiltrotator (21) to the construction machine (2), wherein the quick coupler has a transponder (22), the transponder (22) having at least one technical specification of the quick coupler (20) stored therein or an identifier stored therein that uniquely identifies the type of quick coupler (20), wherein the machine controller (25) is connectable to the transponder (22) of the quick coupler (20) such that the machine controller (25) receives at least the technical specification or the identifier from the quick coupler (20) during the operation of the system (1), wherein the machine controller (25) is configured such that the machine controller (25) in the Operation of the system (1) performs the step of receiving a quick coupler software module (27) specific for the identifier of the quick coupler (20) and executable in the machine controller (25) via the data connection (19) from a storage device (22), wherein the quick coupler software module (27) is configured such that it generates or adapts at least one graphical user interface for the quick coupler (20) mounted on the construction machine (2) that can be displayed on the display device connected to the machine controller (25), assigns a movement or a function of the quick coupler (20) mounted on the construction machine (2) to an operating element (27) connected to the machine controller (25), and determines the response behavior of a movement of the quick coupler (20) picked up on the construction machine (2) depending on an actuation of an operating element (27) connected to the machine controller (25). adjusts the control element (27), or implements an algorithm for evaluating operating data of the quick coupler (20) mounted on the construction machine (2) in the machine controller (25).

System (1) according to one of the preceding claims insofar as of Claim 2 dependent, wherein the system (1) has a quick coupler (20), the quick coupler (20) being mounted on the boom (4) and designed for the automated attachment of the implement (5) from the plurality of implements (5) or a tiltrotator (21) on the construction machine (2), wherein the quick coupler has a transponder (22), the transponder (22) having at least one technical specification of the quick coupler (20) stored therein or an identifier stored therein that uniquely identifies the type of quick coupler (20), wherein the assistance controller (8) is connectable to the transponder (22) of the quick coupler (20) such that the assistance controller (8) receives at least the technical specification or the identifier from the quick coupler (20) during the operation of the system (1), and wherein the assistance controller (8) is configured such that the assistance controller (8) In the operation of the system (1), the following steps are performed: reading at least the technical specification or the identifier from the transponder (6), optionally receiving a technical specification of the quick-changer (20) identified by the identifier via a data connection (17) using a data transmission protocol from a storage device (18), calculating a status signal from the measurement signal (23) and the technical specification of the quick-changer, wherein the status signal describes an operating state of the system (1), generating a graphical user interface (10) visualizing the status signal, generating a video signal (11) describing the user interface (10), and streaming a data stream (13) representing the video signal (11) via the streaming interface. position (12) to the display device (14) which does not belong to the assistance device (7).

System (1) according to one of the preceding claims, wherein the system (1) comprises a quick coupler (20), wherein the quick coupler (20) is mounted on the boom (4) and is designed for the automated attachment of the attachment (5) from the plurality of attachments (5) or a tiltrotator (21) on the construction machine (2), wherein the system (1) comprises a wired fieldbus (19) that connects the transponder (6) of the attachment (5) from the plurality of attachments (5) mounted on the construction machine (2) to the controller (8), and wherein the data transmission protocol is a fieldbus protocol, wherein the identifier or the technical specification of the attachment (5) is passed through the quick coupler (20).

System (1) according to one of the preceding claims insofar as of Claim 3 dependent, wherein the system (1) comprises a tiltrotator (21), wherein the tiltrotator (21) is mounted on the boom (4) and is designed for automated movement of the attachment (5), wherein the tiltrotator (21) comprises a transponder (24), wherein the transponder (6) has an identifier stored therein that uniquely identifies the type of tiltrotator (24), wherein the machine controller (25) is connectable to the transponder (24) of the tiltrotator such that the machine controller (25) receives the identifier from the tiltrotator (21) during operation of the system (1), wherein the machine controller (25) is configured such that the machine controller (25) performs the step i) receiving a tiltrotator software module (29) specific to the identifier of the tiltrotator (21) and executable in the machine controller (25) during operation of the system (1). via the data connection (17) from the storage device, wherein the tiltrotator software module (29) is configured to generate or adapt at least one graphical user interface for the tiltrotator (21) mounted on the construction machine (2) that can be displayed on the display device connected to the machine controller (25), assign a movement of the tiltrotator (21) mounted on the construction machine (2) to an operating element (27) connected to the machine controller (25), set a response behavior of a movement of the tiltrotator (32) mounted on the construction machine (2) depending on an actuation of an operating element (27) connected to the machine controller (25), or implement an algorithm for data evaluation of operating data of the tiltrotator (21) mounted on the construction machine (2) in the machine controller (25).

System (1) according to one of the preceding claims insofar as of Claim 2 dependent, wherein the system (1) comprises a tiltrotator (21), the tiltrotator (21) being mounted on the boom (4) and designed for the automated movement of the attachment (5) from the plurality of attachments (5) or a quick coupler (20) on the construction machine (2), wherein the tiltrotator (21) comprises a transponder (24), the transponder (24) having at least one technical specification of the tiltrotator (24) stored therein or an identifier stored therein that uniquely identifies the type of tiltrotator (24), wherein the assistance controller (8) is connectable to the transponder (24) of the tiltrotator (21) such that the assistance controller (8) receives at least the technical specification or the identifier from the tiltrotator (21) during the operation of the system (1), and wherein the assistance controller (8) is configured such that the assistance controller (8) during the operation of the The system (1) performs the following steps: reading at least the technical specification or the identifier from the transponder (24), optionally receiving a technical specification of the tiltrotator (21) identified by the identifier via a data connection (17) using a data transmission protocol from a storage device (18), calculating a status signal from the measurement signal (23) and the technical specification of the tiltrotator (21), wherein the status signal describes an operating state of the system (1), generating a graphical user interface (10) visualizing the status signal, generating a video signal (11) describing the user interface (10), and streaming a data stream (13) representing the video signal (11) via the streaming interface (12) to the display device (14) which is not part of the assistance device (7).