DE102014201679A1 - Industrielles Fernsteuerungssystem und -verfahren - Google Patents

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    • G05D1/0011Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
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Abstract

Es sind flexible Fernsteuerungssysteme und -verfahren, die kundenspezifische Steuerschemata vermeiden, für Industriefahrzeuge offenbart. Das Industriefahrzeug besitzt eine Basisstation und wenigstens ein Hilfssystem, das durch eine Bedienungsperson unter Verwendung wenigstens einer von mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen ferngesteuert werden soll. Das Fernsteuerungssystem enthält eine prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit, die mehrere im Wesentlichen völlig gleiche Verbinder-Schnittstellenanschlüsse besitzt, von denen jeder konfiguriert ist, um zugeordnete der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zu empfangen. Die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit ist konfiguriert, um die Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, abzutasten, wie die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen durch die Bedienungsperson betätigt wird, die Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, in eine Steuerfunktion abzubilden und die Steuerfunktion für die Ausführung durch das Hilfssystem des Fahrzeugs zu der Basisstation zu übertragen.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Das Gebiet der Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf industrielle Fernsteuerungssysteme und spezifischer auf industrielle Fernsteuerungssysteme, die vom Anwender betätigte Steuereingabevorrichtungen enthalten, die mit einer an einem Fahrzeug angebrachten Basisstation kommunizieren.
  • Es ist bekannt, dass bewegliche Industriemaschinen, einschließlich Industriefahrzeugen, wie z. B. Lastkraftwagen, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein, Hilfskomponenten und Maschinensysteme enthalten, die durch Personen unter Verwendung verschiedener Steuereingabevorrichtungen ferngesteuert werden können. Derartige Hilfskomponenten und Maschinensysteme sind für andere Zwecke als den Antrieb des Fahrzeugs (oder der beweglichen Maschine) vorgesehen, wobei sie typischerweise Hochleistungs-Aktuatoren enthalten, um Gegenstände und Lasten zu heben oder zu bewegen, was im Allgemeinen über der Fähigkeit eines Menschen liegt, um dies auszuführen. Derartige bewegliche Maschinen und industrielle Lastkraftwagen enthalten lediglich beispielhaft Betonpumpen-Lastkraftwagen, Beton-Mastpumpen, Transportbetonmischer, Lastkraftwagen/Nutzfahrzeuge/Kipplaster, Kompaktlader, Autokrane, Abschleppwagen und Bergungsfahrzeuge, Kommunalfahrzeuge, Saugfahrzeuge, Servicekräne, Transportmischer, Fördertechnik, industrielle Seefahrzeuge, Lokomotiven, Gabelstapler, Forstgeräte, Muldenkipper, Bagger, Raupentyp-Maschinen, Tunnelbohrmaschinen, Häcksler und Förderschnecken, Rotator-Lastkraftwagen und Geländemaschinen.
  • Die Steuereingabevorrichtungen können handgehalten sein oder anderweitig an Orten fern von den Komponenten und den Maschinen, die in das Fahrzeug oder die bewegliche Maschine integriert sind, vorgesehen sein. Die Steuereingabevorrichtungen kommunizieren mit einer an einem Fahrzeug angebrachten Basisstation, die eine oder mehrere elektronische Steuereinheiten enthält, die die Anwendereingaben über die Steuereingabevorrichtungen akzeptieren und in Reaktion die gewünschten Komponenten und Maschinen in Übereinstimmung mit den Eingaben betätigen. Es besteht die Tendenz, dass derartige Fernsteuerungssysteme für Industriefahrzeuge für jede Anwendung kundenspezifisch sind, wobei ein signifikanter Entwicklungs- und Herstellungsaufwand erforderlich ist, um die Steuerschnittstellen kundenspezifisch anzufertigen, um sie an jede Anwendung anzupassen. Es besteht z. B. die Tendenz, dass bekannte Industrie-Fernsteuerungssysteme dieses Typs einzigartige kundenspezifisch entwickelte hardwarenahe Software und einzigartige kundenspezifisch konstruierte Kabelbäume für jede gewünschte Eingabevorrichtung umfassen, die für unterschiedliche Industrieanwendungen umfassend variieren können. Während derartige kundenspezifische Steuerungen üblicherweise geschaffen worden sind, entsprechen sie nicht vollständig den Anforderungen des Marktes, wobei Verbesserungen erwünscht sind.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren, in denen sich überall in den verschiedenen Zeichnungen gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile beziehen, wenn es nicht anders spezifiziert ist, werden nicht einschränkende und nicht erschöpfende Ausführungsformen beschrieben.
  • 1 ist eine graphische Systemdarstellung eines beispielhaften Industriefahrzeugs, das ein Fernsteuerungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält
  • 2 ist ein Blockschaltplan einer Systemarchitektur für das in 1 gezeigte industrielle Fernsteuerungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist eine beispielhafte graphische Darstellung einer Anschlussstiftleiste für einen Abschnitt des in den 1 und 2 gezeigten Fernsteuerungssystems.
  • 4 ist ein beispielhafter Blockschaltplan der Gerätesteuerungen für das in den 13 gezeigte beispielhafte Fernsteuerungssystem.
  • 5 ist ein beispielhafter Prozessablaufplan und -algorithmus für das in den 14 gezeigte Fernsteuerungssystem.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Kundenspezifische Fernsteuerungssysteme des oben beschriebenen Typs können effektiv sein und können für irgendeinen Zeitraum gut funktionieren. Es können sich jedoch bei irgendeinem Versuch, derartige Steuersysteme zu erweitern oder zu modifizieren, wie es manchmal erwünscht ist, Probleme ergeben. Infolge des ursprünglich bereitgestellten kundenspezifischen Fernsteuerungssystems fehlt den Steuersystemen im Allgemeinen die Flexibilität, um ohne eine teure Umarbeitung des Steuersystems leicht modifiziert zu werden. Falls z. B. ein neuer Typ der Steuereingabevorrichtung erwünscht ist, kann sie im Allgemeinen nicht leicht nachträglich in ein vorhandenes Steuersystem, das für eine spezielle Anwendung kundenspezifisch ist, eingebaut werden. Falls als ein weiteres Beispiel ein Industriefahrzeug modifiziert wird, damit es neue Komponenten oder Systeme enthält, die mit einer Fernsteuerungseinheit bedient werden können, ist es schwierig, die Steuerung der neuen Komponenten oder Systeme mit einem vorhandenen kundenspezifischen Steuersystem zu integrieren, das für den Betrieb ohne diese Komponenten oder Systeme, die nun erwünscht sein können, konstruiert wurde.
  • Aus einer Herstellungsperspektive führt die kundenspezifische Art der industriellen Fernsteuerungssysteme bestimmte Ineffizienzen und Nachteile ein. Die Konstruktionsarbeit, die benötigt wird, um ein Fernsteuerungssystem zu konfigurieren, kann außerdem infolge der kundenspezifischen Art der Fernsteuerungen nicht leicht in ein neues Fernsteuerungssystem für eine weitere Anwendung übersetzt werden. Die Hardware- und Software-Unterschiede in den kundenspezifischen Systemen und irgendeinem potentiellen neuen Fernsteuerungssystem durchkreuzen oft jeden Versuch, ein vorher konstruiertes Fernsteuerungssystem auf einen weiteren Fahrzeugtyp oder eine weitere Anwendung anzuwenden.
  • Es werden hier beispielhafte Ausführungsformen der Fernsteuerungssysteme und -verfahren beschrieben, die diese und andere Probleme in der Technik vermeiden. Die im Folgenden beschriebenen Fernsteuerungssysteme und -verfahren der Erfindung schaffen ein universelleres Hardware- und Software-Fernsteuerungssystem, das flexibel auf mehrere unterschiedliche Industrieanwendungen angewendet werden kann und das für mehrere unterschiedliche Steuereingabevorrichtungen ausgelegt ist. Die Umrüstung von Anwendungen und die Modifikation von Fernsteuerungssystemen sind deshalb eine wirtschaftliche Option, wobei die Gerätehersteller ein modulares und erweiterbares Fernsteuerungseinheits-System schaffen können, das für verschiedene unterschiedliche Anwendungen zugänglich ist. Es werden kostengünstige Fernsteuerungssysteme möglich gemacht, da die Entwicklung der Systeme vereinfacht wird und kundenspezifische Hardware vermieden wird, wobei viel Flexibilität bereitgestellt wird, um die Fernsteuerungssysteme leichter an spezifische Anforderungen und Präferenzen anzupassen.
  • 1 ist eine graphische Systemdarstellung eines beispielhaften Industriefahrzeugs 100 in Kombination mit einem Fernsteuerungssystem 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt ist, kann das Fernsteuerungssystem 102 durch eine Bedienungsperson 104 über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 105 verwendet werden, wie im Folgenden ausführlicher erklärt wird, um eine oder mehrere Hilfskomponenten oder Maschinensysteme 106 fernzusteuern und zu nutzen, die an der Fahrzeuginfrastruktur 108 vorgesehen sind. Während das Fahrzeug 100 und das Fernsteuerungssystem 102 für Erklärungszwecke als separate Systeme, die ein gemeinsames Element (d. h. die im Folgenden beschriebene Basisstation 112) besitzen, gezeigt sind, könnte die resultierende Kombination alternativ als ein einziges System (z. B. ein Fahrzeug, das das Fernsteuerungssystem enthält, oder ein Fernsteuerungssystem, das das Fahrzeug enthält) charakterisiert werden. Es sind verschiedene unterschiedliche Untersysteme der gezeigten Elemente möglich, die gemeinsam und in Kombination ein funktional ähnliches Ergebnis zu dem, das in 1 gezeigt ist, bereitstellen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann das Industriefahrzeug 100 irgendeiner der industriellen Lastkraftwagen und irgendeine der beweglichen Maschinen sein, die oben als nicht einschränkende Beispiele erörtert worden sind. Wie außerdem oben erwähnt worden ist, sind die Hilfskomponenten und die Maschinensysteme 106 für andere Zwecke als den Antrieb des Fahrzeugs vorgesehen, wobei sie typischerweise Hochleistungs-Aktuatoren und dergleichen umfassen, um Gegenstände und Lasten zu heben, zu bewegen oder handzuhaben, was im Allgemeinen außerhalb der Fähigkeit von Menschen liegt, um es auszuführen.
  • Das Fernsteuerungssystem 102 in der gezeigten beispielhaften Ausführungsform enthält im Allgemeinen eine prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit 110, die über eine Controller-Bereichsnetz-Verbindung (”CAN”-Verbindung) 114 mit einer prozessorbasierten Basisstation 112 kommuniziert. In den betrachteten Ausführungsformen ist die Basisstation 112 an dem Fahrzeug 100 angebracht, wobei sie wiederum mit den Hilfskomponenten und den Maschinensystemen 106 und, bei Bedarf, mit geeigneten Abschnitten der Fahrzeuginfrastruktur 108 außerdem unter Verwendung einer CAN-Verbindung in Übereinstimmung mit bekannten Verfahren und Techniken in einer betrachteten Ausführungsform kommuniziert.
  • Die Fernsteuerungseinheit 110 und die Basisstation 112 sind jede programmierbare prozessorbasierte Vorrichtungen, die einen Prozessor und einen Speicher, in dem sowohl ausführbare Anweisungen, Befehle und Steueralgorithmen als auch andere Daten und Informationen, um das System zu betreiben, gespeichert sind. Der Speicher der prozessorbasierten Vorrichtungen kann z. B. ein Schreib-Lese-Speicher (RAM) und andere Formen des Speichers, die im Zusammenhang mit dem RAM-Speicher verwendet werden, einschließlich eines Flash-Speichers (FLASH), eines programmierbaren Festwertspeichers (PROM) und eines elektronisch löschbaren programmierbaren Festwertspeichers (EEPROM), aber nicht darauf eingeschränkt, sein.
  • Wie der Begriff ”prozessorbasierte Vorrichtung” hier verwendet wird, bezieht er sich auf Vorrichtungen, die einen Prozessor oder einen Mikroprozessor, wie beschrieben worden ist, für das Steuern der Funktionalität der Vorrichtung, aber außerdem andere äquivalente Elemente, wie z. B. Mikrocontroller, Mikrocomputer, programmierbare Logikcontroller, Schaltungen mit verringertem Befehlssatz (RISC-Schaltungen), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen und andere programmierbare Schaltungen, Logikschaltungen, deren Äquivalente und irgendeine andere Schaltung oder irgendeinen anderen Prozessor, die bzw. der die im Folgenden beschriebenen Funktionen ausführen kann, enthalten. Die oben aufgelisteten prozessorbasierten Vorrichtungen sind lediglich beispielhaft, wobei sie folglich nicht vorgesehen sind, auf irgendeine Weise die Definition und/oder die Bedeutung des Begriffs ”prozessorbasierte Vorrichtung” einzuschränken.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Basisstation 112 ein drahtloser beweglicher programmierbarer R260-Steuermodul-CAN-Controller mit 20 Funktionen sein, der von Omnex Control Systems, eine Sparte von Cooper Industries, verfügbar ist. In anderen Ausführungsformen können andere Typen von Basisstationen verwendet werden, wobei selbstverständlich andere Verbindungen möglich sind, um es der Fernsteuerungseinheit 110 und der Basisstation 112 zu ermöglichen, sowohl verdrahtet als auch drahtlos zu kommunizieren, um die Kommunikation zwischen der Fernsteuerungseinheit 110, der Basisstation 112, den Hilfskomponenten und den Maschinensysteme 108 und der Fahrzeuginfrastruktur 106 zu fördern. Der Aufbau und die Funktionalität der Basisstation und ihrer Kommunikation mit den Hilfskomponenten und den Maschinen 106 sind wohlbekannt und hier nicht weiter beschrieben. Die Basisstation 112 kann in bestimmten Ausführungsformen optional mit der Fernsteuerungseinheit 110 kommunizieren. Das heißt, in einigen Implementierungen ist zwischen der Fernsteuerungseinheit 110 und der Basisstation 112 eine bidirektionale Kommunikation möglich.
  • Die Fernsteuerungseinheit 110 ist mit einem elektrischen Leistungssystem 116 verbunden. In einer Ausführungsform kann das elektrische Leistungssystem an dem Fahrzeug 100 vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführungsform kann das elektrische Leistungssystem eine oder mehrere Batterie-Leistungsversorgungen enthalten, die wiederaufladbar sein können und die ausschließlich für die Fernsteuerungseinheit 110 dediziert sind. In einer noch weiteren Ausführungsform kann das Leistungssystem 116 Leistung von einer äußeren Quelle anders als das Fahrzeug 100 oder eine dedizierte Leistungsversorgung für die Fernsteuerungseinheit bereitstellen. In bestimmten betrachteten Ausführungsformen kann die Fernsteuerungseinheit 110 konfiguriert sein, um mit mehr als einem Typ des Leistungssystems 116 (z. B. dem Fahrzeugleistungssystem und selbstständigen Batterieleistungsversorgungen, die die Fernsteuerungseinheit 110 versorgen) zu arbeiten.
  • Die Originalgerätehersteller-(OEM-) und Systemintegrations-(SI-)Anwendungen und andere Anwendungen können für die prozessorbasierte Steuereinheit 110 vorgesehen sein, wobei außerdem Dienst- und Wartungsanwendungen 120 auf eine herkömmliche Weise für die Fernsteuerungseinheit 110 vorgesehen sein können. In den betrachteten Ausführungsformen sind die Dienst- und Wartungsanwendungen 120 und die OEM/SI-Anwendungen 118 ”Dienste”, die offline sind. Das heißt, sie sind während des normalen Betriebs des Steuerns des Fahrzeugs nicht aktiv, sondern werden als nicht einschränkende Beispiele für Reparatur-, Wartungs- und Konfigurationszwecke verwendet.
  • Außerdem identifizieren in dem System der betrachteten Ausführungsformen die OEM/SI-Anwendungen 118 drei Entitäten oder Gruppen, die auf die Fernsteuerungseinheit 110 zugreifen. Die Gruppe der anderen Anwendungen (die als ”Apps” gezeigt sind) im Block 118 stellt eine anwendungspezifische Funktionalität für die Fernsteuerungseinheit 110 und/oder eine anwendungspezifische Funktionalität für die Basisstation 112 bereit. Die OEM/SI-Gruppe in dem Block 118 kann die Anwendung (z. B. bestimmte Verhalten, wie z. B. Zeitabschaltungen) unter Verwendung der Dienst- und Wartungsschnittstellen-Gruppe (SI-Gruppe) kundenspezifisch anpassen. Die Dienst- und Wartungsschnittstellen-Gruppe (SI-Gruppe) wird außerdem verwendet, um Fabrikprozeduren, Reparaturprozeduren usw. zu implementieren.
  • 2 ist ein Blockschaltplan einer Systemarchitektur für das in 1 gezeigte industrielle Fernsteuerungssystem 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fernsteuerungseinheit 110 enthält, wie gezeigt ist, eine Verbindungsschnittstelle 130, die den Anschluss mehrerer unterschiedlicher Steuereingabevorrichtungen 132 fördert, eine Eingabe-/Ausgabeverarbeitungsschnittstelle 134, die mit der Verbindungsschnittstelle 130 kommuniziert, und eine Hauptsteuereinheit 136, die mit der Basisstation 112 kommuniziert. Optional kann außerdem eine graphische Anwenderschnittstelle (GUI) 138 vorgesehen sein, wobei die Hauptprozessoreinheit 136 mit der GUI 138 kommunizieren kann, um Informationsanzeigen und/oder Rückkopplungsinformationen zum Nutzen des Anwenders/der Bedienungsperson 104 (1) bereitzustellen.
  • Die Verbindungsschnittstelle 130 ist konfiguriert, um eine elektrische Verbindung zu einem Host von anderen oder ungleichen Steuereingabevorrichtungen herzustellen, die durch die unterschiedlichen Symbole in 2 dargestellt sind. Die Verbindungsschnittstelle 132 kann z. B. für eine oder mehrere Joystick-Steuereingabevorrichtungen, eine oder mehrere Paddel-Eingabesteuervorrichtungen, ein oder mehrere Potentiometer und/oder einen oder mehrere unterschiedliche Typen von Steuereingabeschaltern ausgelegt sein. In weiteren und/oder alternativen Ausführungsformen sind andere Steuereingabevorrichtungen möglich. Wenn die verschiedenen unterschiedlichen Steuereingabevorrichtungen durch den Anwender/die Bedienungsperson betätigt werden, wird die Position der betätigten Steuereingabevorrichtung durch die Kommunikationsschnittstelle 132 zu der Eingabe-/Ausgabeverarbeitungsschnittstelle 134 übertragen, die die Position wiederum zu der Hauptprozessoreinheit 136 überträgt. Die Hauptprozessoreinheit 136 kann dann der Basisstation 112 signalisieren, die Steuereingabe von den Eingabevorrichtungen 132 in den Hilfskomponenten und Systemen 106 (1) in Übereinstimmung mit der Eingabe des Anwenders/der Bedienungsperson zu implementieren.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist zwischen einigen der Eingabevorrichtungen 132 und der Kommunikationsschnittstelle 130, zwischen der Kommunikationsschnittstelle 130 und der Eingabe-/Ausgabeverarbeitungsschnittstelle 134, zwischen der Eingabe-/Ausgabeverarbeitungsschnittstelle 134 und der Hauptsteuereinheit 136 und/oder zwischen der Hauptsteuereinheit 136 und der Basisstation 112 eine bidirektionale Kommunikation möglich. Der Bedienungsperson 104 können daher variierende Grade der Rückkopplung bereitgestellt werden. Wie außerdem in 2 gezeigt ist, kann eine bidirektionale Kommunikation für einige der Steuereingabevorrichtungen 132, aber nicht für andere, in dem Fernsteuerungssystem 102 bereitgestellt sein. Es sind jedoch verschiedene andere Anpassungen möglich.
  • Wie im Folgenden ausführlicher erklärt wird, kann jede der verschiedenen Steuereingabevorrichtungen 132 selbst viele verschiedene Positionen repräsentieren, die durch den Anwender/die Bedienungsperson 104 auswählbar sind, um dem System eine Steuereingabe bereitzustellen. Wird z. B. eine 3-Achsen-Joystick-Steuereingabevorrichtung betrachtet, können durch den Anwender/die Bedienungsperson 104 viele verschiedene Positionen des Joysticks gewählt werden, um in dem fernbetätigten Hilfssystem und den fernbetätigten Maschinen 106 (1) unterschiedliche Wirkungen zu erreichen. Eine spezielle Komponente der Hilfssysteme und der Maschinen kann unter Verwendung eines 3-Achsen-Joysticks entlang drei wechselseitig senkrechter Achsen, die oft als eine x-Achse, eine y-Achse und eine z-Achse bezeichnet werden, aus der Ferne positionierbar sein, um die Komponente in einer speziellen Position im dreidimensionalen Raum zu orientieren. Wie der Anwender/die Bedienungsperson den Joystick von Hand in andere Positionen bewegt, werden durch die Joystick-Steuereingabevorrichtung Steuersignale erzeugt. Unter Verwendung eines derartigen Joysticks kann mehr als ein Steuersignal gleichzeitig erzeugt werden, da der Anwender den Joystick entlang mehr als einer der x-Achse, der y-Achse und der z-Achse gleichzeitig bewegen kann. Der Joystick kann für die Verwendung durch den Anwender/die Bedienungsperson außerdem ein oder mehrere Tasten enthalten, die zusätzliche Steuereingaben bereitstellen.
  • Gleichermaßen kann in beispielhaften Ausführungsformen eine Potentiometer-Steuereingabe drehbare oder verschiebbare Elemente enthalten, die durch den Anwender/die Bedienungsperson in verschiedene unterschiedliche Positionen positionierbar sind, um die Feineinstellung der Ausgabe vorzunehmen und um in den fernbetätigten Hilfssystemen und Maschinen 106 unterschiedliche Wirkungen zu erreichen. Ein vollständiger Bereich der Positionen kann zwischen einem ersten und einem zweiten Schwellenwert aufgenommen sein, die Ein-/Aus- oder andere Minimum-/Maximum-Schwellenwerte sein können. Die Potentiometer-Steuereingaben können z. B. verwendet werden, um die Intensität der Betätigung einer oder mehrerer Komponenten in den fernbetätigten Hilfssystemen und Maschinen 106 einzustellen. Als ein Beispiel kann die Intensität eines Lichts von gedämpft zu hell unter Verwendung einer Potentiometereingabe eingestellt werden, kann eine Geschwindigkeit zwischen geringeren Geschwindigkeiten und höheren Geschwindigkeiten eingestellt werden oder kann eine Kraft zwischen unteren und höheren Grenzen eingestellt werden.
  • Ein oder mehrere Steuereingabeschalter können durch den Anwender/die Bedienungsperson 104 in mehrere Positionen gesetzt werden, um unterschiedliche Wirkungen in den fernbetätigten Hilfssystemen und Maschinen 106 zu erreichen. Folglich kann eine Komponente z. B. unter Verwendung eines Kippschalters aus der Ferne freigegeben oder gesperrt werden. Es kann außerdem ein Schalter mit zwei Stellungen verwendet werden oder es kann als ein weiteres Beispiel ein Schalter mit drei Stellungen verwendet werden, um aus der Ferne unterschiedliche Betriebsarten einer Komponente oder einer Vorrichtung in den fernbetätigten Hilfssystemen und Maschinen 106 zu verursachen.
  • Die Verbindungsschnittstelle 130 ermöglicht die nahtlose Hinzufügung oder Wegnahme von Steuereingabevorrichtungen unter Verwendung einer gewöhnlichen oder universellen Schnittstelle, die eine Notwendigkeit vermeidet, das Steuerschema kundenspezifisch zu entwickeln. Es können sowohl mehrere und unterschiedliche Typen von Joystick-Steuervorrichtungen, unterschiedliche Typen von Potentiometern und unterschiedliche Typen von Schaltern als auch andere Typen von Eingabesteuervorrichtungen 132 unter Verwendung gewöhnlicher oder austauschbarer elektrischer Schnittstellen, die im Folgenden weiter beschrieben werden, gleichzeitig mit der Verbindungsschnittstelle 130 verbunden sein. Unter Verwendung der Verbindungsschnittstelle 130 und der gewöhnlichen elektrischen Schnittstellen kann der Satz von Steuereingabevorrichtungen 132 leicht von einer Anwendung zu einer weiteren Anwendung geändert oder variiert werden, ohne das System umarbeiten zu müssen.
  • In einer betrachteten Ausführungsform sind die ungleichen Steuereingabevorrichtungen 132 mit einer oder mehreren generischen elektrischen Schnittstellen, die an der Verbindungsschnittstelle 130 vorgesehen sind, verbunden.
  • Beispielhaft und in Anbetracht der Beispiele nach den 3 und 4 kann jede an der Verbindungsschnittstelle 130 vorgesehen elektrische Schnittstelle in der Form eines Verbindungsanschlusses 140 vorgesehen sein. Es können mehrere Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 vorgesehen sein, wie gezeigt ist, wobei in dem veranschaulichten Beispiel fünfzehn Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 vorgesehen sind. In dem Beispiel nach 3 sind acht Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 entlang einer ersten Seite 148 der Verbindungsschnittstelle 130 angeordnet, während sieben Verbindungsanschluss-Schnittstellen entlang einer gegenüberliegenden Seite der Verbindungsschnittstelle 130 angeordnet sind. Während in dem Beispiel nach 3 fünfzehn Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 gezeigt sind, ist es selbstverständlich, dass eine größere oder eine geringere Anzahl von Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 alternativ verwendet werden kann, wobei verschiedene Anordnungen der Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 vorgesehen sein können.
  • In dem Beispiel nach 3 sind die Joystick-Eingabesteuervorrichtungen 142 jeweils mit Paaren von Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 auf der ersten Seite 148 verbunden. Infolge der großen Anzahl von Steuereingaben, die durch eine Joystick-Steuereingabevorrichtung 142 möglich gemacht werden, ist gezeigt, dass jede der zwei Joystick-Steuereingabevorrichtungen 142 mit zwei der Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 verbunden ist. Während zwei Joystick-Eingabesteuervorrichtungen 142 gezeigt sind, kann eine größere oder geringere Anzahl von Joystick-Eingabesteuervorrichtungen alternativ verwendet werden. In bestimmten Ausführungsformen können die Joystick-Eingabesteuervorrichtungen 142 als optional betrachtet werden und können weggelassen werden.
  • Wie außerdem in dem Beispiel nach 3 gezeigt ist, ist jede der Paddel-Eingabesteuervorrichtungen 144 jeweils mit den Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 auf der ersten Seite 148 verbunden. Während vier Paddel-Eingabesteuervorrichtungen 144 gezeigt sind, kann alternativ eine größere oder eine geringere Anzahl von Paddel-Eingabesteuervorrichtungen 144 verwendet werden. In bestimmten Ausführungsformen können die Paddel-Eingabesteuervorrichtungen 144 als optional betrachtet werden und können weggelassen werden.
  • Ferner sind in dem Beispiel nach 3 mehrere Schalter-Eingabesteuervorrichtungen 146 jeweils mit den Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 auf der zweiten Seite 150 verbunden. Während sechs Schalter-Eingabesteuervorrichtungen 146 gezeigt sind, kann alternativ eine größere oder eine geringere Anzahl von Schalter-Eingabesteuervorrichtungen 146 verwendet werden. In bestimmten Ausführungsformen können die Schalter-Eingabesteuervorrichtungen 146 als optional betrachtet werden und können weggelassen werden.
  • Schließlich ist, wie in dem Beispiel nach 3 gezeigt ist, eine Potentiometer-Eingabesteuervorrichtung 147 mit einer der Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 auf der zweiten Seite 158 verbunden. Während eine einzige Potentiometer-Eingabesteuervorrichtung 147 gezeigt ist, kann alternativ eine größere Anzahl von Potentiometer-Eingabesteuervorrichtungen 147 verwendet werden. In bestimmten Ausführungsformen können die Potentiometer-Steuereingabevorrichtungen 144 als optional betrachtet werden und können weggelassen werden.
  • Während in dem Beispiel nach 3 beispielhafte Steuereingaben 142, 144, 146, 147 gezeigt sind, sind sie lediglich um der Veranschaulichung anstatt der Einschränkung willen vorgesehen. Es können zusätzlich zu den oder anstelle der gezeigten Eingabesteuervorrichtungen 142, 144, 146, 147 andere Typen von Eingabesteuervorrichtungen verwendet werden. Außerdem sollte erkannt werden, dass es in bestimmten betrachteten Ausführungsformen hinsichtlich des Vorhandenseins eines speziellen Typs der Steuerung auf einer Seite 150 gegenüber der anderen Seite 148 keine elektrische Einschränkung gibt. Das heißt, das Potentiometer 147 kann (z. B.) ebenso leicht mit der Seite 148 wie mit der Seite 150 elektrisch verbunden sein, wie in 3 gezeigt ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform ist jede der Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 ein 8-Anschlussstift-Verbindungsanschluss, der fünf Eingabe-/Ausgabe-Signalleitungen (E/A-Signalleitungen), eine Leistungsleitung und eine Masseleitung, um der angeschlossenen Steuereingabevorrichtung an jedem Anschluss Leistung bereitzustellen, und eine Abschirmungsmasseleitung besitzt. In 4 sind beispielhafte E/A-Signalleitungen 160, 162, 164 und die Leistungs- und Masseleitungen 166 veranschaulicht. Wie in 4 gezeigt ist, können einige der E/A-Signalleitungen 160, 162, 164 für die bidirektionale Kommunikation verwendet werden, während andere nicht für die bidirektionale Kommunikation verwendet können.
  • Die fünf E/A-Signalleitungen in jeder Verbindungsanschluss-Schnittstelle 140 können entweder den Eingängen oder den Ausgängen für eine über jeweilige Kabel und Verbinder angeschlossene Steuereingabevorrichtung 142, 144, 146, 147 entsprechen. Die Kabel und Verbinder können einheitlich vorgesehen und standardisiert sein, so dass jede der Steuereingabevorrichtungen 144, 146, 147 unter Verwendung des gleichen Typs des Kabels und der Verbinder angeschlossen werden kann. Deshalb werden die Inkompatibilitäten der kundenspezifischen Kabelbäume und der kundenspezifischen Hardware vermieden, wobei das Verbinden und das erneute Verbinden verschiedener Steuereingabevorrichtungen 144, 146, 147 dementsprechend vereinfacht ist.
  • Weil die beispielhaften Joystick-Eingabesteuervorrichtungen 142 eine größere Anzahl von Eingangssignalen als die beispielhaften Steuereingabevorrichtungen 144, 146 und 147 umfassen, werden andere Kabelbäume für die Joystick-Eingabesteuervorrichtungen 142 verwendet. Folglich und dann, wenn Joystick-Eingabesteuervorrichtungen 142 erwünscht sind, sind unterschiedliche Kabelbäume nicht vollständig eliminiert, um alle der beispielhaften Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 zu nutzen, wobei aber im Allgemeinen der gleiche Kabelbaum auf mehr als einen Typ der Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 angewendet werden kann, wobei dadurch die Komplexität und die Kosten der kundenspezifischen Kabelbäume für jede Steuereingabevorrichtung 142, 144, 146, 147 verringert sind. Selbst wenn die Joystick-Eingabesteuervorrichtung 142 einen anderen Kabelbaum als die Vorrichtungen 144, 146, 147 erfordert, kann die Joystick-Eingabesteuervorrichtung 142 immer noch leicht mit einer der Anschlussschnittstellen 140 verbunden werden, die außerdem eine Verbindung zu den anderen Eingabevorrichtungen 144, 146, 147 bereitstellt.
  • Die fünf E/A-Signalleitungen in jeder Verbindungsanschluss-Schnittstelle 140 können außerdem entweder analoge oder digitale Signalleitungen sein, wobei in dem Beispiel nach 4 die analogen Signalleitungen als die Leitungen 160 bezeichnet sind, während die digitalen Signalleitungen als die Leitungen 162 bezeichnet sind. Bestimmte der digitalen Leitungen 162 können bidirektional sein, wie gezeigt ist. Die Eingabeleitungen 160, 162 empfangen analoge Signale, die durch die jeweiligen Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 bereitgestellt werden, wobei sie durch jede Verbindungsanschluss-Schnittstelle 140 ausgegeben und der Eingabe-/Ausgabeverarbeitungsschnittstelle 134 (2) digital bereitgestellt werden. Die Ausgabeleitungen sind in 4 als die Leitungen 164 bezeichnet und stellen der jeweiligen Steuereingabevorrichtung 142, 144, 146, 147 die Ausgangssignale bereit. Die Ausgabeleitungen 164 können verwendet werden, um z. B. eine Leuchtdiode (LED) leuchten zu lassen, oder für eine andere Komponente, die für den Anwender/die Bedienungsperson von Interesse ist, oder durch die jeweiligen Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 verwendet werden. Es sind andere Anordnungen möglich, die eine größere oder eine geringere Anzahl von Eingabe-/Ausgabeleitungen und anderen analogen/digitalen Bestimmungen für die Eingaben und die Ausgaben der Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 enthalten. Wie hier beschrieben ist, wird auf die Eingabe-/Ausgaberichtungen vom Standpunkt der Prozessoren in der Eingabe-/Ausgabeverarbeitungsschnittstelle 134 anstatt der Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 Bezug genommen.
  • Es können weitere Eingaben vorgesehen sein, wie bei 168 gezeigt ist, um z. B. den Betrieb der Fernsteuerungseinheit 110 freizugeben oder zu sperren. In bestimmten Ausführungsformen können derartige zusätzliche Eingaben als optional betrachtet werden und können weggelassen werden.
  • Die 8-Anschlussstift-Anschlüsse der Eingabe-/Ausgabeverarbeitungsschnittstelle 134 können mit irgendeinem von mehreren generischen austauschbaren E/A-Prozessoren 170, 172, 174 (2) in der Eingabe-/Ausgabeverarbeitungsschnittstelle 134 verbunden sein. Diese Prozessoren können jeder eine völlig gleiche Konstruktion besitzen und eine große Anzahl von neu konfigurierbaren E/A-Anschlussstiften unterstützen. Alle der fünf E/A-Signalleitungen für alle der 8-Anschlussstift-Verbindungsanschluss-Schnittstellen 140 sind mit neu konfigurierbaren analogen/digitalen/Eingabe-/Ausgabeanschlussstiften an den Prozessoren verbunden. In einer betrachteten Ausführungsform werden die neu konfigurierbaren Anschlussstifte an den Prozessoren als digitaler Eingang, digitaler Ausgang und analoger Eingang genutzt, während analoge Ausgangsanschlussstifte nicht genutzt werden. In weiteren und/oder alternativen Konfigurationen sind jedoch andere Anordnungen möglich.
  • Jeder der E/A-Prozessoren 170, 172, 174 ist z. B. über eine serielle Kommunikationsschnittstelle mit der Hauptprozessoreinheit 136 verbunden. In einem Beispiel kann ein Bus einer seriellen Peripherieschnittstelle (SPI-Bus) verwendet werden, obwohl andere Anordnungen möglich sind und mit ähnlicher Wirkung verwendet werden können.
  • Die Hauptprozessoreinheit 136 kann durch einen von mehreren Kanälen (z. B. CANBus, HF usw.), die den Fachleuten auf dem Gebiet vertraut sind, mit der Basisstation 112 kommunizieren. Die Nachrichten informieren die Basisstation 112 von der Position jeder der Steuereingabevorrichtungen 132, die mit den Schnittstellenanschlüssen 140 der Verbindungsschnittstelle 130 verbunden sind. Die Zusammensetzung der Nachricht und das erforderliche Nachrichtenverkehrsmuster (die Frequenz usw.) sind zusammen mit dem ”Lastausgang” der ungleichen Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 anwendungsspezifisch.
  • Alles der obigen Kommunikation von den Eingabesteuervorrichtungen 132 zu der Basisstation 112 wird mit einer Signalabbildung in jeder Stufe der Übertragung ausgeführt. Die Abbildung wird durch eine Konfigurationsdatei 137 bereitgestellt, wie in 2 gezeigt ist. Diese Konfigurationsdatei wird sowohl durch die Fernsteuerungseinheit 110 und spezifischer durch deren Hauptprozessor 180 als auch durch die Basisstation 112 verbraucht. Der Hauptprozessor der Fernsteuerungseinheit breitet die notwendigen Abbildungsinformationen zu den E/A-Prozessoren 170, 172, 174 der E/A-Schnittstelle 134 aus.
  • Die Systemarchitektur, wie sie beschrieben ist, ist leicht auf mehr oder weniger E/A-Punkte skalierbar und kann außerdem skaliert werden, um die E/A-Prozessoren 170, 172, 174 für sehr kleine Systeme völlig zu eliminieren. In einem derartigen Szenario können die Schnittstelle 130 und die Schnittstellenanschlüsse 140 direkt mit dem Hauptprozessor verbunden sein.
  • In einer beispielhaften Implementierung tasten ein oder mehrere Peripherie-E/A-Prozessoren 170, 172, 174 (2) in der E/A-Schnittstelle 134 eine Anordnung von analogen Signalen von den Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 über die Schnittstellenanschlüsse 140 der Verbindungsschnittstelle 132 ab. Die Peripherieprozessoren 170, 172, 174 übertragen dann die Signalwerte über ein Zwischenprozessorprotokoll zu einem Hauptprozessor 180 (2) der Hauptsteuereinheit 136. Während drei Peripherieprozessoren 170, 172, 174 gezeigt sind, kann eine größere oder eine geringere Anzahl von Peripherieprozessoren vorgesehen sein, um eine größere oder eine geringere Anzahl von Verbindungsanschlüssen 140 in der Verbindungsschnittstelle 130 zu überwachen. In einer weiteren Ausführungsform kann eine Anordnung analoger Multiplexer die analogen Signale von den Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 zu dem Hauptprozessor 180 der Hauptsteuereinheit 136 leiten. In bestimmten Ausführungsformen, die eine kleine Anzahl von Schnittstellenanschlüssen 140 besitzen, können die Peripherieprozessoren der E/A-Schnittstelle nicht notwendig sein, wobei deren Funktionalität durch den Hauptprozessor 180 der Hauptsteuereinheit 136 implementiert sein kann.
  • Im Folgenden sind in der Tabelle 1 beispielhafte Signale für eine der Eingabesteuervorrichtungen 142, 144, 146, 147 und spezifisch für die Joystick-Eingabesteuervorrichtung 142 als eine Veranschaulichung einer möglichen Implementierung des Fernsteuerungssystems 102 gezeigt. In der Tabelle 1 sind die Anschlussstifte des Schnittstellenanschlusses 140 unter Bezugnahme auf die entsprechenden Signalleitungen der Joystick-Eingabesteuervorrichtung 142 gezeigt. Die Verbinder A und B in der Tabelle repräsentieren unterschiedliche der Verbindungs-Schnittstellenanschlüsse 140, mit denen die Joystick-Eingabevorrichtung 142 verbunden ist. Außerdem repräsentieren in der Tabelle 1 die X- und Y-Werte die Bewegung des Joysticks entlang seiner x-, y- und z-Achsen, während Button1 und Button2 die an der Joystick-Vorrichtung vorgesehenen Tasten repräsentieren. Tabelle 1
    Anschluss stift Signal Verbinder A Verbinder B
    1 Leistung Leistung Leistung
    2 E/A-Punkt Nr. 1 X2 Z2
    3 E/A-Punkt Nr. 2 X1 Z1
    4 E/A-Punkt Nr. 3 Y2 Button1
    5 E/A-Punkt Nr. 4 Y1 ButtonCommon (digitaler Ausgang)
    6 E/A-Punkt Nr. 5 N/C Button2
    7 Masse Masse Masse
    8 Erde
  • Folglich können z. B. durch das Abtasten der Anschlussstifte des Schnittstellenanschlusses 140, mit dem die Joystick-Vorrichtung verbunden ist, die Signale, die der Betätigung des Joysticks durch den Anwender/die Bedienungsperson entsprechen, durch die Peripherieprozessoren 170, 172, 174 der E/A-Schnittstelle 134 detektiert werden. In Anbetracht des Beispiels nach Tabelle 1 gibt ein am Anschlussstift 3 des Verbinder-Schnittstellenanschlusses A vorhandenes Signal eine Bewegung der Joystick-Vorrichtung in einer ersten Richtung entlang der x-Achse an, während ein am Anschlussstift 5 des Verbinder-Schnittstellenanschlusses B vorhandenes Signal eine Bewegung der Joystick-Vorrichtung in einer ersten Richtung entlang der y-Achse angibt. Alle möglichen Betätigungen des Joysticks werden durch die in der Tabelle 1 dargestellten Signale widergespiegelt, wobei, und wie vorher erwähnt worden ist, mehr als ein Signal über die gleichzeitige Betätigung des Joysticks auf unterschiedliche Arten gleichzeitig dargestellt werden kann.
  • Beispielhafte Anschlussstiftbezeichnungen für andere der Verbindungs-Schnittstellenanschlüsse 140 und die zugeordneten Steuereingabevorrichtungen 144, 146, 147 sind im Folgenden in der Tabelle 2 gezeigt. Die unterschiedlichen Typen der Schalter-Eingabesteuervorrichtungen sind in der Tabelle 2 als einpoliger Ausschalter (SPST), einpoliger Umschalter (SPDT), zweipoliger Umschalter (DPDT) und Schlüsselschalter gezeigt. POT soll als Kurzschrift für eine Potentiometer-Eingabevorrichtung 147 in der Tabelle 2 verstanden werden. Wie ersichtlich ist, entsprechen die dargestellten Signale den möglichen physikalischen Zuständen der Steuereingabevorrichtungen 144, 146, 147 in Gebrauch. Tabelle 2
    Anschluss stift Signal Paddel Pot SPST SPDT DPDT Schlüsselschalter
    1 Leistung Leistung Leistung Leistung Leistung Leistung Masse
    2 E/A-Punkt Nr. 1 (geerdet) A A A
    3 E/A-Punkt Nr. 2 X1 X1 A B B B
    4 E/A-Punkt Nr. 3 Mitte-Aus-A (geerdet) (ge erdet) C C
    5 E/A-Punkt Nr. 4 Mitte-Aus-B (geerdet) (geerdet) D D
    6 E/A-Punkt Nr. 5 (H/W ID) (H/W ID) (H/W ID) (H/W ID)
    7 Masse geerdet geerdet geerdet geerdet geerdet geerdet
    8 Erde
  • Durch das Überwachen der Schnittstellen-Anschlüsse 140 können die physikalischen Zustände aller Eingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147, die mit der Schnittstelle 130 verbunden sind, detektiert werden, so dass die zugeordneten Steuerbefehle über die E/A-Schnittstelle 134 und die Hauptsteuereinheit 136 übertragen werden können.
  • Gemeinsam stellen die Schnittstellen-Anschlüsse 140, die verwendet werden, um die Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 zu verbinden, eine Anordnung der Signale dar, die durch die E/A-Schnittstelle 134 abzutasten sind. Die in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Signale repräsentieren echte Hardware-Signale. In einer beispielhaften Ausführungsform wird ein 5-V-Leistungsversorgungssignal den Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 bereitgestellt, die wiederum ein oder mehrere Spannungssignale, z. B. an den Anschlussstiften der Verbinder-Schnittstellenanschlüsse 140 erzeugen, wie die Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 durch den Anwender/die Bedienungsperson betätigt werden.
  • Die Signale, wie z. B. jene, die in den Tabellen 1 und 2 gezeigt sind, können durch die E/A-Schnittstelle 134 verarbeitet werden, um basierend auf den überwachten Signalen logische Funktionen zu bilden. Eine Funktion ist vorgesehen, um eine identifizierte Entität auf Anwendungsebene darzustellen, die für die Ausführung zu der Basisstation 112 übertragen werden kann. Mit anderen Worten, die abgetasteten Signale repräsentieren eine Sicht von einer Plattform auf niedrigerer Ebene der Gerätesteuerung, während die Funktion eine Sicht von Anwendungen auf höherer Ebene der Gerätesteuerung repräsentiert.
  • In dem Fall nach Tabelle 2 können z. B. zwei elektrische Signale (A, B) von einem SPDT-Schalter zusammen kombiniert werden, um eine boolesche (Ein/Aus)-Funktion zu bilden. Die boolesche Funktion kann dann für die Ausführung zu der Basisstation 112 übertragen werden.
  • Als ein weiteres Beispiel kann außerdem in dem Fall nach Tabelle 2 ein elektrisches Signal (X1) von einem Paddel zerlegt werden, um zwei Funktionen zu bilden, wie z. B. Paddel vorwärts oder Paddel rückwärts.
  • Um die Abbildung der Signale und Funktionen richtig auszuführen, erfordern die Prozessoren 170, 172, 174 und 180 notwendigerweise Kenntnis dessen, welcher Typ der Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 mit jedem entsprechenden der Verbinder-Schnittstellenanschlüsse 140 verbunden ist.
  • In einem Beispiel können die Schnittstellen im Voraus bezeichnet und markiert werden, um mit einem vorgegebenen Typ der Steuereingabevorrichtung verbunden zu werden, während die verschiedenen Schnittstellen-Verbindungsanschlüsse 140 an der Verbindungsschnittstelle 132 zueinander völlig gleich sind. In einem derartigen Szenario können einer oder mehrere der Schnittstellenanschlüsse 140 als ein Joystick-Anschluss bezeichnet sein, können einer oder mehrere der Schnittstellenanschlüsse 140 als ein Paddel-Anschluss bezeichnet sein, können einer oder mehrere der Schnittstellenanschlüsse 140 als ein Potentiometeranschluss bezeichnet sein und können einer oder mehrere der Schnittstellenanschlüsse 140 als ein Schalteranschluss bezeichnet sein. Folglich können aus der Perspektive der Steuereinheit 110 derartige Verbinder zu spezifischen Typen der Vorrichtungen angenommen werden, wobei dementsprechend irgendein an einem Anschlussstift eines Joystick-Anschlusses dargestelltes Signal mit der Konfigurationsdatei als eine Joystick-Funktion abgebildet werden würde, irgendein an einem Anschlussstift eines Paddel-Anschlusses dargestelltes Signal mit der Konfigurationsdatei als eine Paddel-Funktion abgebildet werden würde, irgendein an einem Anschlussstift eines Potentiometeranschlusses dargestelltes Signal mit der Konfigurationsdatei als eine Potentiometerfunktion abgebildet werden würde und irgendein an einem Anschlussstift eine Schalteranschlusses dargestelltes Signal mit der Konfigurationsdatei als eine Schalterfunktion abgebildet werden würde. Spezifisch könnten die bezeichneten Anschlüsse außerdem vorgesehen sein, um für unterschiedliche Typen der Joysticks, unterschiedliche Typen der Paddel, unterschiedliche Typen der Potentiometer und unterschiedliche Typen der Schalter ausgelegt zu sein.
  • In einer weiteren betrachteten Ausführungsform können die Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 mit irgendeinem der Verbinder-Schnittstellenanschlüsse 140 verbunden sein, wobei aber der Anwender/die Bedienungsperson oder eine andere Person dem Fernsteuerungssystem eine Eingabe bereitstellen muss, so dass die Prozessoren bestimmen können, welche der Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 mit den jeweiligen Verbinder-Schnittstellenanschlüssen 140 verbunden sind. Eine derartige Eingabe kann über die GUI 138 (2) oder durch irgendwelche anderen Mittel, die in der Technik bekannt sind, bereitgestellt werden. Eine Person kann den Typ der Eingabesteuervorrichtung, wie er mit jedem Verbinder Schnittstellenanschluss 140 verbunden ist, über die GUI oder andere bekannte Eingabetechniken wählen oder identifizieren.
  • In einer noch weiteren Ausführungsform können die Steuereingabevorrichtungen für die E/A-Schnittstelle selbstidentifizierend sein, wie sie unter Verwendung bekannter Verfahren und Techniken angeschlossen werden. In einem derartigen Fall muss der Anwender/die Bedienungsperson oder eine andere Person keine Maßnahmen ergreifen, um die mit der Schnittstelle 130 verbundenen Steuereingabevorrichtungen zu identifizieren.
  • Ungeachtet dessen, wie den Prozessoren die Kenntnis der Typen der angeschlossenen Steuereingabevorrichtungen bereitgestellt wird, enthält die Konfigurationsdatei die Abbildungsinformationen für die geeigneten Steuereingabevorrichtungen, so dass die Abbildung der Signale in die Funktionen, wie oben beschrieben worden ist, ausgeführt werden kann. Die Abbildung von den Signalen in die Funktionen kann durch das Einführen neuer Software- und/oder Firmware-Treiber für neue oder aktualisierte Steuereingabevorrichtungen leicht geändert oder modifiziert werden. Folglich können infolge der Verbindungsschnittstelle 130 und ihrer standardisierten Anschlüsse und Verbinder die Steuereingabevorrichtungen leicht hinzugefügt, entfernt und geändert werden, indem die alten Steuereingabevorrichtungen entfernt werden und sie durch das Anschließen einer neuen Vorrichtung ersetzt werden. Solange wie die Konfigurationsdatei die neue Vorrichtung unterstützt, ist eine endlose Vielfalt von Fernsteuerungssystemen unter Verwendung der gleichen Hardware-Schnittstellen und mit minimaler Software-Umarbeitung möglich.
  • Durch das Abtasten der Signale von den Steuereingabevorrichtungen und das Abbilden der Signale in die Funktionen, wie beschrieben worden ist, können kontinuierliche Informationen hinsichtlich der Betätigung der Steuereingabevorrichtungen durch den Anwender/die Bedienungsperson der Basisstation 112 zugeführt werden. Die Basisstation 112 kann dann basierend auf den empfangenen Funktionen geeignete (anwendungsspezifische) Maßnahmen ergreifen.
  • Durch das Abtasten der Signale der Steuereingabevorrichtungen können außerdem Fehlerzustände detektiert werden, wobei zu den Prozessoren der E/A-Schnittstelle 134, der Hauptsteuereinheit 136 und/oder der Basisstation 112 Fehlernachrichten übertragen werden können. In den betrachteten Ausführungsformen besitzen die Fehlernachrichten einen höheren Prioritätsstatus als die analogen Datennachrichten.
  • Tabelle 3 veranschaulicht eine beispielhafte Implementierung einer Schnittstellentabelle einer Steuereingabevorrichtung, aus der die Fehlerzustände bestimmt werden können. Die Tabelle 3 veranschaulicht die Anschlussstiftsignale von den Verbinder-Schnittstellen A und B, wie sie oben für eine Joystick-Vorrichtung angegeben worden sind. Ähnliche Schnittstellentabellen können für andere Typen der Steuereingabevorrichtungen vorgesehen sein. Tabelle 3
    Anschluss stift A Anschluss stift B Joystick-Signal Typ Bemerkungen
    A7 B7 Masse Masse
    A1 B1 Leistung Leistung Die Haupt-PCB liefert 5 V
    A2 X2 analog X1 + X2 = 5 V, ansonsten Fehler
    A3 X1 analog
    A4 Y2 analog Y1 + Y2 = 5 V, ansonsten Fehler
    A5 Y1 analog
    B2 Z2 analog Z1 + Z2 = 5 V, ansonsten Fehler
    B3 Z1 analog
    B4 Button1 Kontakt Ist extern hochzuziehen. In Hardware entprellt.
    B5 ButtonCommon Kontakt digitaler Ausgang
    B6 Button2 Kontakt Ist extern hochzuziehen. In Hardware entprellt.
    A6 N/C nicht angeschlossen
    nicht definiert 12. Anschlussstift an dem Joystick-Verbinder
    A8 B8 Erde
  • Tabelle 4 im Folgenden veranschaulicht beispielhafte Funktionen in einer betrachteten Ausführungsform des Fernsteuerungssystems. Tabelle 4 veranschaulicht beispielhafte Funktionen, wie sie oben für eine Joystick-Vorrichtung erörtert worden sind. Ähnliche Schnittstellentabellen können für andere Typen der Steuereingabevorrichtungen vorgesehen sein. Tabelle 4
    Joystick-Funktion relevante Signale Bemerkungen
    X-Ablenkung X1, X2 vorzeichenbehafteter 8-Bit-Wert
    V-Ablenkung Y1, Y2 vorzeichenbehafteter 8-Bit-Wert
    Z-Ablenkung Z1, Z2 vorzeichenbehafteter 8-Bit-Wert
    Zustand der Taste 1 Button1 boolescher Wert
    Zustand der Taste 2 Button2 boolescher Wert (optional/künftig)
    X-Mitte-Aus X1, X2 erzeugter boolescher Wert
    Y-Mitte-Aus Y1, Y2 erzeugter boolescher Wert
    Z-Mitte-Aus Z1, Z2 erzeugter boolescher Wert
    Fehlerzustände alle Format TBD.
  • Als ein Beispiel werden die analogen Signale von den Steuereingabevorrichtungen 142, 144, 146, 147 an den Anschlussstiften der Verbinder-Schnittstellenanschlüsse 140 durch die Peripherieprozessoren 170, 172, 174 mit einer Auflösung von wenigstens 8 Bits abgetastet. In bestimmten Ausführungsformen können die Funktionen die Zerlegung eines einzigen analogen Signals (z. B. der Paddel-Ablenkung) in separate Funktionen (z. B. vorwärts und rückwärts) erfordern, wobei jede Funktion eine Auflösung von 8 Bits meldet. Dies bedeutet eine Auflösung von wenigstens 9 Bits pro analoges Signal. In den betrachteten Ausführungsformen kann die Fernsteuerungseinheit 112 mit einer ADC-Abtastung implementiert sein, die eine Auflösung von wenigstens 10 Bits für jedes überwachte analoge Signal besitzt. Es sollte jedoch selbstverständlich sein, dass eine geringere Bitauflösung, wie z. B. analoge 8-Bit-Daten, leichter durch die Datenmaschine der E/A-Schnittstelle 134 ausgebreitet werden kann. Eine höhere Bitauflösung kann die Bandbreite verringern und für das System Software-Latenzzeitprobleme darstellen.
  • Außerdem werden in den betrachteten Ausführungsformen alle relevanten Signale, die den Anschlussstiften der Verbinder-Schnittstellenanschlüsse 140 bereitgestellt werden, alle 5 ms bis 10 ms abgetastet, obwohl in Betracht gezogen wird, dass andere Abtastintervalle, sowohl größere als auch kleinere, alternativ verwendet werden können. Es kann jedoch erwartet werden, dass die Leistung abnimmt, wie die Abtastperiode vergrößert wird.
  • Es sei angegeben, dass nicht alle an den Anschlussstiften der Verbinder-Schnittstellenanschlüsse 140 dargestellten Signale für die Abtastzwecke relevant sein können. Ein Joystick, der z. B. die z-Achsen-Funktion nicht verwendet, muss die z-Achsen-Signale nicht abtasten. Gleichermaßen muss ein unbestückter Verbinder-Schnittstellenanschluss 140 (d. h. ein Schnittstellenanschluss, der nicht mit einer Steuereingabevorrichtung verbunden ist) nicht abgetastet werden.
  • Die Anordnung der Signale an den Anschlussstiften der Verbinder-Schnittstellenanschlüsse 140 wird in den betrachteten Ausführungsformen nicht atomisch abgetastet, sie sind aber vorgesehen, um logisch kombiniert zu werden, um logische Zustände und/oder Ereignisse zu repräsentieren. Dies bedeutet, dass es ein Fenster für die mehrdeutige Interpretation der abgetasteten Signale gibt, wobei geeignete Schritte unternommen werden können, um sie aufzulösen. Jeder für die verschiedenen Steuereingabevorrichtungen (z. B. einen SPDT-Schalter) verwendete Software-Treiber muss die Auswirkung der nicht atomischen Signalabtastung verstehen und die Fehler geeignet managen. Derartige Probleme können die Analyse jedes verwendeten Treibers erfordern.
  • In dem Fall einer Funktion mit redundanten Eingaben können die erwarteten Übergänge der Funktion so früh wie möglich verbreitet werden. Dies minimiert die Latenzzeit und ist das gewünschte Verhalten für den normalen (Erfolgs-)Fall. Dies verbreitet potentiell die Übergänge vor der Validierung der redundanten Eingabe. Es kann außerdem ein Warten implementiert sein, während dessen anschließende Übergänge ignoriert werden (Software-Entprellung). Die Warteauflösung basiert auf den Abtastintervall-Anforderungen, wobei in einem derartigen Fall die Signale erneut abgetastet und erneut ausgewertet werden können, um die geeignete Funktion beim nächsten Abtastwert (nach dem Warten) zu bestimmen.
  • Das Aktivieren der Fehlerzustände basierend auf den abgetasteten Signalen sollte nur an stabilen Signalen ausgeführt werden. Ein doppelter Taktgabealgorithmus oder ein Äquivalent kann implementiert sein, um Fehlalarme zu vermeiden.
  • Wenn eine Schnittstelle widersprüchliche Signale (z. B. Paddel bewegt und außerdem zentriert) erzeugt, dann sollte die Messung verworfen werden, anstatt sofort einen Fehlerzustand auszulösen, außer vielleicht wenn das Signal für einen Notausschalter (E-STOP) gilt, der sofort einen Unterbrechungs- oder Fehlerzustand bereitstellen sollte. Andernfalls können wiederholte oder kontinuierliche Fehler in den abgetasteten Zahlen, die vorgegebene Toleranzen übersteigen, schließlich zu einem Fehlerzustand führen.
  • Falls Fehlerzustände bestimmt werden, können sie in einer unabhängigen Nachricht zu der Basisstation 112 befördert werden, oder die Fehlerzustände können auf einer Grundlage pro Funktion zu der Basisstation 112 befördert werden (z. B. um eine gestörte Funktion in einer Nachricht, die viele Funktionen einkapselt, zu identifizieren). Eine ausfallsichere Handhabung der Fehlerzustände sollte sorgfältig betrachtet und in das Steuerschema eingebaut werden. Wenn z. B. der Fehlerstatus nicht mit den analogen Daten gesendet wird, dann ist das System in Gefahr, vorübergehend ungültige Daten auszubreiten. Das System ist dann von einer anschließenden Fehlernachricht oder einer Zeitabschaltung der Verbindung abhängig, um auf sichere Weise auszufallen. Auf Wunsch können vorgegebene Schwellenwerte der Zeitabschaltung dementsprechend implementiert sein, um die Probleme ungültiger Daten zu behandeln.
  • 5 veranschaulicht einen beispielhaften Prozess 300 des beschriebenen Fernsteuerungssystems. Im Schritt 302 wird die Fernsteuerungseinheit 110 bereitgestellt. Im Schritt 304 wird die Basisstation 112 bereitgestellt. Im Schritt 306 wird die Konfigurationsdatei bereitgestellt, um die oben beschriebenen Abbildungsfunktionen auszuführen. Die Schritte 302, 304 und 306 können auf Herstellerebene stattfinden, wenn das Industriefahrzeug gebaut wird, können auf Wartungs- oder Dienstebene stattfinden, wenn das Industriefahrzeug gewartet wird, können auf Auftragnehmerebene stattfinden, wenn das Industriefahrzeug mit dem Fernsteuerungssystem nachgerüstet wird, oder können auf Endanwenderebene stattfinden, wenn ein vorher vorhandenes Fernsteuerungssystem ersetzt oder modifiziert wird, um neue oder andere Steuereingabevorrichtungen aufzunehmen.
  • Im Schritt 308 können die gewünschten Steuereingabevorrichtungen, wie z. B. jene, die oben beschrieben worden sind, über die E/A-Schnittstelle 130 mit der Fernsteuerungseinheit 110 verbunden werden. Optional und abhängig davon, wie die Fernsteuerungseinheit 110 konfiguriert ist, kann der Typ der mit der Schnittstelle 130 verbundenen Steuereingabevorrichtungen für Signalabbildungszwecke für das System identifiziert werden.
  • Im Schritt 310 werden die von den Steuereingabevorrichtungen der Schnittstelle 130 zugeführten Signale abgetastet, wie oben beschrieben worden ist, wobei im Schritt 312 die Signale unter Verwendung der Konfigurationsdatei und der oben beschriebenen Techniken in die Steuerfunktionen abgebildet werden. Im Schritt 314 werden die Funktionen zu der Basisstation 112 übertragen, die dann die Funktionen unter Verwendung bekannter Techniken ausführen kann, um die gewünschte Wirkung mit dem Hilfssystem und den Maschinen zu erreichen.
  • Die Schritte 310, 312 und 314 können in geeigneten Algorithmen in den prozessorbasierten Steuerungen implementiert sein. Nachdem nun die Prozessaspekte beschrieben worden sind, wird angenommen, dass die Fachleute auf dem Gebiet die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit 110 mit der geeigneten Programmierung der Algorithmen programmieren oder sie anderweitig konfigurieren können, um die Prozesse und Merkmale zu implementieren, die in Bezug auf die 15 gezeigt und beschrieben worden sind. Es wird jedoch erkannt, dass nicht alle der Prozessschritte, wie sie gezeigt und beschrieben worden sind, notwendig sind, um wenigstens einige der beschriebenen Vorteile zu erreichen. Es wird ferner erkannt, dass die Reihenfolge der Schritte, wie sie beschrieben worden ist, nicht notwendigerweise auf die dargelegte spezielle Reihenfolge eingeschränkt ist, und dass etwas der beschriebenen Funktionalität mit anderen Reihenfolgen der Schritte erreicht werden kann. Es können außerdem zusätzliche Schritte über die spezifisch beschriebenen hinaus in Kombination mit den beschriebenen Schritten implementiert sein.
  • Unter Verwendung der beschriebenen Systeme und Verfahren wird bei verhältnismäßg niedrigen Kosten viel Flexibilität für die herkömmlich bereitgestellten kundenspezifischen Fernsteuerungssysteme bereitgestellt. Sowohl verschiedene Anpassungen der Fernsteuerungssysteme, um unterschiedliche Steuereingabevorrichtungen einzubeziehen, als auch die Erweiterung oder Modifizierung vorher vorhandener Systeme unter Verwendung der Fernsteuerungseinheit 110 und der Standard-E/A-Schnittstelle 130 werden leicht ausgeführt. Für anwendungsspezifische Software, die sich auf die Funktionen der Hilfssysteme und Maschinen bezieht, die ferngesteuert werden sollen, fördert aber die Fernsteuerungseinheit 110 die universelle Verwendung einer kleinen Anzahl standardisierter Komponenten, um den Anforderungen einer umfassenden Vielfalt von Anwendungen und Endanwendern zu entsprechen.
  • Es wird nun angenommen, dass die Vorteile der Erfindung im Hinblick auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen offensichtlich sind.
  • Es ist eine Ausführungsform eines Fernsteuerungssystems für ein Industriefahrzeug, das eine Basisstation und wenigstens ein Hilfssystem, das durch eine Bedienungsperson unter Verwendung wenigstens einer von mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen ferngesteuert werden soll, enthält, offenbart worden. Das Fernsteuerungssystem enthält eine prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit, die mehrere im Wesentlichen völlig gleiche Verbinder-Schnittstellenanschlüsse umfasst, die jeweils konfiguriert sind, um die zugeordneten von mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zu empfangen. Die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit ist konfiguriert, um: Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, abzutasten, wie die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen durch die Bedienungsperson betätigt wird; die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordneten Signale in eine Steuerfunktion abzubilden; und die Steuerfunktion für die Ausführung durch das Hilfssystem des Fahrzeugs zu der Basisstation zu übertragen.
  • Optional enthält die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit einen Hauptprozessor und wenigstens einen Peripherieprozessor, wobei der wenigstens eine Peripherieprozessor die Signale abtastet. Die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit kann eine Verbindungsschnittstelle enthalten, wobei die im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse an der Verbindungsschnittstelle angeordnet sein können. Jeder der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse kann acht Anschlussstifte enthalten. Jeder der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse kann fünf Eingabe-/Ausgabeanschlussstifte enthalten. Wenigstens ein Kabel kann die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen mit einem der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse verbinden.
  • Wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen kann eine Joystick-Steuereingabevorrichtung oder eine Paddel-Steuereingabevorrichtung oder eine Potentiometer-Steuereingabevorrichtung oder eine Schalter-Steuereingabevorrichtung umfassen. Wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen kann außerdem mehrere Steuereingabevorrichtungen umfassen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die Joystick-Steuereingabevorrichtungen, Paddel-Steuereingabevorrichtungen, Potentiometer-Steuereingabevorrichtungen und Schalter-Steuereingabevorrichtungen umfasst.
  • Die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit kann optional eine Verbindungsschnittstelle enthalten, die konfiguriert ist, um austauschbar mit den mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen verbunden zu werden. Die Verbindungsschnittstelle kann fünfzehn der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse enthalten. Die Verbindungsschnittstelle kann eine erste Seite, die eine erste Anzahl der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse besitzt, die entlang der ersten Seite angeordnet sind, und eine zweite Seite, die eine zweite Anzahl der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse besitzt, die entlang der zweiten Seite angeordnet sind, enthalten, wobei die zweite Anzahl von der ersten Anzahl verschieden ist.
  • Die Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, umfassen entweder ein analoges Signal oder ein digitales Signal. Jeder der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse kann mehrere Anschlussstifte enthalten, wobei wenigstens einer der Anschlussstifte der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen ein Ausgangssignal bereitstellt. Das Ausgangssignal kann entweder ein analoges Signal oder ein digitales Signal sein.
  • Das Fernsteuerungssystem kann optional ein Eingabeelement enthalten, um die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zu identifizieren. Das Eingabeelement kann eine graphische Anwenderschnittstelle enthalten.
  • Wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen kann eine Schalter-Eingabevorrichtung umfassen, wobei die Schalter-Eingabevorrichtung aus der Gruppe ausgewählt ist, die einen einpoligen Ausschalter, einen einpoligen Umschalter, einen zweipoligen Umschalter, einen Schlüsselschalter und einen Notausschalter umfasst.
  • Es ist außerdem ein Verfahren für die Fernsteuerung wenigstens eines Hilfssystems eines Industriefahrzeugs, das eine Basisstation enthält, offenbart worden. Das Verfahren ist mit einer prozessorbasierten Fernsteuerungseinheit implementiert, die mit mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen über mehrere im Wesentlichen völlig gleiche Verbinder-Schnittstellenanschlüsse verbunden ist. Das Verfahren enthält: Abtasten mit der prozessorbasierten Fernsteuerungseinheit der Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, wie die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen durch eine Bedienungsperson betätigt wird; Abbilden mit der prozessorbasierten Fernsteuerungseinheit der Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, in eine Steuerfunktion; und Übertragen der Steuerfunktion für die Ausführung durch das Hilfssystem des Fahrzeugs zu der Basisstation.
  • Die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit kann ferner einen Hauptprozessor und wenigstens einen Peripherieprozessor enthalten, wobei das Verfahren das Abtasten der Signale enthalten kann, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, das durch den wenigstens einen Peripherieprozessor ausgeführt wird. Die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit kann außerdem eine Verbindungsschnittstelle enthalten, wobei die im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse an der Verbindungsschnittstelle angeordnet sind, wobei das Verfahren ferner das Anschließen der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen über einen der Verbinder-Schnittstellenanschlüsse enthält. Das Verfahren kann außerdem das Versehen jedes der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse mit mehreren Signalanschlussstiften enthalten. Das Verfahren kann das Bereitstellen wenigstens eines Kabels und das Verbinden der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen über das Kabel mit einem der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse enthalten. Wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen kann eine Joystick-Steuereingabevorrichtung oder eine Paddel-Steuereingabevorrichtung oder eine Potentiometer-Steuereingabevorrichtung oder eine Schalter-Steuereingabevorrichtung sein. Das Abtasten der Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, kann das Abtasten entweder eines analogen Signals oder eines digitalen Signals enthalten.
  • Das Verfahren kann das Bereitstellen eines Ausgangssignals für die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen enthalten. Das Bereitstellen des Ausgangssignals kann das Bereitstellen entweder eines analogen Signals oder eines digitalen Signals enthalten. Das Verfahren kann ferner das Identifizieren des Typs der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen, die durch die Bedienungsperson zu betätigen sind, für die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit enthalten. Das Verfahren kann außerdem das Identifizieren des Typs der wenigstens einen der mehreren Steuereingabevorrichtungen mit einer graphischen Anwenderschnittstelle enthalten. Wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen umfasst eine Schalter-Eingabevorrichtung, wobei die Schalter-Steuereingabevorrichtung aus der Gruppe ausgewählt ist, die einen einpoligen Ausschalter, einen einpoligen Umschalter, einen zweipoligen Umschalter, einen Schlüsselschalter und einen Notausschalter umfasst.
  • Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung einschließlich der besten Art zu offenbaren und um es außerdem einen Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung zu praktizieren, einschließlich der Herstellung und der Verwendung irgendwelcher Vorrichtungen oder Systeme und des Ausführens irgendwelcher enthaltener Verfahren. Der patentierbare Schutzumfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert, wobei er andere Beispiele enthalten kann, die den Fachleuten auf dem Gebiet einfallen. Es ist vorgesehen, dass derartige andere Beispiele im Schutzumfang der Ansprüche liegen, falls sie strukturelle Elemente besitzen, die von der wörtlichen Sprache der Ansprüche nicht abweichen, oder falls sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden von den wörtlichen Sprachen der Ansprüche enthalten.

Claims (29)

  1. Fernsteuerungssystem für ein Industriefahrzeug, das eine Basisstation und wenigstens ein Hilfssystem, das durch eine Bedienungsperson unter Verwendung wenigstens einer von mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen ferngesteuert werden soll, enthält, wobei das Fernsteuerungssystem umfasst: eine prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit, die mehrere im Wesentlichen völlig gleiche Verbinder-Schnittstellenanschlüsse umfasst, die jeweils konfiguriert sind, um die zugeordneten der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zu empfangen, wobei die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit konfiguriert ist, um: Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, abzutasten, wie die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen durch die Bedienungsperson betätigt wird; die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordneten Signale in eine Steuerfunktion abzubilden; und die Steuerfunktion für die Ausführung durch das Hilfssystem des Fahrzeugs zu der Basisstation zu übertragen.
  2. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit einen Hauptprozessor und wenigstens einen Peripherieprozessor umfasst, wobei der wenigstens eine Peripherieprozessor die Signale abtastet.
  3. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit eine Verbindungsschnittstelle umfasst, wobei die im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse an der Verbindungsschnittstelle angeordnet sind.
  4. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei jeder der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse acht Anschlussstifte enthält.
  5. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei jeder der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse fünf Eingabe-/Ausgabeanschlussstifte enthält.
  6. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, das ferner wenigstens ein Kabel umfasst, das die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen mit einem der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse verbindet.
  7. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen eine Joystick-Steuereingabevorrichtung oder eine Paddel-Steuereingabevorrichtung oder eine Potentiometer-Steuereingabevorrichtung oder eine Schalter-Steuereingabevorrichtung umfasst.
  8. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 7, wobei die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen mehrere Steuereingabevorrichtungen umfasst, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die Joystick-Steuereingabevorrichtungen, Paddel-Steuereingabevorrichtungen, Potentiometer-Steuereingabevorrichtungen und Schalter-Steuereingabevorrichtungen umfasst.
  9. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit eine Verbindungsschnittstelle umfasst, die konfiguriert ist, um austauschbar mit den mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen verbunden zu werden.
  10. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 9, wobei die Verbindungsschnittstelle fünfzehn der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse enthält.
  11. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 9, wobei die Verbindungsschnittstelle eine erste Seite, die eine erste Anzahl der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse besitzt, die entlang der ersten Seite angeordnet sind, und eine zweite Seite, die eine zweite Anzahl der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse besitzt, die entlang der zweiten Seite angeordnet sind, enthält, wobei die zweite Anzahl von der ersten Anzahl verschieden ist.
  12. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, entweder ein analoges Signal oder ein digitales Signal umfassen.
  13. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 12, wobei jeder der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse mehrere Anschlussstifte enthält, und wobei wenigstens einer der Anschlussstifte der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen ein Ausgangssignal bereitstellt.
  14. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 13, wobei das Ausgangssignal entweder ein analoges Signal oder ein digitales Signal umfasst.
  15. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, das ferner ein Eingabeelement umfasst, um die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zu identifizieren.
  16. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Eingabeelement eine graphische Anwenderschnittstelle umfasst.
  17. Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen eine Schalter-Eingabevorrichtung umfasst, wobei die Schalter-Eingabevorrichtung aus der Gruppe ausgewählt ist, die einen einpoligen Ausschalter, einen einpoligen Umschalter, einen zweipoligen Umschalter, einen Schlüsselschalter und einen Notausschalter umfasst.
  18. Verfahren für die Fernsteuerung wenigstens eines Hilfssystems eines Industriefahrzeugs, das eine Basisstation enthält, wobei das Verfahren mit einer prozessorbasierten Fernsteuerungseinheit implementiert ist, die über mehrere im Wesentlichen völlig gleiche Verbinder-Schnittstellenanschlüsse mit mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen verbunden ist, wobei das Verfahren umfasst: Abtasten mit der prozessorbasierten Fernsteuerungseinheit der Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, wie die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen durch eine Bedienungsperson betätigt wird; Abbilden mit der prozessorbasierten Fernsteuerungseinheit der Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, in eine Steuerfunktion; und Übertragen der Steuerfunktion für die Ausführung durch das Hilfssystem des Fahrzeugs zu der Basisstation.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit einen Hauptprozessor und wenigstens einen Peripherieprozessor enthält, wobei das Abtasten der Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, durch den wenigstens einen Peripherieprozessor ausgeführt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit eine Verbindungsschnittstelle enthält, wobei die im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse an der Verbindungsschnittstelle angeordnet sind, wobei das Verfahren ferner das Anschließen der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen über einen der Verbinder-Schnittstellenanschlüsse umfasst.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, das ferner das Versehen jedes der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse mit mehreren Signalanschlussstiften umfasst.
  22. Verfahren nach Anspruch 20, das ferner das Bereitstellen wenigstens eines Kabels und das Verbinden der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen über das Kabel mit einem der im Wesentlichen völlig gleichen Verbinder-Schnittstellenanschlüsse umfasst.
  23. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen eine Joystick-Steuereingabevorrichtung oder eine Paddel-Steuereingabevorrichtung oder eine Potentiometer-Steuereingabevorrichtung oder eine Schalter-Steuereingabevorrichtung umfasst.
  24. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Abtasten der Signale, die der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen zugeordnet sind, das Abtasten entweder eines analogen Signals oder eines digitalen Signals umfasst.
  25. Verfahren nach Anspruch 18, das ferner das Bereitstellen eines Ausgangssignals für die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen umfasst
  26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Bereitstellen des Ausgangssignals das Bereitstellen entweder eines analogen Signals oder eines digitalen Signals umfasst.
  27. Verfahren nach Anspruch 18, das ferner das Identifizieren des Typs der wenigstens einen der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen, die durch die Bedienungsperson zu betätigen sind, für die prozessorbasierte Fernsteuerungseinheit umfasst.
  28. Verfahren nach Anspruch 18, das ferner das Identifizieren des Typs der wenigstens einen der mehreren Steuereingabevorrichtungen mit einer graphischen Anwenderschnittstelle umfasst.
  29. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die wenigstens eine der mehreren verschiedenen Steuereingabevorrichtungen eine Schalter-Eingabevorrichtung umfasst, wobei die Schalter-Steuereingabevorrichtung aus der Gruppe ausgewählt ist, die einen einpoligen Ausschalter, einen einpoligen Umschalter, einen zweipoligen Umschalter, einen Schlüsselschalter und einen Notausschalter umfasst.
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