[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen
einer Landmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft
zudem ein Verfahren zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen mit den Merkmalen des
Verfahrensanspruchs 19. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Landmaschine mit
den Merkmalen des Anspruchs 22.
[0002] Zur Beeinflussung, wie z.B. zur Steuerung und/oder Parametrisierung, von Maschinenfunktionen
von Landmaschinen finden zunehmend mobile Endgeräte, wie Smartphones oder Tablet-Computer
oder dergl. Geräte Verwendung. Derartige mobile Endgeräte sind in der Regel wesentlich
günstiger als bisher eingesetzte Bedientableaus und können zudem zumeist auch ohne
drahtgebundene Kommunikationskanäle eingesetzt werden. Mobile Endgeräte sind jedoch
zur Beeinflussung, d.h. insbesondere zur Steuerung und Parametrisierung von Maschinenfunktionen
nur bedingt geeignet.
[0003] Um sicherheitsrelevante Maschinenfunktionen an einer Landmaschine beeinflussen zu
können, müssen die an den Landmaschinen vorhandenen Steuereinrichtungen und deren
Komponenten die Anforderungen der sog. "Funktionalen Sicherheit" erfüllen. Wobei diese
Anforderungen in einer Mehrzahl von technischen Normen vorgegeben sind, so bspw. in
der ISO 26262 oder der ISO 13849 oder der ISO 25119. Auf Basis dieser Normen können
sog. Performance Level definiert werden, auf Basis derer die jeweiligen Systeme zur
Beeinflussung von Maschinenfunktionen entsprechende Anforderungen bzw. Sicherheitsanforderungen
erforderlich machen.
[0004] Ein System zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen mittels eines mobilen Endgeräts
geht aus der
DE 102 17 398 A1 bereits hervor. Ein mobiles Endgerät dient hierbei zur Befehlseingabe in eine Steuereinrichtung.
Wobei mittels dieses Systems sowohl sicherheitsrelevante Maschinenfunktionen als auch
nicht sicherheitsrelevante Maschinenfunktionen ohne jegliche, durch Sicherheitsanforderungen
bzw. durch Performance Level erforderliche, Überprüfungen bzw. Überwachungen angesteuert
werden, so dass ein ausreichendes Sicherheitsniveau mittels des hierbei beschriebenen
Systems nicht erreicht werden kann.
[0005] Neben den Aspekten der Funktionalen Sicherheit ist ein weiteres Problem bei der Verwendung
von mobilen Endgeräten darin zu sehen, dass die durch drahtlos ausgebildete Kommunikationskanäle
ausgeführte Signalübertragung zwischen einer Steuereinrichtung und dem mobilen Endgerät
unterbrochen werden kann, wodurch wiederum die Beeinflussung der Maschinenfunktionen
behindert und mitunter auch Fehlfunktionen der Maschinenfunktionen hervorgerufen werden
können.
[0006] Angesichts des bekannten Standes der Technik kann die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin gesehen werden, ein System zur Verfügung zu stellen, mittels welchem Maschinenfunktionen
von Landmaschinen mittels eines mobilen Endgerät auch beim Ausfalls eines Kommunikationskanals
beeinflussbar sind und das System zudem derartig ausgeführt ist, dass dieses auch
für sicherheitsrelevante Maschinenfunktionen einsetzbar ist.
[0007] Diese Aufgaben werden gelöst durch ein System zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen
einer Landmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, sowie durch ein
Verfahren zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen mit den Merkmalen des Verfahrensanspruch
19, sowie durch eine Landmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 22. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
[0008] Zur Lösung der vorgenannten Aufgaben schlägt die Erfindung ein System zur Beeinflussung
von Maschinenfunktionen einer Landmaschine vor, umfassend zumindest einen elektrisch
und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betriebenen Aktor, zur Ausführung der Maschinenfunktion,
umfassend zudem eine Steuereinrichtung, die zur mittelbaren oder unmittelbaren Steuerung
des zumindest einen Aktors ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung mit zumindest
einem mobilen Endgerät über zumindest einen ersten Kommunikationskanal sowie einem
zweiten Kommunikationskanal, zur Übertragung von Signalen, verbindbar ist, und wobei
das zumindest eine mobile Endgerät zur Durchführung von Verwaltungsprozessen und/oder
zur Befehlseingabe in die Steuereinrichtung ausgebildet ist.
[0009] Um ein System zur Verfügung zu stellen, mittels welchem Maschinenfunktionen von Landmaschinen
mittels eines mobilen Endgerät auch beim Ausfall eines Kommunikationskanals beeinflussbar
sind, und das System zudem derartig ausgeführt ist, dass dieses auch für sicherheitsrelevante
Maschinenfunktionen einsetzbar ist, ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ausgebildet
ist, in Abhängigkeit der Befehlseingabe mittels des zumindest einem mobilen Endgerät
einen Signalvergleich der Signale zwischen dem mobilen Endgerät und dem zumindest
einen ersten Kommunikationskanal sowie zwischen dem mobilen Endgerät und dem zweiten
Kommunikationskanal durchzuführen, wobei die Steuereinrichtung zudem ausgebildet ist,
eine Maschinenfunktion in Abhängigkeit der durch den Signalvergleich ermittelten Signale
zur variieren und/oder zu aktivieren oder deaktivieren.
[0010] Das erfindungsgemäße System kann insbesondere bei in der Landwirtschaft verwendeten
Landmaschinen verwendet werden. Wobei es sich bei den Landmaschinen insbesondere um
landwirtschaftliche Arbeitsgeräte (z.B. mittels Zugfahrzeug gezogene Sämaschine und/oder
Bodenbearbeitungsmaschine und/oder Feldspritze und/oder Düngerstreuer) handeln kann.
Ebenso kann es sich bei den Landmaschinen um selbstfahrende Arbeitsgeräte (z.B. selbstfahrende
Feldspritze und/oder selbstfahrender Düngerstreuer) oder Traktoren handeln. Auch autonome
Fahrzeuge welche für den landwirtschaftlichen Einsatz ausgebildet sind, sind denkbar.
Beispiele für Landmaschinen sind bspw. Bodenbearbeitungsgeräte, Sägeräte, Pflanzenschutzspritzen,
oder Düngerstreuer.
[0011] Die Beeinflussung der Maschinenfunktionen kann ein Steuern und/oder ein Regeln und/oder
eine Parametrisierung beinhalten, insbesondere ein Steuern und/oder Regeln und/oder
eine Parametrisierung von die Maschinenfunktionen durchführenden bzw. ausführenden
Aktoren. Beispiele für derartige Maschinenfunktionen sind bspw.
- ein Klappen von einzelnen Maschinenabschnitten zueinander,
- ein Heben und Absenken von an den Maschinen angebrachten Komponenten, bzw. der Landmaschine
an sich,
- ein aktivieren- und deaktivieren von Antrieben,
- ein Lenken der Landmaschine bzw. dessen Räder,
- eine Parametrisierung von Abschalt- und Einschaltzeiten bei Section-Control Systemen,
- eine Parametrisierung von Abschalt- und Einschaltpositionen für Aktoren bei Section-Control
Systemen,
- eine Variation von Ausbringmengen,
Darüber hinaus wäre jedoch noch eine Vielzahl von weiteren Maschinenfunktionen denkbar.
[0012] Bei den Aktoren bzw. bei dem zumindest einen Aktor kann es sich insbesondere um elektrisch
und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betriebene bzw. ansteuerbare Elemente handeln,
bspw. um Motoren, Zylinder, Linearantriebe, Stellantriebe oder jegliche zumindest
zwei Arbeitszustände aufweisende Elemente (z.B. Licht) oder dergl. Wobei die Aktoren
vorzugsweise derartig ausgebildet sind, dass diese Bewegungen entsprechend durchführen
und somit Maschinenfunktionen beeinflussen bzw. variieren können. Insbesondere sind
die Aktoren ausgebildet um mittels diesen auch Sicherheitsrelevante Maschinenfunktionen
bzw. Maschinenbewegungen durchführen zu können, das Bedeutet dass die Aktoren jeweils
derartig ausgeführt sind, das mittels diesen ein erforderliches Sicherheitsniveau
bzw. ein erforderlicher Performance Level erreichbar ist.
[0013] Die Steuereinrichtung umfasst bzw. kann insbesondere mit einer elektrischen und/oder
pneumatischen und/oder hydraulischen und/oder einer Kombination dieser Energie- und
Signalübertragungsarten basierenden Steuerung und/oder Schaltung in Wirkverbindung
stehen oder diese mit umfassen bzw. beinhalten.
[0014] Es ist zudem möglich, dass zur Beeinflussung der Aktoren bzw. der Maschinenfunktionen
der Landmaschine drahtgebundene Kabelverbindungen vorgesehen sind, z.B. ein BUS-System
wie bspw. ein ISO-Bussystem (z. B. gemäß ISO 11783) bzw. ein CAN-Bus System, mittels
welcher drahtgebundener Kabelverbindung insbesondere die Module und/oder Komponenten
der Steuereinrichtung sowie der/die Aktoren verbunden sein können. Auch drahtlose
Kommunikationsschnittstellen wären denkbar (z.B. drahtlose Funkverbindungen wie WLAN,
Bluetooth, Infrarot, oder vergleichbare).
[0015] Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung sowohl drahtgebundene als auch drahtlose
Verbindungen bzw. Kommunikationsschnittstellen umfasst. Insbesondere ist es möglich
dass die Steuereinrichtung mehrere Module (z.B. Ventile, Rechnereinheiten, oder dergl.)
umfasst, welche mittels drahtgebundener und drahtloser Verbindungen miteinander verbindbar
sind, bzw. im Betrieb verbunden sind.
[0016] Es sei noch darauf hingewiesen, dass die Begriffe "Steuereinrichtung" und "Regelungseinrichtung"
sich auf elektronische und/oder mechanische und/oder pneumatische und/oder hydraulische
Steuerungen beziehen können, die je nach Ausbildung Steuerungsaufgaben und/oder Regelungsaufgaben
übernehmen können. Auch wenn hierin der Begriff "Steuern" verwendet wird, kann damit
gleichsam zweckmäßig auch "Regeln" umfasst sein. Ebenso kann bei Verwendung des Begriffs
"Regeln" gleichsam auch ein "Steuern" damit umfasst sein.
[0017] Die Steuereinrichtung ist insbesondere derartig ausgeführt, dass mittels dieser die
jeweiligen Aktoren mittelbar oder unmittelbar angesteuert und/oder parametrisiert
werden können, bzw. dass diese mittelbar oder unmittelbar ansteuerbar und/oder parametrisierbar
sind.
[0018] Zur Kommunikation und/oder Signalübertragung, ist die Steuereinrichtung mit zumindest
einem mobilen Endgerät (z.B. Mobilgerät, Handheld, Smartphone, Tablet-PC, oder vergleichbares)
verbindbar ausgeführt. Um eine auch für sicherheitsrelevante Funktionen erforderliche
Verbindung bzw. Übertragung von Signalen zu erreichen, sind das mobile Endgerät und
die Steuereinrichtung über zumindest einen ersten Kommunikationskanal sowie einen
zweiten Kommunikationskanal verbindbar bzw. im Betrieb verbunden.
[0019] Es ist möglich, dass zumindest ein Kommunikationskanal oder die zwei Kommunikationskanäle
drahtlos ausgeführt sind. Beispiele für eine derartige Ausführung als drahtlose Kommunikationskanäle
sind bspw. jegliche Arten von Funknetzen bei denen die Kommunikation insbesondere
mittels elektromagnetischer Wellen erfolgt (z.B. drahtlose Funkverbindungen wie WLAN,
Bluetooth, Infrarot, oder vergleichbare). Wobei diese Kommunikationskanäle jeweils
durch das mobile Endgerät bereitgestellt werden können und wobei die Steuereinrichtung
jeweils zumindest einen entsprechenden Signalwandler umfassen kann.
[0020] Es ist zudem möglich, dass zumindest ein Kommunikationskanal oder die zwei Kommunikationskanäle
über eine drahtgebundene Kabelverbindung ausgeführt sind. Beispiele für derartige
Drahtgebundene Kommunikationskanäle sind bspw. jegliche Arten von drahtgebundenen
Kabelverbindungen (z.B. ein BUS-System wie bspw. ein ISO-Bussystem gemäß ISO 11783
bzw. ein CAN-Bus System, oder eine vergleichbare Verbindung).
[0021] Wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass zumindest ein Kommunikationskanal drahtlos
ausgeführt ist, aber auch dass zwei Kommunikationskanäle drahtlos ausgeführt sind.
[0022] In einer Weiterbildung der Erfindung wäre es zudem denkbar, dass drei oder mehr Kommunikationskanäle
zwischen dem zumindest einen mobilen Endgerät und der Steuereinrichtung vorhanden
sind.
[0023] Zudem ist das zumindest eine mobile Endgerät ausgebildet um mittels dieses Verwaltungsprozesse
durchzuführen, d.h. mittels des mobilen Endgeräts können aktuelle Maschinendaten entsprechend
dokumentiert und gespeichert werden. Wobei das mobile Endgerät hierfür zusätzlich
mit einer Daten-Cloud oder einer sonstigen Speichereinrichtung verbindbar sein kann.
Insbesondere kann das mobile Endgerät hierbei wiederum mittels eines Funknetzes, vorzugsweise
Mobilfunknetzes mit der Daten-Cloud verbindbar sein, bzw. im Betrieb des Systems verbunden
sein.
[0024] Darüber hinaus ist das mobile Endgerät ausgebildet um mittels dieses eine Befehlseingabe
durchführen zu können. Wobei die Befehle hierbei insbesondere Befehle zur Beeinflussung
von Maschinenfunktionen sein können. Zur Befehlseingabe kann auf dem mobilen Endgerät
zudem eine entsprechend Bedienoberfläche angezeigt werden. Auch kann auf dem mobilen
Endgerät wiederum in Abhängigkeit der Art der Landmaschine und in Abhängigkeit der
jeweiligen Maschinenfunktionen eine Bedienoberfläche angezeigt werden. Wobei die Bedienoberfläche
bspw. mittels einer entsprechenden App auf dem mobilen Endgerät ausgeführt werden
kann.
[0025] Der erste Kommunikationskanal sowie der zweite Kommunikationskanal sind insbesondere
Parallel zwischen dem mobilen Endgerät und der Steuereinrichtung verschaltet. Der
erste und/oder der zweite Kommunikationskanal können zudem direkt zwischen dem mobilen
Endgerät und der Steuereinrichtung kommunizieren, oder es können noch weitere Komponenten
dazwischen geschalten sein. Bspw. Signalverstärker oder Repeater oder dergl.
[0026] Es ist möglich, dass sich zumindest ein Kommunikationskanal aus zumindest einer drahtlosen
und einer drahtgebundenen Verbindung zusammensetzt, so kann der Kommunikationskanal
bspw. derartig ausgeführt sein, dass zunächst zwischen einem mobilen Endgerät und
einer dem Kommunikationskanal zugeordneten Komponente eine drahtlose Verbindung vorhanden
ist bzw. eine drahtlose Signalübertragung erfolgt und zwischen der, dem Kommunikationskanal
zugeordneten Komponente und der Steuereinrichtung eine drahtgebundene Verbindung vorhanden
ist bzw. eine drahtgebundene Signalübertragung erfolgt, wobei hierbei auch eine umgekehrte
Ausführung denkbar ist.
[0027] Um das erreichte Sicherheitsniveau noch weiter zu erhöhen, kann insbesondere vorgesehen
sein, dass der erste Kommunikationskanal sowie der zweite Kommunikationskanal unterschiedlich
ausgebildet sind, bspw. auch durch unterschiedliche Funkübertragungssysteme gebildet
sind, (z. B. WLAN und Bluetooth). Wobei auch wiederum die Signale dieser Funkübertragungssysteme
entsprechend mittels eines Signalvergleichs kontrolliert werden, bzw. wobei auch für
diese Funkübertragungssysteme ein entsprechender plausibilitätscheck durchführbar
ist.
[0028] Es ist möglich, dass der Signalvergleich der Signale zwischen dem zumindest einen
mobilen Endgerät und dem zumindest einen ersten Kommunikationskanal sowie zwischen
dem mobilen Endgerät und dem zweiten Kommunikationskanal mittels der Steuereinrichtung
mittels einer, insbesondere einen Teil der Steuereinrichtung bildenden, Rechnereinheit
und/oder einer sonstigen Signalvergleichseinheit erfolgt. Wobei in der Rechnereinheit
und/oder in der Signalvergleichseinheit hierfür zudem entsprechende Soll-Vorgaben
für die jeweiligen erforderlichen Signale des ersten Kommunikationskanals und/oder
des zweiten Kommunikationskanals hinterlegt sein können. Insofern diese mit den tatsächlichen
übermittelten Signalen übereinstimmen, kann die jeweilige Maschinenfunktion entsprechend
beeinflusst, d.h. variiert und/oder aktiviert oder deaktiviert werden, insofern diese
nicht übereinstimmen wird eine Beeinflussung der Maschinenfunktion entsprechend unterbunden
bzw. unterbrochen. Insbesondere ist die Steuereinrichtung bzw. die Rechnereinheit
ausgebildet um die Maschinenfunktionen in Abhängigkeit der durch den Signalvergleich
ermittelten Signale zu variieren und/oder zu aktivieren oder deaktivieren.
[0029] Es ist möglich, dass der Signalvergleich bzw. die Soll-Vorgaben für den Signalvergleich
jeweils gleiche Signale (Redundante Signale) erfordern. Auch ist es möglich, dass
die Soll-Vorgaben derartig definiert sind, dass bspw. an einem Kommunikationskanal
ein dauerhaftes Signal anliegt und am parallel zu diesem angeordneten Kommunikationskanal
ein periodisches Signal (pulsierendes Signal) anliegt, wodurch sichergestellt werden
kann, dass das mobile Endgerät in Verbindung zur Steuereinrichtung steht. Darüber
hinaus können für die jeweiligen Signale der Kommunikationskanäle Zeiten definierbar
sein bzw. im mobilen Endgerät und/oder in der Steuereinrichtung hinterlegt sein, in
welchen Zeitintervallen die Signale anliegen müssen bzw. wie lange der jeweilige Befehl
am mobilen Endgerät zumindest betätigt werden muss um eine Beeinflussung der Maschinenfunktion
zu initiieren.
[0030] In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das System zur Beeinflussung
von Maschinenfunktionen eine Totmannschaltung bzw. eine Totmanneinrichtung ausbildet.
D.h. auf Basis des Signalvergleichs der Signale zwischen dem zumindest einem mobilen
Endgerät und dem zumindest einen ersten Kommunikationskanal sowie dem mobilen Endgerät
und dem zweiten Kommunikationskanal erfolgt mittels der Steuereinrichtung jeweils
eine Auswertung bzw. Analyse ob eine Kommunikation zwischen dem mobilen Endgerät und
der Steuereinrichtung den erforderlichen Sicherheitsanforderungen genügt. Somit kann
anhand des Signalvergleichs jeweils sichergestellt werden, dass keine falschen Signale
vom mobilen Endgerät zu Steuereinrichtung übertragen werden, wodurch mit dem erfindungsgemäßen
System auch mittels eines mobilen Endgerät sicherheitsrelevante Maschinenfunktionen
gesteuert und/oder parametrisiert werden können. Wobei auch wiederum diese Totmanneinrichtung
durch entsprechende definierbare Zeiten und/oder Zeitintervallen verbessert werden
kann.
[0031] Es ist zudem möglich, dass die Soll-Vorgaben für den Signalvergleich in Abhängigkeit
der jeweiligen Maschinenfunktion unterschiedlich und insbesondere definierbar sind.
So kann bspw. in Abhängigkeit der durch die Funktionale Sicherheit definierten Sicherheitsanforderungen
auch ein Signalvergleich erfolgen bzw. können Soll-Vorgaben entsprechend der Sicherheitsanforderungen
definiert sein bzw. werden. Insbesondere können die Soll-Vorgaben in der Steuereinrichtung
hinterlegt sein, bzw. können diese in einer der Steuereinrichtung zugeordneten Rechnereinheiten
hinterlegt sein.
[0032] Das erfindungsgemäße System kann vorsehen, dass bei nicht Sicherheitsrelevanten Maschinenfunktionen
kein Signalvergleich zwischen dem ersten Kommunikationskanal sowie dem zweiten Kommunikationskanal
erfolgt, so dass es für derartige Maschinenfunktionen ausreichend sein kann wenn eine
Signalübertragung mittels nur eines Kommunikationskanals erfolgt, eine zumindest teilweise
Redundanz der Signale des ersten Kommunikationskanal sowie des zweiten Kommunikationskanals
ist hierbei nicht zwingend erforderlich.
[0033] Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße System vorsehen, dass bei Sicherheitsrelevanten
Maschinenfunktionen, welche aber aufgrund der Funktionalen Sicherheit nur geringe
Sicherheitsanforderungen (niedriger und mittlerer Performance Level, bspw. QM, A;
B; C) erfordern, zwar ein Signalvergleich zwischen dem ersten Kommunikationskanal
sowie dem zweiten Kommunikationskanal erfolgt, hierbei jedoch die Soll-Vorgaben derartig
definiert sein können, das bspw. ein identisches Signal (Redundantes Signal) lediglich
kurzzeitig anliegt bzw. anliegen muss um eine jeweilige Beeinflussung der Maschinenfunktion
zu erreichen bzw. zu initiieren.
[0034] Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße System vorsehen, dass bei Sicherheitsrelevanten
Maschinenfunktionen, welche aber aufgrund der Funktionalen Sicherheit hohe Sicherheitsanforderungen
(hoher Performance Level, bspw. B; C, D, E) erfordern, ein Signalvergleich zwischen
dem ersten Kommunikationskanal sowie dem zweiten Kommunikationskanal erfolgt, hierbei
jedoch die Soll-Vorgaben derartig definiert sein können, das bspw. ein identisches
Signal (Redundantes Signal) dauerhaft vorhanden ist. In einer Weiterbildung der Erfindung
könnte hierbei zudem ein dritter Kommunikationskanal vorgesehen sein. Wobei bei einer
derartigen Ausführungsvariante wiederum vorgesehen sein kann, dass zumindest die Signale
von zwei Kommunikationskanälen identisch sind, bzw. der Soll-Vorgabe entsprechen.
[0035] Es ist möglich, dass in Abhängigkeit des Signalvergleichs zudem die landwirtschaftliche
Maschine in einen sicheren Zustand überführbar ist, d.h. erfüllt bspw. der Signalvergleich
nicht die für die jeweilige Maschinenfunktion erforderlichen Anforderungen, kann mittels
der Steuereinrichtung die Maschine in einen derartigen Zustand überführt werden, dass
diese keine Gefahrbringenden Bewegungen mehr durchführt. So können bspw. Bewegungen
von Aktoren stillgesetzt werden.
[0036] Wobei auch wiederum in der Steuereinrichtung für die jeweiligen Maschinenfunktionen
sichere Zustände hinterlegt bzw. definiert sein können, d.h. dass für die Aktoren
jeweils eine entsprechende Position hinterlegt sein kann.
[0037] Es ist möglich, dass der Signalvergleich zudem unter Berücksichtigung der Zeiten
der Signalübertragung erfolgt, d.h. es kann zudem vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit
der Maschinenfunktion wiederum die Soll-Vorgabe derartig definiert ist, dass definierte
Signale zwischen dem mobilen Endgerät und dem ersten Kommunikationskanal und dem mobilen
Endgerät und dem zweiten Kommunikationskanal eine definierte Mindestzeit vorhanden
sein bzw. anliegen müssen.
[0038] In einer weiteren Ausführungsvariante ist es zudem möglich, dass die Signale des
ersten Kommunikationskanals und/oder des zweiten Kommunikationskanals mittels eines,
bspw. im mobilen Endgerät und/oder in der Steuereinrichtung vorhandenen Zwischenspeicher,
entsprechend zwischengespeichert werden. Das bedeutet, dass bspw. eine kurzzeitige
Betätigung einer Befehlstaste einer Bedienoberfläche derartig im Zwischenspeicher
gespeichert wird, dass der Befehl über einen definierten bzw. definierbaren Zeitraum
als betätigt gilt bzw. ein entsprechendes Signal ausgibt. Diese Zwischenspeicherung
kann insbesondere bei Maschinenfunktionen die eine, entsprechende dauerhafte Betätigung
erforderlich machen wiederum das Sicherheitsniveau erhöhen, da somit auch bei einem
Ausfall des mobilen Endgeräts der Befehl nach wie vor von der Steuereinrichtung betätigt
werden kann, da alle notwendigen Voraussetzungen für eine Beeinflussung der Maschinenfunktion
erfüllt sind.
[0039] In einer Weiterbildung der Erfindung kann zusätzlich zum zumindest einen mobilen
Endgerät zumindest ein Eingabegerät vorgesehen sein. Wobei das Eingabegerät wiederum
mit der Steuereinrichtung verbindbar sein kann, bzw. im Betrieb verbunden ist. Hierfür
können die Steuereinrichtung und das Eingabegerät wiederum eine entsprechende Schnittstelle
aufweisen. Das Eingabegerät kann bspw. ein Bedientableau sein, welches Bedientableau
wiederum der Landmaschine räumlich zugeordnet sein kann. Ebenso kann das Bedientableau
aber auch einer Zugmaschine (Traktor) der Landmaschine (in diesem Fall eine mittels
eines Zugfahrzeug gezogene Landmaschine) zugeordnet sein. Die Schnittstelle des Eingabegeräts
kann als drahtlose oder drahtgebundene Schnittstelle ausgeführt sein. Insbesondere
kann das Eingabegerät mittels eines BUS-Systems (bspw. ISO-Bus-System) mit der Steuereinrichtung
verbunden sein.
[0040] Es ist möglich, dass mittels des Eingabegeräts wiederum Befehle zur Beeinflussung
von Maschinenfunktionen eingebbar sind, so dass sowohl mittels des Eingabegeräts als
auch mit dem mobilen Endgerät eine Steuerung und/oder Parametrisierung der Maschinenfunktionen
der Landmaschine realisiert werden kann. Wobei hierbei zusätzlich eine Vorrangfunktion
mittels der Steuereinrichtung umgesetzt werden kann, d.h. es kann jeweils definierbar
sein ob eine Steuerung und/oder Parametrisierung der Maschinenfunktionen mittels des
mobilen Endgeräts oder mittels des Eingabegeräts erfolgt, so dass wiederum eine doppelte
Befehlseingabe verhindert wird. Die Vorrangsteuerung ist hierbei derartig ausgeführt,
dass nach Vorwahl bzw. Definition des mobilen Endgerät oder des Eingabegeräts mittels
des jeweils anderen Geräts eine Eingabe von Steuerungs- und/oder Parametrisierungsbefehlen
keine oder nur noch begrenzte Auswirkungen haben.
[0041] Wobei wiederum die Vorrangfunktion in einer Weiterbildung derartig ausgeführt sein
kann, bzw. die Vorrangfunktion derartig begrenzt sein kann, dass diese bspw. von einem
Not-Aus, d.h. von Sicherheitsrelevanten Befehlen übersteuerbar ist.
[0042] Es ist möglich, dass der, der Steuereinrichtung zugeordneten Rechnereinheit oder
einem Modul der Steuereinrichtung ein Element zur Signalumwandlung zugeordnet ist,
mittels welchem Signalwandler die durch den ersten Kommunikationskanal und/oder durch
den zweiten Kommunikationskanal mittels Funk übertragenen Signale in ein derartiges
Signal umgewandelt werden, so dass mittels der Steuereinrichtung wiederum entsprechende
Steuerungs- und/oder Parametrisierungsbefehle erzeugt und generiert werden können.
[0043] Es ist möglich, dass das mobile Endgerät mit einer Daten-Cloud verbindbar ist, bzw.
im Betrieb verbunden ist, mittels welcher Daten-Cloud insbesondere eine Abspeicherung
bzw. Sicherung der Verwaltungsdaten erfolgt. Wobei zur Erfassung der Verwaltungsdaten
an der Landmaschine und/oder an den, die Maschinenfunktion durchführenden Aktoren
jeweils Sensoren oder dergl. Messmittel angebracht sind. Darüber hinaus ist es zudem
möglich, dass die Steuereinrichtung mit einer entsprechenden Daten-Cloud verbindbar
ist, bzw. im Betrieb verbunden ist.
[0044] Die Erfindung kann zudem vorsehen, dass an der Maschine verschiedenste Aktoren angebracht
sind, bzw. dass an der Maschine eine Mehrzahl von Aktoren angebracht sind welche jeweils
verschiedenste Maschinenfunktionen ausführen können. Wobei wiederum in Abhängigkeit
der jeweiligen Maschinenfunktion und des jeweiligen Aktors der Signalvergleich bzw.
die Plausibilitätsprüfung der Signale unterschiedlich ausgeführt werden. Das bedeutet,
dass ein Signalvergleich insbesondere in Abhängigkeit der für die Maschinenfunktion
erforderlichen Sicherheitsanforderungen erfolgt.
[0045] Es ist möglich dass die Verbindung zwischen dem mobilen Endgerät und der Steuereinrichtung
einen dritten bzw. zusätzlichen Kommunikationskanal umfasst, mittels welchem bspw.
die Verwaltungsprozesse durchgeführt werden. So kann vorgesehen sein, dass der erste
Kommunikationskanal sowie der zweite Kommunikationskanal zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen
dienen sowie einer dritter Kommunikationskanals zur Signalübertragung von Verwaltungsdaten
dienen, wodurch eine sichere Signal- bzw. Datenübertragung nochmals verbessert werden
kann und insbesondere eine gegenseitige Beeinflussung der Signale unterbunden wird.
[0046] Das System zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen, kann zusätzlich eine Folgesteuerung
ausbilden, d.h. das System bzw. insbesondere dessen Steuereinrichtung können derartig
ausgebildet sein, dass eine Variation und/oder Aktivierung oder Deaktivierung einer
Maschinenfunktion erst ermöglicht wird bzw. umgesetzt wird sobald eine vorherige Maschinenfunktion
oder ein vorheriger Befehl entsprechend ausgeführt und beendet wurde. Auch kann vorgesehen
sein, dass eine Variation und/oder Aktivierung oder Deaktivierung einer Maschinenfunktion
erst ermöglicht wird bzw. umgesetzt wird, sobald die Signalübertragung für eine vorherige
Maschinenfunktion abgeschlossen wurde.
[0047] Es ist möglich, dass mittels des mobilen Endgeräts und/oder der Steuereinrichtung
und/oder des Eingabegeräts noch weitere Signale bereitgestellt werden können, bspw.
GPS-Signale (z. B. die aktuelle Position). So kann wiederum eine Steuerung- und/oder
Parametrisierung der Maschinenfunktionen durch die noch weiteren, bereitgestellten
Signale noch weiter verbessert werden, oder auch wiederum eine Steuerung- und/oder
Parametrisierung auf Basis dieser zusätzlich bereitgestellten Signale wie bspw. Positionssignale
erfolgen.
[0048] Es kann zudem vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung mit verschiedensten Sensoren
verbindbar ausgeführt sein kann, bzw. im Betrieb verbunden ist. Wobei wiederum die
Steuereinrichtung in einer Weiterbildung der Erfindung eine Beeinflussung von Maschinenfunktionen
in Abhängigkeit der mittels der Sensoren erfassten Messerwerte bzw. Signale durchführt.
So kann vorgesehen sein, dass eine Beeinflussung von Maschinenfunktionen nicht nur
in Abhängigkeit der Signalübertragungen des ersten Kommunikationskanals und des zweiten
Kommunikationskanals erfolgt, sondern zusätzlich in Abhängigkeit von Sensorsignalen.
Die Sensorsignale können hierbei bspw. Signale zu Positionen des/der Aktoren sein.
[0049] Wenn zuvor das Erfindungsgemäße System zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen
beschrieben wurde, so sei an dieser Stelle ausdrücklich betont, dass alle Aspekte
und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem System zur Beeinflussung von
Maschinenfunktionen erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des nachfolgenden
erfindungsgemäßen Verfahren sowie der nachfolgenden beschriebenen Landmaschine betreffen
oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den
Anspruchsdefinitionen vom erfindungsgemäßen System zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen
die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren und die
erfindungsgemäße Landmaschine. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle
Aspekte die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder der erfindungsgemäßen
Landmaschine erläutert werden, gleichermaßen Teilaspekte des Systems zur Beeinflussung
von Maschinenfunktionen sein können.
[0050] Zur Lösung der Aufgaben schlägt die Erfindung zudem ein Verfahren zur Beeinflussung
von Maschinenfunktionen einer Landmaschine vor. Wobei das Verfahren zumindest umfasst:
- die Bereitstellung einer Landmaschine, wobei die landwirtschaftliche Maschine zudem
umfasst:
- zumindest einen elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betriebenen Aktor,
zur Ausführung der Maschinenfunktion,
- eine Steuereinrichtung, die zur mittelbaren oder unmittelbaren Steuerung des zumindest
einen Aktors ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung mit zumindest einem mobilen
Endgerät über einen ersten Kommunikationskanal sowie einem zweiten Kommunikationskanal,
zur Übertragung von Signalen, verbindbar ist, und wobei das mobile Endgerät zur Durchführung
von Verwaltungsprozessen und/oder zur Befehlseingabe in die Steuereinrichtung ausgebildet
ist.
[0051] Um ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels welchem Maschinenfunktionen von
Landmaschinen mittels eines mobilen Endgerät auch beim Ausfall eines Kommunikationskanals
beeinflussbar sind, sieht das Verfahren einen Signalvergleich von Signalen zwischen
dem mobilen Endgerät und dem ersten Kommunikationskanal und zwischen dem mobilen Endgerät
und dem zweiten Kommunikationskanal vor sowie, dass eine Variation und/oder Aktivierung
oder Deaktivierung einer Maschinenfunktion in Abhängigkeit des mittels der Steuereinrichtung
durchgeführten Signalvergleich erfolgt.
[0052] Die Steuereinrichtung ist derartig ausgeführt, dass mittels dieser die jeweiligen
Aktoren mittelbar oder unmittelbar ansteuerbar und/oder parametrisierbar sind bzw.
im Betrieb der Landmaschine mittelbar oder unmittelbar angesteuert und/oder parametrisiert
werden können.
[0053] Das Verfahren kann zudem vorsehen, dass der Signalvergleich der Signale zwischen
dem zumindest einen mobilen Endgerät und dem zumindest einen ersten Kommunikationskanal
sowie zwischen dem mobilen Endgerät und dem zweiten Kommunikationskanal mittels der
Steuereinrichtung mittels einer, insbesondere einen Teil der Steuereinrichtung bildenden,
Rechnereinheit und/oder einer sonstigen Signalvergleichseinheit erfolgt. Wobei in
der Rechnereinheit und/oder in der Signalvergleichseinheit hierfür zudem entsprechende
Soll-Vorgaben für die jeweiligen erforderlichen Signale des ersten Kommunikationskanals
und/oder des zweiten Kommunikationskanals hinterlegt sein können. Insofern diese mit
den tatsächlichen übermittelten Signalen übereinstimmen, kann die jeweilige Maschinenfunktion
entsprechend beeinflusst, d.h. variiert und/oder aktiviert oder deaktiviert werden,
insofern diese nicht übereinstimmen wird eine Beeinflussung der Maschinenfunktion
entsprechend unterbunden bzw. unterbrochen. Insbesondere ist die Steuereinrichtung
bzw. die Rechnereinheit ausgebildet um die Maschinenfunktionen in Abhängigkeit der
durch den Signalvergleich ermittelten Signale zu variieren und/oder zu aktivieren
oder deaktivieren.
[0054] Die Erfindung betrifft ferner eine Landmaschine, umfassend ein System und/oder ein
Verfahren zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion insbesondere eines Aktors einer
Landmaschine, wie in diesem Dokument beschrieben.
[0055] Die Landmaschine kann insbesondere derartig ausgebildet sein, dass diese in der Landwirtschaft
einsetzbar ist. Wobei es sich bei der Landmaschine insbesondere um ein landwirtschaftliches
Arbeitsgerät (z.B. mittels Zugfahrzeug gezogene Sämaschine und/oder Bodenbearbeitungsmaschine
und/oder Feldspritze und/oder Düngerstreuer) handeln kann. Ebenso kann es sich bei
der Landmaschine um ein selbstfahrendes Arbeitsgerät (z.B. selbstfahrende Feldspritze
und/oder selbstfahrender Düngerstreuer) oder Traktoren handeln. Auch autonome Fahrzeuge
welche für den landwirtschaftlichen Einsatz ausgebildet sind, sind denkbar. Beispiele
für Landmaschinen sind bspw. Bodenbearbeitungsgeräte, Sägeräte, Pflanzenschutzspritzen,
oder Düngerstreuer.
[0056] Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung
sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Größenverhältnisse
der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen
Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung
vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Es zeigen:
- Figur 1
- ein Blockschaltbild eines Systems zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion mit einem
mobilen Endgerät, einer Steuereinrichtung sowie einem Aktor,
- Figur 2
- ein Blockschaltbild eines Systems zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion mit einem
mobilen Endgerät, einer Steuereinrichtung sowie einem Aktor, wobei die Steuereinrichtung
sich aus mehreren Modulen zusammensetzt,
- Figur 3
- ein Blockschaltbild eines Systems zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion mit einem
mobilen Endgerät, einer Steuereinrichtung, einem Aktor sowie einem zusätzlichen, insbesondere
an der landwirtschaftlichen Maschine vorhandenen Eingabegerät,
- Figur 4
- ein Blockschaltbild eines Systems zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion gemäß
der Figur 3, wobei das mobile Endgerät zudem mit einer Daten-Cloud verbunden ist.
- Figur 5
- ein Blockschaltbild eines Systems zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion gemäß
der Figuren 3 und 4 wobei zusätzlich die Steuereinrichtung mit einer Daten-Cloud verbunden
ist.
[0057] Die in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise
überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen
sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen
bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Die dargestellten Ausführungsformen
stellen lediglich Beispiele dar, wie das erfindungsgemäße System zur Beeinflussung
einer Maschinenfunktionen und das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können
und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
[0058] Eine einfache Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Systems 10 zur Beeinflussung
einer Maschinenfunktion geht aus der Figur 1 hervor. Das System 10 umfasst eine mobiles
Endgerät 12 (Handheld, Tablet-PC, Smartphone, oder dergl.) eine Steuereinrichtung
14 sowie einen, die Maschinenfunktion durchführenden Aktor 16. Wobei die Steuereinrichtung
14 gemäß der Figur 1 durch gepunktete Linien dargestellt ist und sich gemäß der Figur
1 aus zwei Komponenten bzw. Modulen 18 zusammensetzt. Bei den Modulen 18 kann es sich
bspw. um eine Rechnereinheit und um ein Ventil handeln. Es wären jedoch auch andere
Komponenten und Module denkbar.
[0059] Das mobile Endgerät 12 ist mittels eines ersten Kommunikationskanals 20 sowie eines
zweiten Kommunikationskanals 22 mit der Steuereinrichtung 14 verbunden, bzw. sind
zwischen dem mobilen Endgerät 12 und der Steuereinrichtung 14 einer erster Kommunikationskanal
20 und ein zweiter Kommunikationskanal 22 zur Signalübertragung vorgesehen.
[0060] Beim Aktor 16 handelt es sich gemäß der Figur 1 um einen pneumatisch oder hydraulisch
betriebenen Zylinder. Wobei auch andere Aktoren denkbar wären, insbesondere derartige
die elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betrieben bzw. angesteuert
werden können, bspw. um Motoren, Zylinder, Stellantriebe oder dergl. Wobei der/die
Aktoren 16 insbesondere derartig ausgeführt sind, dass diese Bewegungen entsprechend
durchführen und somit Maschinenfunktionen beeinflussen bzw. variieren können. Insbesondere
sind die Aktoren 16 ausgebildet um mittels diesen auch Sicherheitsrelevante Maschinenfunktionen
bzw. Maschinenbewegungen durchführen zu können.
[0061] Die Steuereinrichtung 14 setzt sich auch mehreren Modulen 18 zusammen welche Module
18 mit einer elektrischen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen und/oder einer
Kombination dieser Energie- und Signalübertragungsarten basierenden Steuerung und/oder
Schaltung in Wirkverbindung stehen oder diese mit umfassen bzw. beinhalten. Bspw.
kann zur Beeinflussung des Aktors 16 bzw. der Maschinenfunktionen der Landmaschine
ein BUS-System wie bspw. ein ISO-Bus System vorgesehen sein. Auch drahtlose Kommunikationsschnittstellen
wären denkbar.
[0062] Gegenüber der Figur 1 wurde bei der Figur 2 die Steuereinrichtung 14 um ein zusätzliches
Modul 18 ergänzt, wobei es sich bei dem Modul 18 bspw. um einen Signalwandler 24 handeln
kann. D.h. mittels des Signalwandlers 24 können mittels des mobilen Endgeräts 12 übertragene
Funksignale (drahtlose Signale) derartig umgewandelt werden, dass diese auf bspw.
ein BUS-System übertragen werden können oder umgekehrt.
[0063] Gegenüber der Figur 2 wurde das System 10 zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion
gemäß der Figur 3 um ein zusätzliches Eingabegerät 26 erweitert. Wobei das Eingabegerät
26 bspw. ein Bedientableau sein kann welches insbesondere der Landmaschine und/oder
einem die Landmaschine ziehenden Zugfahrzeug zugeordnet sein kann. Das Eingabegerät
26 ist vorzugsweise über eine zusätzliche Schnittstelle 28 mit der Steuereinrichtung
14 verbunden. Die Schnittstelle 28 kann insbesondere als drahtgebundene Verbindung
ausgeführt sein und bspw. ein BUS-System sein. Mittels des Eingabegerätes 26 können
wiederum Befehle zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen eingegeben werden.
[0064] Gegenüber über der Figur 3 wurde bei der Figur 4 das System 10 zur Beeinflussung
einer Maschinenfunktion derartig ergänzt, dass das mobile Endgerät 12 mit einer Daten-Cloud
30 verbindbar ist. Des Weiteren wurde das System gemäß der Figur 4 in der Figur 5
noch derartig ergänzt das auch die Steuereinrichtung 14 insbesondere bspw. eine der
Steuereinrichtung 14 zugeordnete Rechnereinheit mit einer Daten-Cloud 30 verbindbar
ist.
[0065] Die Ausführungsbeispiele der Figuren 1 bis 5 zeigen jeweils mögliche Blockschaltbilder
eines Systems 10 zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen einer Landmaschine. Das
System 10 umfasst jeweils einen elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch
betriebenen Aktor 16, zur Ausführung der Maschinenfunktion, sowie eine Steuereinrichtung
14, die zur mittelbaren oder unmittelbaren Steuerung des Aktors 16 ausgebildet ist,
wobei die Steuereinrichtung 14 mit einem mobilen Endgerät 12 über einen ersten Kommunikationskanal
20 und einem zweiten Kommunikationskanal 22, zur Übertragung von Signalen, verbindbar
ist und wobei das mobile Endgerät 12 zur Durchführung von Verwaltungsprozessen und/oder
zur Befehlseingabe in die Steuereinrichtung 14 ausgebildet ist. Die Erfindung sieht
vor, dass die Steuereinrichtung 14 zudem ausgebildet ist, in Abhängigkeit der Befehlseingabe
mittels des mobilen Endgerät 12 einen Signalvergleich der Signale zwischen dem mobilen
Endgerät 12 und dem ersten Kommunikationskanal 20 und zwischen dem mobilen Endgerät
12 und dem zweiten Kommunikationskanal 22 durchzuführen, wobei die Steuereinrichtung
14 zudem ausgebildet ist, zumindest eine Maschinenfunktion in Abhängigkeit der durch
den Signalvergleich ermittelten Signale zur variieren und/oder zu aktivieren oder
deaktivieren.
[0066] Die Steuereinrichtung 14 umfasst bzw. kann insbesondere mit einer elektrischen und/oder
pneumatischen und/oder hydraulischen und/oder einer Kombination dieser Energie- und
Signalübertragungsarten basierenden Steuerung und/oder Schaltung in Wirkverbindung
stehen oder diese mit umfassen bzw. beinhalten.
[0067] Es ist zudem möglich, dass zur Beeinflussung der Aktoren 16 bzw. der Maschinenfunktionen
der Landmaschine ein BUS-System wie bspw. ein ISO-Bus System vorgesehen ist, mittels
welches BUS-Systems insbesondere die Module 18 und/oder Komponenten der Steuereinrichtung
14 sowie die Aktoren 16 verbunden sein können. Auch drahtlose Kommunikationsschnittstellen
wären denkbar. Zudem ist es möglich das die Steuereinrichtung 14 wiederum eine Kombination
aus zumindest einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle und zumindest eines BUS-
Systems ist.
[0068] Es ist möglich, dass zumindest einer oder die zwei Kommunikationskanäle 20, 22 drahtlos
ausgeführt sind. Beispiele für eine derartige Ausführung als drahtlose Kommunikationskanäle
20,22 sind bspw. jegliche Arten von Funknetzen bei denen die Kommunikation insbesondere
mittels elektromagnetischer Wellen erfolgt, wobei diese drahtlose Verbindung, gemäß
der Figuren 1 bis 5 jeweils durch unterbrochene Linien dargestellt ist.
[0069] Zudem ist das mobile Endgerät 12 ausgebildet um mittels dieses Verwaltungsprozesse
durchzuführen, d.h. mittels des mobilen Endgeräts 12 können aktuelle Maschinendaten
entsprechend dokumentiert und gespeichert werden. Wobei das mobile Endgerät 12 hierfür
zusätzlich mit einer Daten-Cloud 30 oder einer sonstigen Speichereinrichtung verbunden
werden kann.
[0070] Der erste Kommunikationskanal 20 und der zweite Kommunikationskanal 22 sind, gemäß
der Figuren 1 bis 5 insbesondere Parallel zwischen dem mobilen Endgerät 12 und der
Steuereinrichtung 14 zueinander. Zudem sind der erste und der zweite Kommunikationskanal
20, 22 direkt zwischen dem mobilen Endgerät 12 und der Steuereinrichtung 14 angeordnet
es könnten aber auch noch weitere Komponenten dazwischen geschalten sein. Bspw. Signalverstärker
oder Repeater oder dergl.
[0071] Um das erreichte Sicherheitsniveau noch weiter zu erhöhen, kann insbesondere vorgesehen
sein, dass der erste Kommunikationskanal 20 und der zweite Kommunikationskanal 22
unterschiedlich ausgebildet sind, bspw. auch durch unterschiedliche Funkübertragungssysteme
gebildet sind, (z. B. WLAN und Bluetooth). Wobei auch wiederum die Signale dieser
Funkübertragungssysteme entsprechend mittels eines Signalvergleichs kontrolliert werden,
bzw. wobei auch für diese Funkübertragungssysteme ein entsprechender plausibilitätscheck
durchgeführt wird.
[0072] Gemäß der Figuren 3 bis 5 sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass zusätzlich
zum mobilen Endgerät 12 ein Eingabegerät 26 vorgesehen ist. Wobei das Eingabegerät
26 wiederum mit der Steuereinrichtung 14 verbunden sein kann. Hierfür können die Steuereinrichtung
14 und das Eingabegerät 26 wiederum eine entsprechende Schnittstelle 28 aufweisen.
Das Eingabegerät 26 kann bspw. ein Bedientableau sein, welches Bedientableau wiederum
der Landmaschine räumlich zugeordnet sein kann. Ebenso kann das Bedientableau aber
auch einer Zugmaschine (Traktor) der Landmaschine (in diesem Fall eine mittels eines
Zugfahrzeug gezogene Landmaschine) zugeordnet sein. Die Schnittstelle 28 des Eingabegeräts
26 kann als drahtlose oder drahtgebundene Schnittstelle 28 ausgeführt sein. Insbesondere
kann das Eingabegerät 26 mittels eines BUS-Systems (bspw. ISO-Bus-System) mit der
Steuereinrichtung 14 verbunden sein.
[0073] Mittels des Eingabegeräts 26 können wiederum Befehle zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen
eingebbar sein, so dass sowohl mittels des Eingabegeräts 26 als auch mit dem mobilen
Endgerät 12 eine Steuerung und/oder Parametrisierung der Maschinenfunktionen der Landmaschine
realisiert werden kann.
[0074] Es ist möglich, dass der, der Steuereinrichtung 14 zugeordneten Rechnereinheit oder
einem Modul der Steuereinrichtung ein Modul zur Signalumwandlung zugeordnet ist, mittels
welchem Signalwandler 24 die durch den ersten Kommunikationskanal 20 und/oder durch
den zweiten Kommunikationskanal 22 mittels Funk übertragenen Signale in ein derartiges
Signal umgewandelt werden, dass mittels der Steuereinrichtung 14 wiederum entsprechende
Steuerungs- und/oder Parametrisierungsbefehle erzeugbar sind.
[0075] Es ist möglich, dass das mobile Endgerät 12 mit einer Daten-Cloud 30 verbindbar ist,
bzw. im Betrieb verbunden ist, mittels welcher Daten-Cloud 30 insbesondere eine Abspeicherung
bzw. Sicherung der Verwaltungsdaten durchgeführt wird. Wobei zur Erfassung der Verwaltungsdaten
an der Landmaschine und/oder an den, die Maschinenfunktion durchführenden Aktoren
jeweils Sensoren oder dergl. Messmittel angebracht sein können. Darüber hinaus ist
es zudem möglich, dass die Steuereinrichtung 14 mit einer entsprechenden Daten-Cloud
30 verbindbar ist, bzw. im Betrieb verbunden ist.
[0076] Die in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Blockschaltbilder, bzw. das hierbei jeweils
gezeigte System kann insbesondere bei einer Landmaschine verwendet werden. Bei den
erfindungsgemäßen Landmaschinen kann es sich insbesondere um landwirtschaftliche Arbeitsgeräte
(z.B. mittels Zugfahrzeug gezogene Sämaschine und/oder Bodenbearbeitungsmaschine und/oder
Feldspritze und/oder Düngerstreuer) handeln. Ebenso kann es sich bei den Landmaschinen
um selbstfahrende Arbeitsgeräte (z.B. selbstfahrende Feldspritze, selbstfahrender
Düngerstreuer) oder Traktoren handeln. Auch autonome Fahrzeuge welche für den landwirtschaftlichen
Einsatz ausgebildet sind, sind denkbar.
[0077] Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben
worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt
werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich
der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich können viele Modifikationen ausgeführt werden,
ohne den zugehörigen Bereich zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die
offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele
umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere
beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche
unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
Bezugszeichenliste
[0078]
- 10
- System
- 12
- mobiles Endgerät
- 14
- Steuereinrichtung
- 16
- Aktor
- 18
- Modul
- 20
- erster Kommunikationskanal
- 22
- zweiter Kommunikationskanal
- 24
- Signalwandler
- 26
- Eingabegerät
- 28
- Schnittstelle
- 30
- Daten-Cloud
1. System (10) zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen einer Landmaschine, umfassend
zumindest einen elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betriebenen Aktor
(16), zur Ausführung der Maschinenfunktion, umfassend zudem eine Steuereinrichtung
(14), die zur mittelbaren oder unmittelbaren Steuerung des Aktors (16) ausgebildet
ist, wobei die Steuereinrichtung (14) mit zumindest einem mobilen Endgerät (12) über
zumindest einen ersten Kommunikationskanal (20) und einem zweiten Kommunikationskanal
(22), zur Übertragung von Signalen, verbindbar ist, wobei das zumindest eine mobile
Endgerät (12) zur Durchführung von Verwaltungsprozessen und/oder zur Befehlseingabe
in die Steuereinrichtung (14) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) ausgebildet ist, in Abhängigkeit der Befehlseingabe mittels
des mobilen Endgerät (12) einen Signalvergleich der Signale zwischen dem mobilen Endgerät
(12) und dem ersten Kommunikationskanal (20) sowie zwischen dem mobilen Endgerät (12)
und dem zweiten Kommunikationskanal (22) durchzuführen, wobei die Steuereinrichtung
(14) zudem ausgebildet ist, eine Maschinenfunktion in Abhängigkeit der durch den Signalvergleich
ermittelten Signale zur variieren und/oder zu aktivieren oder deaktivieren.
2. System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Aktor (16) ausgebildet ist, um mittels diesem sicherheitsrelevante
Maschinenfunktionen durchzuführen, wobei ein Signalvergleich in Abhängigkeit der jeweiligen
Maschinenfunktion erfolgt.
3. System (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) mit einer elektrischen und/oder pneumatischen und/oder
hydraulischen und/oder einer Kombination dieser Energie- und Signalübertragungsarten
basierenden Steuerung und/oder Schaltung in Wirkverbindung steht oder diese umfasst.
4. System (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) derartig ausgeführt ist, dass mittels dieser der zumindest
eine Aktor (16) mittelbar oder unmittelbar ansteuerbar und/oder parametrisierbar ist.
5. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Kommunikationskanal (20) oder der zweite Kommunikationskanal
(22) drahtlos ausgeführt ist, oder das der erste Kommunikationskanal (20) und der
zweite Kommunikationskanal (22) drahtlos ausgeführt sind.
6. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Kommunikationskanal (20) oder der zweite Kommunikationskanal
(22) drahtgebunden ausgeführt ist, oder das der erste Kommunikationskanal (20) und
der zweite Kommunikationskanal (22) drahtgebunden ausgeführt sind.
7. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationskanal (20) und der zweite Kommunikationskanal (22) unterschiedlich
ausgeführt sind, wobei insbesondere ein Kommunikationskanal (20; 22) drahtgebunden
und ein Kommunikationskanal (20; 22) drahtlos ausgeführt ist.
8. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der der erste Kommunikationskanal (20) und der zweite Kommunikationskanal (22) parallel
geschalten zwischen dem mobilen Endgerät (12) und der Steuereinrichtung (14) sind,
wobei der erste und/oder der zweite Kommunikationskanal (20; 22) direkt zwischen dem
mobilen Endgerät (12) und der Steuereinrichtung (14) kommunizieren kann und/oder das
noch weitere Komponenten dazwischen geschalten sind.
9. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationskanal (20) und der zweite Kommunikationskanal (22) durch
unterschiedliche Funkübertragungssysteme gebildet sind.
10. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalvergleich der Signale zwischen dem mobilen Endgerät (12) und dem ersten
Kommunikationskanal (20) sowie zwischen dem mobilen Endgerät (12) und dem zweiten
Kommunikationskanal (22) mittels der Steuereinrichtung (14) mittels einer, einen Teil
der Steuereinrichtung (14) bildenden Rechnereinheit und/oder einer sonstigen Signalvergleichseinheit
erfolgt.
11. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rechnereinheit und/oder in der Signalvergleichseinheit Soll-Vorgaben für die
Signale des ersten Kommunikationskanals (20) und/oder des zweiten Kommunikationskanals
(22) hinterlegt ist.
12. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Vorgaben gleiche Signale definieren oder dass die Soll-Vorgaben derartig
definiert sind, dass an einem Kommunikationskanal (20; 22) ein dauerhaftes Signal
anliegt und am parallel zu diesem angeordneten Kommunikationskanal (20; 22) eine periodisches
Signal anliegt.
13. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Signale des ersten Kommunikationskanals (20) und/oder die Signale des zweiten
Kommunikationskanals (22) entsprechende Zeiten vorgebbar sind, in welchen Zeitintervallen
die Signale anliegen müssen oder wie lange der jeweilige Befehl am mobilen Endgerät
(12) zumindest betätigt werden muss.
14. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Totmanneinrichtung bildet.
15. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diesem ein zusätzliches Eingabegerät (26) zugeordnet ist, wobei das Eingabegerät
(26) wiederum mit der Steuereinrichtung (14) verbindbar ist und wobei das Eingabegerät
(26) wiederum zur Eingabe von Befehlen zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen ausgebildet
ist.
16. System (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Vorrangfunktion für das Eingabegerät (26) und das mobile Endgerät (12)
umfasst, wobei bei Vorwahl des mobilen Endgerät (12) oder des Eingabegerät (26) mittels
des jeweils nicht vorgewählten Gerät keine oder nur eine begrenzte Eingabe von Befehlen
zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen möglich ist.
17. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Endgerät (12) mit einer Daten-Cloud (30) verbindbar ist und/oder dass
die Steuereinrichtung (14), insbesondere eine der Steuereinrichtung (14) zugeordnete
Rechnereinheit mit einer Daten-Cloud (30) verbindbar ist.
18. System (10) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Landmaschine um ein landwirtschaftliches Arbeitsgerät und/oder um
ein selbstfahrendes Arbeitsgerät und/oder um ein autonomes Fahrzeug welches für den
landwirtschaftlichen Einsatz ausgebildet ist handelt.
19. Verfahren zur Beeinflussung und/oder Durchführung von Maschinenfunktionen einer Landmaschine
umfassend
die Bereitstellung einer Landmaschine, wobei die landwirtschaftliche Maschine umfasst:
zumindest einen elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betriebenen Aktor
(16), zur Ausführung der Maschinenfunktion,
eine Steuereinrichtung, die zur mittelbaren oder unmittelbaren Steuerung des Aktor
(16)s ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung (14) mit zumindest einem mobilen
Endgerät (12) über einen ersten Kommunikationskanal (20) sowie einem zweiten Kommunikationskanal
(22), zur Übertragung von Signalen, verbindbar ist, wobei das mobile Endgerät (12)
zur Durchführung von Verwaltungsprozessen und/oder zur Befehlseingabe in die Steuereinrichtung
(14)ausgebildet ist,
gekennzeichnet durch, einen Signalvergleich von Signalen zwischen dem mobilen Endgerät (12) und dem ersten
Kommunikationskanal (20) sowie zwischen dem mobilen Endgerät (12) und dem zweiten
Kommunikationskanal (22) sowie,
durch eine Variation und/oder Aktivierung oder Deaktivierung einer Maschinenfunktion
in Abhängigkeit des mittels der Steuereinrichtung (14) durchgeführten Signalvergleich.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) derartig ausgeführt ist, dass mittels dieser der zumindest
eine Aktor (16) mittelbar oder unmittelbar ansteuerbar und/oder parametrisierbar ist.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass in einer, insbesondere der Steuereinrichtung (14) zugeordneten, Rechnereinheit und/oder
in einer Signalvergleichseinheit Soll-Vorgaben für die Signale des ersten Kommunikationskanals
(20) und/oder des zweiten Kommunikationskanals (22) hinterlegt sind.
22. Landmaschine, umfassend ein System (10) und/oder ein Verfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche.
23. Landmaschine, nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein landwirtschaftliches Arbeitsgerät und/oder ein selbstfahrendes Arbeitsgerät
und/oder ein autonomes Fahrzeug, welches für den landwirtschaftlichen Einsatz ausgebildet
ist, ist.