DE102018115968A1

DE102018115968A1 - System und Verfahren zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen einer Landmaschine, sowie Landmaschine mit einem derartigen System

Info

Publication number: DE102018115968A1
Application number: DE102018115968.4A
Authority: DE
Inventors: Philipp Pollinger
Original assignee: Horsch Maschinen GmbH
Current assignee: Horsch Maschinen GmbH
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-01-02
Also published as: EP3591636B1; EP3591636A1

Abstract

Es ist ein System (10) zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen einer Landmaschine offenbart, 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 einem mobilen Endgerät (12) über einen ersten Kommunikationskanal (20) und 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, 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 (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) und 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.Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Beeinflussung von Maschinenfunktionen, sowie eine Landmaschine mit einem derartigen System und/oder Verfahren.

Description

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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,

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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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).
Wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass zumindest ein Kommunikationskanal drahtlos ausgeführt ist, aber auch dass zwei Kommunikationskanäle drahtlos ausgeführt sind.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

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.
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.
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.
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.
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.
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:

1 ein Blockschaltbild eines Systems zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion mit einem mobilen Endgerät, einer Steuereinrichtung sowie einem Aktor,
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,
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,
4 ein Blockschaltbild eines Systems zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion gemäß der 3, wobei das mobile Endgerät zudem mit einer Daten-Cloud verbunden ist.
5 ein Blockschaltbild eines Systems zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion gemäß der 3 und 4 wobei zusätzlich die Steuereinrichtung mit einer Daten-Cloud verbunden ist.

Die in den 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.
Eine einfache Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Systems 10 zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion geht aus der 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 1 durch gepunktete Linien dargestellt ist und sich gemäß der 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.
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.
Beim Aktor 16 handelt es sich gemäß der 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.
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.
Gegenüber der 1 wurde bei der 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.
Gegenüber der 2 wurde das System 10 zur Beeinflussung einer Maschinenfunktion gemäß der 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.
Gegenüber über der 3 wurde bei der 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 4 in der 5 noch derartig ergänzt das auch die Steuereinrichtung 14 insbesondere bspw. eine der Steuereinrichtung 14 zugeordnete Rechnereinheit mit einer Daten-Cloud 30 verbindbar ist.
Die Ausführungsbeispiele der 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.
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.
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.
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 1 bis 5 jeweils durch unterbrochene Linien dargestellt ist.
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.
Der erste Kommunikationskanal 20 und der zweite Kommunikationskanal 22 sind, gemäß der 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.
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.
Gemäß der 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.
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.
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.
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.
Die in den 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.
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

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

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10217398 A1 [0004]

Claims

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationskanal (20) und der zweite Kommunikationskanal (22) durch unterschiedliche Funkübertragungssysteme gebildet sind.
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.
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.
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.
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.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Totmanneinrichtung bildet.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Landmaschine, umfassend ein System (10) und/oder ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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.