[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1, ein Verfahren zur Erfassung von Arbeitsabläufen, insbesondere bei Nutzfahrzeugen,
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 5 sowie auf eine Überwachungseinrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 7.
[0002] Durch die
US 2014/0377727 A1 ist ein Überwachungsverfahren eines Benutzers bekannt geworden, durch das das Verhalten
des Benutzers gemessen und überwacht ist. Darüber hinaus kann durch dieses dort beschriebene
Verfahren das Benutzerverhalten vorhergesagt werden. Durch dieses Überwachungsverfahren
soll der mentale Zustand des Benutzers erkannt werden und frühzeitig eine Behandlung
erfolgen, wenn Anzeichen für ein Fehlverhalten oder eine mentale Störung des Benutzers
durch das Verfahren erfasst sind.
[0003] Durch die
US 2013/0159220 A1 ist ein Überwachungsverfahren für Benutzer beschrieben, durch das Informationen aus
verschiedenen Medien, die von dem jeweiligen Benutzer hinzugefügt sind, verarbeitet
werden.
[0004] Durch die
EP 2 752 106 A2 ist eine Einrichtung zur Erfassung des Betriebszustandes einer Arbeitsmaschine beschrieben.
An der Arbeitsmaschine sind dabei mehrere Sensoren zur Bereitstellung jeweils eines
Ausgangswertes hinsichtlich eines aktuellen Parameters einer Komponente der Arbeitsmaschine
und eine mit dem Sensor verbundene Verarbeitungseinheit, die programmiert ist, anhand
der Messwerte der Sensoren und/oder daraus ausgewertete Werte und Verwertungen eines
Hidden-Makro-Modelles eine Information über den Betriebszustand der Arbeitsmaschine
ableitet. Folglich wird durch die dort offenbarte Einrichtung ausschließlich der Betriebszustand
eine Arbeitsmaschine erfasst.
[0005] Es ist als nachteilig und bisher als nicht bekannt anzusehen, dass die Schnittstelle
zwischen Arbeitsmaschine und dem zur Steuerung und Bedienung der Arbeitsmaschine erforderliche
Benutzer nicht erfasst bzw. überbrückt ist. Somit kann der Benutzer lediglich den
Betriebszustand der jeweiligen Arbeitsmaschine erkennen und darauf basierend Entscheidungen,
beispielsweise für das Mitfahren oder die Erneuerung von Verschleißteilen, erkennen.
[0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Arbeitsmaschine 4, ein Nutzfahrzeug 1 oder
ein Verbund aus Arbeitsmaschinen 2, Nutzfahrzeugen 1 derart weiterzubilden, dass die
Betriebsabläufe, die durch den jeweiligen Benutzer erfolgen, gemessen und ausgewertet
sind, um anschließend Rückschlüsse über das jeweilige Benutzerverhalten für den Betrieb
der Nutzfahrzeuge zu errechnen, die für den jeweiligen Benutzer oder eine Gruppe von
Benutzern eine Hilfestellung für die Steuerung und Bedienung der Nutzfahrzeuge zur
Verfügung stellen.
[0007] Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch
1 bzw. durch den Verfahrensablauf nach Patentanspruch 5 oder den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruches 7 gelöst.
[0008] Dadurch, dass die Arbeitsabläufe bei der Verwendung des Nutzfahrzeuges von der Auswerte-
und Bedieneinrichtung abgefragt und gespeichert sind, dass die erzeugten Benutzungsdateien
in einen externen Datenspeicher gesendet und in diesem hinterlegt und vor einer externen
Auswerteinrichtung nach vorgegebenen mathematischen und/oder physikalischen und/oder
physiologischen Programmen ausgewertet oder analysiert sind, und dass die ausgewerteten
oder analysierten Benutzungsdaten vor und während der Bedienung des Nutzfahrzeuges
mit den analysierten Datensätzen der Auswerte- und Bedieneinrichtung verglichen und
angepasst sind,
ist erreicht, dass die Benutzerverhalten erfasst, ausgewertet oder analysiert sind,
um anschließend Rückschlüsse zu berechnen, welche nachfolgenden Arbeitsschritte oder
Arbeitsabläufe der jeweilige Benutzer vornimmt. Dies wird insbesondere bei ungeübten
oder unerfahrenen Benutzern der jeweiligen Arbeitsmaschine oder Nutzfahrzeuge zu einer
besseren und optimierten Handhabung, durch die die Sicherheit der Arbeitsabläufe oder
der Wirkungsgrad der Arbeitsabläufe verbessert sind, gekennzeichnet
[0009] Darüber hinaus können die Datensätze einer Vielzahl von Benutzern erfasst und ausgewertet
werden, so dass eine erheblich höhere Treffsicherheit für die Prognose von zukünftigen
ablaufenden Steuer- oder Bediensignalen, die durch den Benutzer an der Arbeitsmaschine
oder Nutzfahrzeug erfolgt, stattfinden kann.
[0010] Es ist demzufolge durch die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung möglich, die
Datensätze von einer Vielzahl von Benutzern zu analysieren oder auszuwerten, die durch
die Bedienung einer Arbeitsmaschine oder eines Nutzfahrzeuges anfallen. Diese Datensätze
können nicht nur die Bedienung und Steuerung der Arbeitsmaschine für den Benutzer
beeinflussen, sondern vielmehr kann der zukünftige Arbeitsablauf, den der Benutzer
vornehmen wird, von der Überwachungseinrichtung erfasst werden bzw. berechnet sein.
[0011] Da die Daten hinsichtlich der Arbeitsweise bzw. Arbeitsabläufe eines Benutzers durch
die Datenüberwachungseinrichtung ausgewertet und/oder analysiert sind, und zwar im
Hinblick darauf, welche zukünftig nächsten Arbeitsschritte wahrscheinlich bzw. notwendig
sind, ist es möglich, Prognosen oder Vorschläge über die unmittelbar anstehenden Steuer-
und Bedienbefehle für das Nutzfahrzeug oder die Arbeitsmaschine zu errechnen und diese
dem jeweiligen Benutzer an dem Lese- und Informationsgerät anzuzeigen. Insbesondere
unerfahrene Benutzer erhalten durch die ausgewerteten und/oder analysierten Datensätze
eine Hilfestellung, durch die die Bedienung und Steuerung des Nutzfahrzeuges bzw.
eines Verbundes aus Nutzfahrzeug und Arbeitsmaschine erleichtert und optimiert ist.
Die Überwachungseinrichtung stellt demnach eine Schnittstelle zwischen Mensch-Maschine
dar, um die Bedienung und Steuerung der Nutzfahrzeuge und Arbeitsmaschinen zu erleichtern
und gleichzeitig zu optimieren.
[0012] Wenn eine Vielzahl von Daten zur Verfügung stehen, beispielsweise dadurch, dass mehrere
Benutzer ihre jeweiligen Bedien- und Steuersignale an den externen Datenspeicher übertragen
und die Auswerteeinrichtung eine größere Datenmenge berechnen kann, können mögliche
Abweichungen von vorausberechneten Arbeitsabläufen reduziert sein. Auch können geographische
oder geologische Gegebenheiten berücksichtigt werden. Wenn nämlich steile oder unwegsame
Gelände zu befahren sind, sind andere Arbeitsabläufe erforderlich, als wenn eine ebene
Wiese zu mähen ist.
[0013] In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Nutzfahrzeuges
mit einem daran angehängten Arbeitsmaschine, ein Verfahren zur Vorhersage der Arbeitsabläufe
und eine die Datensätze generierende Überwachungseinrichtung dargestellt, die nachfolgend
näher erläutert sind. Im Einzelnen zeigt:
- Figur 1
- ein Schleppverband aus einem Nutzfahrzeug und einer Arbeitsmaschine, an denen eine
Vielzahl von Sensoren und Messgeräten zur Erfassung des Betriebszustandes des Nutzfahrzeuges
und der Arbeitsmaschine angebracht sind sowie einem Lese- und Informationsgerät, das
in Sichtfeld eines Benutzers des Nutzfahrzeuges angeordnet ist, in Seitenansicht,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung einer Überwachungseinrichtung, die die von der Lese-
und Informationsgerät und/oder einer Auswerte- und Bedieneinrichtung generierten Steuer-
und Bediensignale für das Nutzfahrzeug und der Arbeitsmaschine an einen externen Datenspeicher
überträgt und
- Figur 3
- eine Weiterbildung der Überwachungseinrichtung gemäß Figur 2, die mit einer Vielzahl
von Benutzern und deren jeweilige Auswerte- und Bedieneinrichtung kommuniziert.
[0014] In Figur 1 ist zunächst ein Nutzfahrzeug 1 exemplarisch in Form eines Traktors, also
eines landwirtschaftlich nutzbaren Arbeitsgerätes dargestellt, das auf einem Untergrund
2 die üblichen landwirtschaftlichen Arbeiten durchführen kann. Dem Nutzfahrzeug 1
ist dabei eine Fahrerkabine 10, in der sich der Fahrerarbeitsplatz befindet, zugeordnet,
in der der jeweilige Benutzer 3 sitzt und in diesem Bereich die erforderlichen Bedienelemente,
beispielsweise Lenkrad, Gaspedal, Bremse und dergleichen, zur Steuerung des Nutzfahrzeuges
1 bedienen kann. Im Sichtfeld des Benutzers 3 ist ein Lese- und Informationsgerät
5 angeordnet, auf dem entsprechend, wie nachfolgend näher erläutert, Informationen
ablesbar sind.
[0015] An dem Nutzfahrzeug 1 ist eine Arbeitsmaschine 4 angehängt, die gemeinsam mit dem
Nutzfahrzeug 1 einen Schleppverband bildet und von diesem entsprechend angesteuert
bzw. betrieben wird.
[0016] Um die Betriebszustände des Nutzfahrzeuges 1 und der Arbeitsmaschine 4 messen und
auswerten zu können, sind an diesen eine Vielzahl von Sensoren 6 bzw. Messgeräte 8
befestigt. Über die Sensoren 6 können beispielsweise die Füllstände in dem Tank des
Nutzfahrzeuges 1 oder der Lagerraum der Arbeitsmaschine 4 gemessen werden, um Rückschlüsse
zu erhalten, wann eine entsprechende Befüllung oder Entleerung erforderlich ist. Darüber
hinaus können auch die Bremszustände, die trieblich die Verbindung zwischen dem Nutzfahrzeug
1 und der Arbeitsmaschine 4 stehen, erfasst werden, um rechtzeitig über auftretende
Reparaturen informiert zu werden. Durch das Messgerät 8 können die Positionen des
Nutzfahrzeuges 1 mithilfe von Satellitenortungssignalen erfasst und folglich auch
der Weg, den das Nutzfahrzeug 1 zurücklegt, zu kennen und zu optimieren.
[0017] Aus Figur 2 ist ersichtlich, dass das Lese- und Informationsgerät 5 mit einer Auswerte-
und Bedieneinrichtung 13 elektrisch gekoppelt ist. Die Auswerte- und Bedieneinrichtung
13 ist dabei dem Nutzfahrzeug 1 zugeordnet und sämtliche von den Sensoren 6 und dem
Messgerät 8 ermittelten Messdaten sowie die gesamte interne Buskommunikation werden
in der Auswerte- und Bedieneinrichtung 13 gespeichert und von dieser an das Lese-
und Informationsgerät 5 weitergegeben, so dass der jeweilige Benutzer die Betriebszustände
des Nutzfahrzeuges 1 bzw. der Arbeitsmaschine 4 auf dem Lese- und Informationsgerät
5 erfassen und entsprechend berücksichtigen kann.
[0018] Darüber hinaus kommuniziert die Auswerte- und Bedieneinrichtung 13 über eine drahtlose
Kommunikationsschnittstelle 14 mit einem externen Datenspeicher 11, indem somit die
von der Auswerte- und Bedieneinrichtung 13 erfassten Mess-, Sensor- und Busdaten abgelegt
sind. Die Auswerte und Bedieneinrichtung 13 sammelt nicht nur die von den Sensoren
6 und dem Messgerät 8 zur Verfügung gestellten Messergebnisse, sondern berücksichtigt
vielmehr auch die von dem jeweiligen Benutzer 3 vorgenommenen Arbeitsabläufe und sendet
diese Datensätze an den externen Datenspeicher 11, wenn beispielsweise der Benutzer
3 regelmäßig eine bestimmte Strecke zurücklegt, sammelt die Auswerte-und Bedieneinrichtung
13 die entsprechenden Steuersignale bzw. Befehlsabläufe in Datensätzen, die in dem
externen Datenspeicher 11 abgelegt werden.
[0019] Mithilfe einer externen Auswerteeinrichtung 16, die mit dem externen Datenspeicher
11 gekoppelt ist, werden die dort hinterlegten Datensätze ausgewertet und oder analysiert.
Dabei dienen mathematische und/oder physikalische und/oder physiologische Berechnungs-
und Korrelationsmethoden zur Auswertung und Analyse. Demnach können unter verschiedenen
Gesichtspunkten die hinterlegten Datensätze beispielsweise in sich wiederholende Arbeitsabläufe
umgewandelt werden. Sobald die derart ausgewerteten und/oder analysierten Datensätze
zur Verfügung stehen, werden diese über die Kommunikationsschnittstelle 14 an die
dem Nutzfahrzeug 1 zugeordnete Auswerte- und Bedieneinrichtung 13 und/oder über eine
weitere Kommunikationsschnittstelle 12 an das Lese- und Informationsgerät 5 weitergegeben,
so dass der Benutzer 3 unmittelbar vor dem tatsächlichen Beginn eines neuen Steuer-
oder Befehlsablaufes diesen bereits auf dem Lese- und Informationsgerät 5 erkennen
kann, welche Steuer- oder Befehlseingaben erforderlich sind. Demnach bildet der externe
Datenspeicher 11 und die externe Auswerteeinrichtung 16 gemeinsam mit dem Lese- und
Informationsgerät 5 und der Auswerte- und Bedieneinrichtung 13 eine Überwachungseinrichtung
21, die als Schnittstelle zwischen dem Nutzfahrzeug 1 und dem Benutzer 3 einsetzbar
ist.
[0020] In Figur 3 ist gezeigt, dass eine Vielzahl von Benutzern 3 zusammengefasst werden
können, deren jeweiligen individuellen Daten an den externen Datenspeicher 11 übermittelt
sind und von der externen Auswerteeinrichtung 16 entsprechend vorgegebenen Softwareprogrammen
ausgewertet und/oder analysiert sind. Sobald die Vielzahl der derart ausgewerteten
und/oder analysierten Datensätze bei dem externen Datenspeicher 11 vorhanden sind,
werden diese an die jeweiligen Lese- und Informationsgerät 5 oder der Auswerte- und
Bedieneinrichtung 13 über die Kommunikationsschnittstellen 12 oder 14 weitergeleitet.
Obwohl demnach sowohl die Benutzer 3 untereinander als auch die Benutzer 3 von dem
externen Datenspeicher 11 einen räumlichen Abstand einnehmen, können die Datensätze
hinterlegt und für Berechnungsmethoden verwendet werden, um diese anschließend erneut
an die individuellen Lese- und Informationsgeräte 5 und/oder der Auswerte- und Bedieneinrichtung
13 des jeweiligen Nutzfahrzeuges 1 weiterzuleiten.
[0021] Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung 21, die vorstehend erläutert wurde,
ist als beispielhaft zu verstehen. Die Kommunikationsschnittstellen 12 und 14 können
dabei sowohl als drahtlose Funksignale oder satellitengestützte Telefonsignale ausgebildet
sein. Welche Gruppen von Benutzer 3 zu einem Datenpool zusammengeschlossen werden,
kann auch davon abhängig sein, ob regionale und oder geographische Gegebenheiten zu
berücksichtigen sind oder welche Art von Nutzfahrzeugen bzw. ein Verbund von Nutzfahrzeugen
1 mit Arbeitsmaschinen 4 zum Einsatz kommen.
[0022] In Abhängigkeit von der Verwendung des Nutzfahrzeuges 1 und der Arbeitsmaschine 4
entstehen eine Vielzahl von Daten, die nach unterschiedlichsten Gesichtspunkten ausgewertet
werden können. Entscheidend dabei ist, dass die erfassten Arbeitsabläufe permanent
berücksichtigt und in die Auswertung bzw. Analyse mit einfließen. Dies bedeutet, wenn
der jeweilige Benutzer 3 einen Vorschlag für die unmittelbar zukünftig anstehende
Steuerung des Nutzfahrzeuges 1 nicht umsetzen, dann wird die Überwachungseinrichtung
21 bzw. deren Auswerteeinrichtung 16 dieses Verhalten des Benutzers 3 berücksichtigen
und nach einigen wenigen Wiederholungen die vom Benutzer 3 gewünschten Steuerabläufe
anbieten bzw. vorhersagen.
1. Nutzfahrzeuge (1), insbesondere für landwirtschaftlich einsetzbare Arbeitsmaschinen
(4), Geräte, Mähwerke oder ein Arbeitsverbund solcher Nutzfahrzeuge (1) und Arbeitsmaschinen
(4),
bestehend aus:
- einer für einen Benutzer (3) zugängliche Fahrerkabine (10), in der die zur Steuerung
und Bedienung des Nutzfahrzeuges (1, 4) erforderlichen Bauteile, beispielsweise Lenkrad,
Gaspedal, Bremse oder sonstige Bedienungseinrichtungen vorhanden sind,
- einer Vielzahl von Sensoren (6) oder Messgeräte (8), durch die der Betriebszustand
und die Verwendung des Nutzfahrzeuges(1, 4) überwacht und Messergebnisse generiert
sind,
- einer elektrischen Auswerte- und Berechnungseinrichtung (13), durch die die Daten
der Sensoren (6), Messgeräte (8) und der internen Buskommunikation in Messdaten umgewandelt
oder umgerechnet sind,
- und aus einer Sende- und Leseeinrichtung (5), auf der die von der Auswerte- und
Berechnungseinrichtung (13) während der Benutzung entstehenden Messdaten angezeigt
sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Arbeitsabläufe bei der Verwendung des Nutzfahrzeuges (1, 4) von der Auswerte-
und Bedieneinrichtung (13) abgefragt und gespeichert sind,
- dass die erzeugten Benutzungsdateien in einen externen Datenspeicher (11) gesendet und
in diesem hinterlegt und vor einer externen Auswerteinrichtung (16) nach vorgegebenen
mathematischen und/oder physikalischen und/oder physiologischen Programmen ausgewertet
oder analysiert sind,
- und dass die ausgewerteten oder analysierten Benutzungsdaten vor- und während der Bedienung
des Nutzfahrzeuges (1) mit den analysierten Datensätzen der Auswerte- und Bedieneinrichtung
(13) verglichen und angepasst sind.
2. Nutzfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Vielzahl von Benutzern (3) der Nutzfahrzeuge (1) zu einem Benutzerdatenpool
in dem externen Datenspeicher (11) zusammengefasst sind, und dass die ausgewerteten
oder analysierten Benutzerdaten an die Auswerte-und Bedienungsrichtung (13) in dem
jeweiligen Nutzfahrzeug (1) übermittelt sind.
3. Nutzfahrzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die jeweilige Auswerte- und Bedienungseinrichtung (13) dem Benutzer individuell
angepasste Datensätze für die Verwendung und Steuerung des Nutzfahrzeuges (1) angezeigt
ist.
4. Nutzfahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messdaten der Sensoren (6) und Messgeräte (8) mit den Benutzerdatensätzen verknüpft
sind und dass durch diese Verknüpfung das jeweilige Benutzerverhalten an geographische
oder regional bestehende Gegebenheiten angepasst sind.
5. Verfahren zur Erfassung von Arbeitsabläufen an Maschinen, Nutzfahrzeugen oder einem
Verbund von Traktoren, landwirtschaftlich verwendeten Maschinen, die von einem Benutzer
(3) gesteuert sind,
gekennzeichnet durch die hochgefahrenen Verfahrensschritte:
- Erfassen und Auswerten der Arbeitsfläche des Benutzers (3) während des Betriebszustandes
des Nutzfahrzeuges (1),
- Senden der Benutzerdaten an einen externen Datenspeicher (11)
- Analysieren oder Auswerten der Benutzerdaten durch eine externe Rechnereinheit (16) unter mathematischen und/oder physikalischen und/oder
physiologischen Aspekten,
- Senden der analysierten oder ausgewerteten Datensätzen an eine von dem Benutzer
(3) erkennbare Auswerte- und Bedieneinrichtung (13).
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Vielzahl von Benutzerdaten in den externen Datenspeicher (11) übermittelt ist,
die von der externen Rechnereinrichtung (16) ausgewertet und an den zuständigen Benutzer
(3) bzw. dessen Auswerte- und Bedieneinrichtung (13) weitergeleitet sind.
7. Überwachungs- und Berechnungseinrichtung (21) für Nutzfahrzeuge (1) oder Arbeitsmaschinen
(4), die von einem Benutzer (3) gesteuert sind,
bestehend aus:
- einer Auswerte- und Bedieneinrichtung (13) und einem Lese- und Informationsgerät
(5), durch die der Benutzer (3) den Betriebszustand, die aktuelle Arbeitsweise des
Nutzfahrzeuges (1) und der Arbeitsmaschine (4) erkennen kann,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Bedieneinrichtung (13) mit einem externen Datenspeicher (11) derart
kommuniziert, dass die Daten in diesem gespeichert und mit Hilfe einer externen Auswerteeinrichtung
(16) ausgewertet und/oder analysiert sind, dass die ausgewerteten und/oder analysierten
Datensätze von dem externen Datenspeicher (11) an die Auswerte- und Bedieneinrichtung
(13) des Nutzfahrzeuges (1) gesandt sind und dass die Datensätze die unmittelbar zukünftig
stattfindenden Steuer- und Befehlsabläufe prognostizieren oder anzeigen.