DE102019210532A1

DE102019210532A1 - Vorrichtung zur Erfassung des Betriebszustands

Info

Publication number: DE102019210532A1
Application number: DE102019210532.7A
Authority: DE
Inventors: Christoph Ratzinger; Tobias Neudeck; Christoph Meysel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2021-01-21

Abstract

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Betriebszustands eines in einen Betriebszustand und einen Nicht-Betriebszustand überführbaren, an einem Fahrzeug (2) angebrachten oder anbringbaren Arbeitsgeräts (3), wobei eine Erfassungseinrichtung (4) vorgesehen ist, welche zur Erfassung des Betriebszustands des Arbeitsgeräts (3) und zur Erzeugung einer einen erfassten Betriebszustand des Arbeitsgeräts (3) beschreibenden Erfassungsinformation (104) eingerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung des Betriebszustands eines in einen Betriebszustand und einen Nicht-Betriebszustand überführbaren, an einem Fahrzeug angebrachten oder anbringbaren Arbeitsgeräts.
Entsprechende Vorrichtungen zur Erfassung des Betriebszustands eines Arbeitsgeräts sind aus dem Stand der Technik dem Grunde nach bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erfassung des Betriebszustands eines Arbeitsgeräts anzugeben, welche insbesondere im Hinblick auf eine einfache und schnelle sowie kostengünstige und möglichst manipulationssichere Maßnahme zuverlässig eine Aussage über den aktuellen und/oder historischen Betriebszustand eines Arbeitsgeräts ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Erfassung des Betriebszustands gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen der Vorrichtung.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung des Betriebszustands eines in einen Betriebszustand und einen Nicht-Betriebszustand überführbaren, an einem Fahrzeug angebrachten oder anbringbaren Arbeitsgeräts. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Erfassungseinrichtung, welche zur Erfassung des Betriebszustands des Arbeitsgeräts und zur Erzeugung einer einen erfassten Betriebszustand des Arbeitsgeräts beschreibenden Erfassungsinformation eingerichtet ist. Dadurch, dass die Erfassungseinrichtung abhängig von dem Betriebszustand eine entsprechende Erfassungsinformation erzeugt, kann auf zuverlässige Weise abgeleitet oder angegeben werden, ob und ggf. wann sich das Arbeitsgerät in einem Betriebszustand oder einen Nicht-Betriebszustand befindet. Die Erfassungseinrichtung bildet dabei beispielsweise eine neben der eigentlichen Ansteuerung bzw. neben einem ggf. das Arbeitsgerät zumindest abschnittsweise oder temporär steuernden oder beeinflussenden Aktor vorgehaltene Erfassungseinrichtung. D. h. z. B., dass die Erfassungseinrichtung nicht einen das Arbeitsgerät steuernden oder regelnden Aktor an sich und dessen direkte Rückmeldung über dessen Zustand umfasst, sondern eine parallel, von der Ansteuerung des Arbeitsgeräts bestehende, an sich nebenstehende Erfassungseinrichtung umfasst. Damit wird es ermöglicht, dass selbst im Falle der Manipulation eines das Arbeitsgerät steuernden Aktors und/oder im Falle einer Manipulation einer Steuer- oder Regelleitung des Aktors des Arbeitsgeräts eine zuverlässige Erfassung des Betriebszustands bzw. Nicht-Betriebszustands des Arbeitsgeräts ausführbar ist, da die Erfassungseinrichtung für sich direkt den Betriebszustand erfasst. Zum Beispiel kann das Arbeitsgerät als ein über wenigstens einen Aktor von einem Betriebszustand zu einem Nicht-Betriebszustand verstellbares Räumschild ausgebildet sein. Eine Manipulation könnte dann vorliegen, wenn das Fahrzeug ohne ein angekoppeltes Räumschild den Aktor in eine Betriebszustandsstellung einstellt oder das Räumschild über den Aktor in eine Nicht-Arbeitsposition, d. h. in eine von dem Untergrund angehobene Position verbracht ist. Damit würde das das Räumschild bzw. dessen Aktor steuernde System einen Betriebszustand angeben. In der hierin beschriebenen Vorrichtung ist die Erfassungseinrichtung als an sich von einer Aktorsteuerung an sich unabhängiges System konzipiert, das damit auch unabhängig von der Aktorstellung zuverlässig ermitteln kann, ob sich das Räumschild in einer Betriebsstellung oder in einer Nicht-Betriebsstellung befindet. Allgemein kann beispielsweise die Erfassungseinrichtung bzw. durch die Erfassungsinformation eine Aussage zur Position und/oder Ausrichtung zumindest eines Bestandteils des Arbeitsgeräts relativ zu dem Fahrzeug getroffen werden. so kann z. B. ein Betriebszustand eine Position und/oder die Ausrichtung wenigstens eines Bestandteils des Arbeitsgeräts relativ zu einem weiteren Bestandteil des Arbeitsgeräts und/oder relativ zu dem Fahrzeug betreffen.
Die Erfassungseinrichtung kann kontinuierlich und/oder diskontinuierlich die Erfassung ausführen, so kann z. B. die Erfassungseinrichtung phasenweise eine Erfassung des Betriebszustands des Arbeitsgeräts ausführen.
Es ist möglich, dass die Erfassungseinrichtung wenigstens ein Sensorelement, insbesondere ein als Beschleunigungs- und/oder Vibrationssensor ausgebildetes Sensorelement, umfasst. Das Sensorelement kann optisch, haptisch, akustisch bzw. taktil und/oder thermisch den Betriebszustand des Arbeitsgeräts erfassen. Beispielsweise ist das Sensorelement zumindest als Beschleunigungssensor ausgebildet, durch welchen beispielsweise horizontale und/oder vertikale Beschleunigungen durch die Beschleunigungserfassungseinrichtung erfassbar sind. Alternativ oder zusätzlich kann der Beschleunigungssensor die Beschleunigungen von drei, insbesondere rechtwinklig zueinander ausgerichteter, Achsen erfassen. Durch eine derartige Erfassung der an dem Arbeitsgerät vorherrschenden Beschleunigungen bzw. Vibrationen kann auf einen Betriebszustand bzw. einen Nicht-Betriebszustand geschlossen werden. Entsprechend kann im Falle eines zumindest einen Temperatursensor umfassende Erfassungseinrichtung abhängig von den am Arbeitsgerät vorherrschenden Temperatur ggf. darauf zurückgeschlossen werden, ob sich dieses in einem Betriebszustand oder einen Nicht-Betriebszustand befindet. Zum Beispiel kann die Erfassungseinrichtung die Abwärme eines an dem Arbeitsgerät angeordneten und für den Betriebszustand charakteristischen Aktors oder Motors erfassen, so dass über die erfassten Daten auf einen Betriebszustand oder einen Nicht-Betriebszustand geschlossen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Auswerteeinrichtung eingerichtet ist, die Erfassungsinformation mit einer, insbesondere in einer Datenspeichereinrichtung abgelegten oder ablegbaren, Referenzinformation zu vergleichen und eine Auswerteinformation zu erzeugen. Beispielsweise kann das Arbeitsgerät während seines Betriebszustands wenigstens ein erstes Schwingungsverhalten bzw. Vibrationsverhalten und in einem Nicht-Betriebszustand ein zweites von dem ersten unterschiedliches Schwingungsverhalten bzw. Vibrationsverhalten aufweisen. Durch die Erfassungseinrichtung bzw. durch eine mit einem Beschleunigungssensor versehene Erfassungseinrichtung, kann abhängig davon, ob die erfassten Datenwerte dem ersten oder dem zweiten Schwingungsverhalten entsprechen oder denen zumindest ähneln, darauf geschlossen werden, ob das Arbeitsgerät sich in einen Betriebszustand oder in einem Nicht-Betriebszustand befindet. Mit anderen Worten kann durch die Anbringung von wenigstens einem Vibrationssensor an einem Räumschild ein Vibrationsmuster erkannt werden, das mit hoher Treffgenauigkeit eine Aussage darüber zulässt, ob sich das Räumschild in Arbeitsposition bzw. Räumposition oder in eine Nicht-Gebrauchsposition bzw. Idle-Position befindet.
Es können beispielsweise auch eine Vielzahl an Referenzinformationen vorgehalten werden, so dass es ermöglicht wird, eine Erfassungsinformation zu einer von mehreren Referenzinformationen zuzuordnen und damit einen aus unterschiedlichen Betriebszuständen zu identifizieren bzw. zu erkennen. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung die Vibration eines mit dem Arbeitsgerät in Wirkverbindung stehenden Motors erfassen, wobei abhängig von der Art (z. B. Form) und/oder Umfang bzw. Intensität der erfassten Vibrationen (z. B. Amplitude und/oder Wellenlänge bzw. Periodendauer) auf z. B. den aktuellen Lastzustand des Motors zurückgeschlossen werden kann. Dies kann für den Lastzustand eines Räumschildes gelten, hierbei wird unterstellt, dass eine höhere Last zu einem andersartigen Vibrationsverhalten an dem Räumschild führen wird.
Die Auswerteeinrichtung kann beispielsweise an dem Arbeitsgerät und/oder an dem das Arbeitsgerät zumindest temporär tragenden Fahrzeug angeordnet sein. So kann die Auswerteeinrichtung bzw. die Auswertefunktion der Auswerteeinrichtung z. B. in einem fahrzeugseitigen Steuergerät integriert sein. Das fahrzeugseitige Steuergerät kann die On-Board-Unit (OBU) des Fahrzeugs sein, welche z. B. zur Mautberechnung eingesetzt werden kann. Die Referenzinformation kann beispielsweise eine vordefinierte Soll-Beschleunigungsinformation, Soll-Akustikinformation, Soll-Temperaturinformation und/oder Soll-Optikinformation umfassen. Die Auswerteeinrichtung kann beispielsweise zumindest zwei von dem physikalischen Prinzip unterschiedliche Erfassungsinformationen mit jeweiligen Referenzinformationen vergleichen. Damit wird eine genauere Erfassung eines Betriebszustands ermöglicht, da z. B. nicht nur ausschließlich ein ermittelter Temperaturwert, sondern auch ein ermittelter Vibrationswert zur Bestimmung eines Betriebszustands des Arbeitsgeräts herangezogen wird. Dadurch, dass wenigstens zwei unterschiedliche physikalische Parameter bzw. Werte erfasst werden, kann eine Plausibilisierung des Erfassungsergebnisses und/oder des Auswerteergebnisses vorgenommen werden. Schließlich kann es vorgesehen sein, dass anhand der wenigstens zwei, insbesondere auf unterschiedliche physikalische Parameter beruhenden Erfassungswerte eine Einstellung wenigstens einer Erfassungseinrichtung bzw. eines Erfassungssensors ausführbar ist. So kann bei Erkennen eines definierten Fehlermusters eine Kalibrierung wenigstens eines Erfassungssensors erfolgen.
Die durch die Auswerteeinrichtung erzeugte Auswerteinformation kann über eine Ausgabeeinrichtung ausgegeben werden. Die Ausgabeeinrichtung kann akustisch, optischen und/oder taktil ein Auswertesignal ausgeben, so dass eine Person das Auswertesignal wahrnehmen kann. Alternativ oder zusätzlich erzeugt die Ausgabeeinrichtung ein Signal das an eine Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt wird. Zum Beispiel kann dieses Signal ein Steuersignal sein oder zur Erzeugung eines Steuersignals dienen, mittels dem ein Aktor und/oder ein Motor des Arbeitsgeräts und/oder des das Arbeitsgerät tragenden Fahrzeugs ansteuerbar sind. Allgemein gibt das Signal eine Information über den Betriebszustand des Arbeitsgeräts wieder.
Es ist möglich, dass die Auswerteinformation eine Information zu einem Betriebszustand des Arbeitsgeräts, zu einem Nicht-Betriebszustand des Arbeitsgeräts, zu wenigstens einem Betriebsparameter des Arbeitsgeräts und/oder zu wenigstens einem während des Betriebszustands durch das Arbeitsgerät verbrauchten Verbrauchsmittels des Arbeitsgeräts beschreibt. Neben der Aussage der Auswerteinformation, ob ein Arbeitsgerät aktiv ist oder nicht, kann auch eine Aussage über die Art und Umfang des Betriebszustands erfolgen. Sofern das Arbeitsgerät während des Betriebszustands zumindest temporär einen Verbrauch eines Verbrauchsmittels aufweist, kann über die Auswerteeinrichtung eine Aussage über den Umfang und/oder über die Art und Weise der Handhabung bzw. der Benutzung des Verbrauchsmittels erfolgen. Beispielsweise ist die Arbeitsmaschine als Streugutsteueinrichtung ausgebildet. Durch die Erfassungseinrichtung bzw. durch die Auswertung der von der Erfassungseinrichtung erfassten Information kann auf den Verbrauch des Streuguts zurückgeschlossen werden. So kann z. B. angegeben werden, wieviel Streugut aktuell verbraucht wird, dies kann beispielsweise durch die Angabe des Volumenstroms und/oder des Massenstroms des aktuell verbrauchten Streuguts angegeben werden. Konkret kann die Streugutförderung innerhalb der Streugutstreueinrichtung beispielsweise durch eine motorisch angetrieben Förderschnecke erfolgen. Die Schwingungen bzw. Vibrationen des Motors und/oder der Schnecke können über die Erfassungseinrichtung erfasst werden und die Art und der Umfang der Schwingungen können über den Betriebszustand des Förderschneckenmotors und schließlich über die aktuelle Fördermenge bzw. Fördervolumen des Förderschneckenmotors einen Rückschluss auf das „verbrauchte“ Streugut zulassen. Damit ist es möglich, über die Auswerteeinrichtung eine Information über den Füllstand an noch zum Verbrauch in einem Verbrauchsmittelspeicher des Arbeitsgeräts vorrätigen Verbrauchsmittel zu geben.
Alternativ oder zusätzlich kann die Art und/oder die Beschaffenheit des Verbrauchsmittels berücksichtigt werden, d. h. z. B., dass die Auswerteeinrichtung eine Information über das aktuell in dem Arbeitsgerät verwendete Verbrauchsmittel für eine verbrauchsmittelspezifische Auswerteinformation berücksichtigt. Die Information zu dem Verbrauchsmittel (Art und/oder Beschaffenheit und/oder Verbrauchsmittelspeicherfüllstandswert zu einem definierten Zeitpunkt) kann der Auswerteeinrichtung über eine Eingabeeinheit und/oder über eine Datenschnittstelle übermittelt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine über die Erfassungseinrichtung erfasste Erfassungsinformation, insbesondere Vibrationsinformation, und/oder die wenigstens eine Auswerteinformation zur Bestimmung von zumindest einem Betriebsparametern der Arbeitsmaschine, zur Bestimmung der Alterung wenigstens eines Bestandteils der Arbeitsmaschine und/oder des Fahrzeugs und/oder zur Bestimmung des Lastkollektivs der Arbeitsmaschine verwendet werden. Hierbei kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise eine Information ausgeben, welche den Austausch zumindest eines Bestandteils des Räumschilds als Handlungsempfehlung angibt.
Es ist auch möglich, die Art und Weise des Verbrauchsmittelverbrauchs über die Erfassungseinrichtung bzw. über die Auswerteeinrichtung zu bestimmen und ggf. auszugeben. So kann im Fall einer Streugutstreueinrichtung über die Erfassungseinrichtung eine Information erfasst werden, welche es allein oder in einer Betrachtung mit weiteren fahrzeugseitigen und/oder arbeitsgerätseitigen Informationen ermöglicht die Art und Weise der Ausgabe des Verbrauchsmittels anzugeben, z. B. das Streubild (Form der Ausgabe, z. B. Flächenbereich der Ausgabe oder Streubreiteneinstellung/Wurfweiteneinstellung). Auch die Geschwindigkeit eines Streuers bzw. eine Streutellerdrehzahl des Arbeitsgeräts kann über die Erfassungseinrichtung bzw. über die Auswerteeinrichtung als Information bestimmt und ggf. ausgegeben werden. Schließlich kann alternativ oder zusätzlich die Betriebsart eines Arbeitsgeräts angegeben werden, so kann die Erfassungseinrichtung und/oder die Auswerteeinrichtung angeben, ob eine Streugutsteueinrichtung in einer ersten Betriebsart (z. B. Walzenstreuer) oder in einer zweiten, von der ersten Betriebsart unterschiedlichen Betriebsart (z. B. Tellerstreuer) betrieben wird. Dies kann insbesondere über die erfassten Vibrationen erfasst bzw. bestimmt werden. Als Streugut kann beispielsweise ein Schüttgut verwendet werden.
Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise, insbesondere unter Ausbildung einer steifen Verbindung, in oder an dem Arbeitsgerät, in oder an dem Fahrzeug und/oder in oder an einer das Arbeitsgerät an dem Fahrzeug haltenden Halterung angeordnet sein. Insbesondere ist die Erfassungseinrichtung unter Ausbildung einer steifen Verbindung unmittelbar an dem Arbeitsgerät befestigt. Zum Beispiel weist die Erfassungseinrichtung ein Gehäuse auf bzw. ist in einem Gehäuse angeordnet oder ausgebildet und das Gehäuse wird vorzugsweise unmittelbar an dem Arbeitsgerät befestigt. Die unmittelbare, insbesondere steife, Befestigung der Erfassungseinrichtung bzw. des die Erfassungseinrichtung umfassenden Gehäuses, an dem Arbeitsgerät, dem Fahrzeug und/oder an der Halterung kann eine stoff-, form- und/oder kraftschlüssige Verbindung umfassen. Zum Beispiel wird die Erfassungseinrichtung an das Arbeitsgerät angeklebt und/oder mittels Kabelbinder angebunden. Die Erfassungseinrichtung kann lösbar oder unlösbar an dem Arbeitsgerät, dem Fahrzeug und/oder an der Halterung befestigt sein. Vorzugsweise ist die Erfassungseinrichtung unlösbar, d. h. nicht zerstörungsfrei lösbar, befestigt, damit wird eine Manipulation der Erfassungseinrichtung bzw. der aus der Auswerteeinrichtung erzeugten Informationen ausgeschlossen oder zumindest erschwert. Auch kann die Erfassungseinrichtung derart unlösbar an dem Arbeitsgerät befestigt sein, dass im Falle einer Entfernung der Erfassungseinrichtung von dem Arbeitsgerät die Erfassungseinrichtung nicht mehr nutzbar ist, insbesondere keine Erfassungsinformationen mehr erzeugen und/oder an eine weitere Einrichtung, vorzugsweise an eine Ausgabeeinrichtung, übermitteln kann.
Eine Ausgabeeinrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, eine Erfassungsinformation und/oder eine Auswerteinformation auszugeben, insbesondere ist die Ausgabeeinrichtung in oder an dem Arbeitsgerät, in oder an dem Fahrzeug und/oder in oder an einem mobilen Endgerät angeordnet oder ausgebildet. Die ausgegebene Erfassungs- und/oder Auswerteinformation kann zur Generierung eines Steuerungssignals und/oder zur Erzeugung eines abgeleiteten Wertes verwendet werden, der z. B. in einem Buchungs- bzw. Auftragsmanagementsystem Berücksichtigung findet. So kann z. B. die Auswerteinformation über wenigstens einen Betriebszustand oder einen Nicht-Betriebszustand des Arbeitsgeräts in einem Buchungsmanagementsystem derart berücksichtigt werden, dass die Bestätigung einer Leistungserbringung des Arbeitsgeräts darin vermerkt wird, sofern die Erfassungseinrichtung bzw. die Auswerteeinrichtung eine entsprechenden Erfassungsinformationen bzw. Auswerteinformation erzeugt oder übermittelt. Mit anderen Worten kann mit der hierin beschriebenen Vorrichtung eine automatisierte Überwachung der Leistungserbringung eines Arbeitsgeräts ausgeführt werden. Das mobile Endgerät kann als portables elektronisches Endgerät bzw. als elektronisches Mobilgerät ausgebildet sein. Beispielsweise kann als elektronisches Endgerät ein Smartphone, ein Tabletcomputer und/oder ein tragbarer Computer (z.B. Laptop) verwendet werden.
Das Arbeitsgerät kann beispielsweise über eine mechanische, eine pneumatische und/oder eine elektrische Verbindung mit dem Fahrzeug zumindest teilweise energetisch antreibbar sein, insbesondere wird mindestens ein Aktor der Arbeitsmaschine durch die mechanische, pneumatische und/oder elektrische Verbindung mit dem Fahrzeug mit Antriebsenergie versorgt. Zum Beispiel kann das Arbeitsgerät an einem Nebenabtrieb des Fahrzeugs angeschlossen sein. Beispielsweise kann durch die fahrzeugseitig bereitgestellte mechanische Energie eine Hydraulikpumpe des Arbeitsgeräts, eine Mechanik des Arbeitsgeräts und/oder einen Riementrieb des Arbeitsgeräts angetrieben werden. Zur Plausibilisierung der über die Erfassungseinrichtung erfassten Information bzgl. des Betriebszustands des Arbeitsgeräts kann der fahrzeugseitige Energieverbrauch bei der Bestimmung des Betriebszustands oder des Nicht-Betriebszustands des Arbeitsgeräts herangezogen werden. Umgekehrt kann über die erfassten Informationen der Erfassungseinrichtung zu dem Arbeitsgerät und dessen Art und Umfang des Betriebszustands eine Information zur Bewertung eines fahrzeugseitigen Energievorrats zumindest plausibilisiert werden, da die fahrzeugseitigen Energieressourcen zumindest teilweise und/oder zumindest temporär das Arbeitsgeräts antreiben. Beispielsweise ist das Arbeitsgerät als Mäh- oder Pflugeinrichtung, im Allgemeinen Bodenbearbeitungseinrichtung, oder als sonstiges, insbesondere lösbar befestigtes, Anbauteil eines Fahrzeugs ausgebildet. Grundsätzlich kommt jedes in dem Agrar- bzw. Landwirtschaftsbereich und/oder Straßenbaubereich einsetzbare Arbeitsgerät in Betracht.
Das Arbeitsgerät kann beispielsweise als Räumschild ausgebildet sein, hierbei kann beispielsweise die Erfassungsinformation und/oder die Auswerteinformation zumindest teilweise auf Grundlage von über die Erfassungseinrichtung erfasster Vibrationen gebildet werden. Alternativ kann das Arbeitsgerät als eine Streu und/oder Schüttgut ausgebende Streugutstreueinrichtung und/oder als ein eine Flüssigkeit ausgebende Flüssigkeitsausgabeeinrichtung ausgebildet sein, insbesondere wird die Erfassungsinformation und/oder die Auswerteinformation zumindest teilweise auf Grundlage von über die Erfassungseinrichtung erfasster Vibrationen, bevorzugt einer der Streugutstreueinrichtung und/oder der Flüssigkeitsausgabeeinrichtung zugehörigen Antriebseinrichtung bzw. Aktoreinrichtung, gebildet. Die Streugutstreueinrichtung kann z. B. an einem Fahrzeug montiert und eingerichtet sein Salz und/oder eine Solelösung auf eine Straße zu verteilen. Die Flüssigkeitsausgabeeinrichtung kann z. B. als Gieß- bzw. Tankeinrichtungsaufsatz für ein Fahrzeug ausgebildet sein, der es erlaubt über ein Ausgießmittel z. B. Pflanzen zu bewässern. Das Arbeitsgerät kann, wie angedeutet, z. B. als Mähanbaugerät für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Traktor, ausgebildet sein.
Die Vorrichtung kann eine elektrische Energiespeichereinrichtung umfassen, wobei die Energiespeichereinrichtung zumindest die Erfassungseinrichtung mit elektrischer Energie versorgt, insbesondere ist über eine Energiespeicherüberwachungseinrichtung eine Ladezustandsinformation betreffend die elektrische Energiespeichereinrichtung erzeugbar. Beispielsweise kann eine Ladestandinformation ausgegeben werden, sofern der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers unterhalb eines Ladezustandsschwellwerts liegt. Die Ladezustandsinformation kann an der Anzeigeeinrichtung, z. B. über ein LED-Leuchtmittel, ausgegeben werden. Die elektrische Energiespeichereinrichtung und/oder die Energieüberwachungseinrichtung und/oder die die Ladezustandsinformation ausgebende Anzeigeeinrichtung kann an dem Fahrzeug und/oder an einem mobilen Endgerät und/oder an dem Arbeitsgerät angeordnet oder ausgebildet sein. Bevorzugt bildet die elektrische Energiespeichereinrichtung und/oder die Energieüberwachungseinrichtung und/oder die die Ladezustandsinformation ausgebende Anzeigeeinrichtung eine, vorzugsweise unlösbar miteinander befestigte, Baugruppe mit der Erfassungseinrichtung und/oder der Auswerteeinrichtung. Die, die Erfassungseinrichtung und/oder die Auswerteeinrichtung umfassende Baugruppe kann z. B. als ein mit einer Funkverbindung versehene Baugruppe ausgebildet sein und beispielsweise als sogenanntes BLE-Tag (Bluetooth Low Energy-Tag) ausgebildet sein. BLE-Tags zeichnen sich insbesondere durch geringen Energieverbrauch aus, was für die vorliegende Anwendung besonders zweckmäßig sein kann.
Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung eine eine Zeitinformation bereitstellende oder erzeugende Zeiteinrichtung umfassen, wobei eine Erfassungsinformation und/oder eine Auswerteinformation mit der Zeitinformation zur Bildung einer zeitspezifischen Zuordnungsinformation zuordenbar ist. Dadurch, dass eine Verknüpfung der Erfassungs- und/oder Auswerteinformation mit einer Zeitinformation ausgeführt wird, kann der Betriebszustand über dessen zeitlichen Verlauf betrachtet werden. So kann z. B. eine Dokumentation eines definierten Betriebszustands (z. B. nach Art und Umfang) hinsichtlich eines Zeitpunkts oder einer Zeitdauer erfolgen. Über die zeitliche Betrachtung wird es ermöglicht die Einsatzzeit bzw. die Betriebszeit eines Arbeitsgeräts zu ermitteln bzw. eine Aussage darüber zu treffen. Auch eine Bestimmung einer Alterungsinformation wenigstens eines Bestandteils des Arbeitsgeräts oder einer Information zu einem arbeitsgerätseitigen Verbrauchsmittels kann über die Berücksichtigung der Zeitinformation erfolgen.
Es ist möglich, dass die Vorrichtung eine eine Positionsinformation bereitstellende oder erzeugende Positionseinrichtung umfasst, wobei die Erfassungsinformation und/oder eine Auswerteinformation mit der Positionsinformation zur Bildung einer positionsspezifischen Zuordnungsinformation zuordenbar ist. Die Positionseinrichtung kann z. B. über ein globales Navigationssatellitensystem zur Positionsbestimmung erfolgen. Durch eine Zuordnung bzw. Verknüpfung der Erfassungs- und/oder Auswerteinformation mit einer Positionsinformation wird es ermöglicht, eine Information bereitzustellen, welche angibt, an welchem Ort oder über welchen Flächenbereich ein Arbeitsgerät einen bestimmten Betriebszustand hat bzw. hatte. Diese Information kann beispielsweise zu dokumentationszwecken eingesetzt werden, um anzugeben, an welchem Ort das Arbeitsgerät aktiv war. Auch kann die Positionsinformation bzw. Ortsinformation in einem Buchungs- bzw. Auftragsmanagementsystem berücksichtigt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Positionsinformation zur Überwachung des geplanten bzw. bestimmten Gebrauchs des Arbeitsgeräts einzusetzen. So kann im Falle der Erfassung eines bestimmten Betriebszustands; z. B. aktiver Betrieb, des Arbeitsgeräts an einem Ort an welchem das Arbeitsgerät nicht eingesetzt werden soll eine Ausgabeinformation erfolgen, welche den Fahrer des Fahrzeugs darauf hinweist, dass das Arbeitsgerät in einen anderen Betriebszustand, z. B. nicht-Betriebszustand, zu setzen ist. Schließlich kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit unter Berücksichtigung der Positionsinformation und einem Vergleich mit einer Soll-Zuordnungsinformation eines bestimmten Betriebszustands mit einem vordefinierten Ortsbereichs ein Steuerungssignal zur Ansteuerung des Arbeitsgeräts und/oder des Fahrzeugs in den für den aktuellen oder unmittelbar bevorstehenden Ort bzw. Position vorbestimmten Betriebszustand steuert.
Ferner kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine eine Fahrzeugbetriebsinformation bereitstellende oder erzeugende Fahrzeugbetriebseinrichtung umfasst, wobei eine Erfassungsinformation und/oder eine Auswerteinformation mit der Fahrzeugbetriebsinformation zur Bildung einer fahrzeugbetriebsspezifischen Zuordnungsinformation zuordenbar ist. Die Fahrzeugbetriebseinrichtung kann z. B. ein Steuergerät und die Fahrzeugbetriebsinformation kann z. B. der Lastzustand (Drehzahl, Drehmoment) des Fahrzeugs, wie beispielsweise der Lastzustand des zum Antrieb des Fahrzeugs eingesetzten Motors sein. Damit wird es ermöglicht, abhängig von vordefinierten Fahrzeugbetriebsinformationen einen vordefinierten Betriebszustand des Arbeitsgeräts als unerwünscht oder als erwünscht auszugeben oder in Form eines Steuersignals eine vordefinierte Steuerung des Arbeitsgeräts und/oder des Fahrzeugs vorzunehmen. Beispielsweise kann im Falle eines hohen Lastzustands des Fahrzeugs automatisiert das Arbeitsgerät in einen Nicht-Betriebszustand oder in einen Betriebszustand geringerer Leistung überführt werden, um die dem Fahrzeug zur Verfügung stehende Energie diesem alleinig zur Verfügung zu stellen. Auch könnten bestimmte Lastzustände des Fahrzeugs im Falle eines mit einem Untergrund in Kontakt stehenden Arbeitsgeräts einen Hinweis darauf geben, dass eine ungünstige Situation für den Betrieb des Arbeitsgeräts vorliegt und dessen Betrieb zumindest temporär in seiner Leistung herabgesetzt und/oder zumindest temporär deaktiviert werden soll.
Es kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Vorrichtung eine Informationsübermittlungseinrichtung umfasst, die eingerichtet ist, eine Erfassungsinformation und/oder eine Auswerteinformation und/oder eine Referenzinformation und/oder eine Zeitinformation und/oder eine Positionsinformation und/oder eine Ladezustandsinformation und/oder eine Zuordnungsinformation betreffende Informationsübermittlung zwischen der Erfassungseinrichtung und einer, insbesondere fahrzeugseitig angeordneten, Datenverarbeitungseinrichtung auszuführen. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann beispielsweise ein mobiles Endgerät oder ein fahrzeugseitiges Steuergerät und/oder ein, insbesondere servergestütztes, Informationssystem wie z. B. ein Buchungsmanagementsystem sein. Auch die fahrzeugseitig verbaute On-Board-Unit, welche zur automatisierten Mautabrechnung kann eine Datenverarbeitungseinrichtung darstellen. Die Informationsübermittlung kann unidirektional oder bidirektional erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Informationsübermittlung zumindest abschnittsweise kabellos über wenigstens eine Sende- und Empfangseinheit.
Es ist möglich, dass das Sensorelement, eine elektrische Energiespeichereinrichtung und/oder eine Informationsübermittlungseinrichtung und/oder eine Anzeigeeinrichtung und/oder eine Positionseinrichtung und/oder eine Datenspeichereinrichtung und/oder eine Auswerteeinrichtung und/oder eine Fahrzeugbetriebseinrichtung, insbesondere unlösbar, mit der Erfassungseinrichtung eine Baugruppe bilden. Die Baugruppe kann beispielsweise in oder an dem Fahrzeug, dem Arbeitsgerät und/oder einer Halterung angeordnet oder ausgebildet oder ausgebildet sein. Die Baugruppe kann z. B. zumindest abschnittsweise in einem gemeinsamen Gehäuse umhaust sein und/oder zumindest abschnittsweise mit einer Vergussmasse umgossen sein. Durch das Gehäuse und/oder durch die Vergussmasse können zumindest Teile der Baugruppe zumindest abschnittsweise vor Umwelteinflüssen, wie z. B. mechanische Einflüsse und/oder vor Flüssigkeits- und/oder Gaskontakt geschützt sein. Bevorzugt ist die Baugruppe als unlösbare, d. h. nicht zerstörungsfrei lösbare Baugruppe, ausgebildet. Auch kann die Baugruppe als Wegwerfartikel konzipiert sein. Das Gehäuse und/oder die Vergussmasse kann wenigstens eine Befestigungsöse umfassen, mittels der das Gehäuse und/oder die Vergussmasse an einem Fahrzeug, an einem Arbeitsgerät und/oder an einer Halterung unter Verwendung eines Fixiermittels, z. B. eines Kabelbinders, befestigbar ist.
Neben der Vorrichtung zur Erfassung des Betriebszustands eines in einen Betriebszustand und einen Nicht-Betriebszustand überführbaren, an einem Fahrzeug angebrachten oder anbringbaren Arbeitsgeräts betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, an dem zumindest temporär ein Arbeitsgerät anordenbar ist, aufweisend eine hierin beschriebene Vorrichtung. Das mit dem Arbeitsgerät in Kontakt stehende bzw. das dieses tragende Fahrzeug kann z. B. als Nutzfahrzeug ausgebildet sein. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Lastkraftwagen, eine Zugmaschine, ein Omnibus oder ein Kranwagen. So kann das Fahrzeug beispielsweise auch als Traktor ausgebildet sein.
Neben der Vorrichtung zur Erfassung des Betriebszustands eines in einen Betriebszustand und einen Nicht-Betriebszustand überführbaren, an einem Fahrzeug angebrachten oder anbringbaren Arbeitsgeräts und neben dem Fahrzeug betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Erfassung des Betriebszustands eines in einen Betriebszustand und einen Nicht-Betriebszustand überführbaren, an einem Fahrzeug angebrachten oder anbringbaren Arbeitsgeräts, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: (a) Erfassen des Betriebszustands des Arbeitsgeräts vermittels einer Erfassungseinrichtung, (b) Erzeugen einer einen erfassten Betriebszustand des Arbeitsgeräts beschreibenden Erfassungsinformation. Das Verfahren kann beispielsweise zur Ermittlung der Erfassungsinformation und/oder zur Ermittlung der Auswerteinformation, insbesondere zur Auswertung erfasster Vibrationen, eine Mittelwertvorschrift, eine Filtervorschrift, insbesondere umfassend einen Hochpassfilter, eine Eliminierung des Richtungseinflusses (z. B. durch die Bildung von Absolutwerten) und/oder eine Signalglättungsvorschrift verwenden, um eine hinreichende Erfassungs- und/oder Auswerteinformation zur bestimmungsgemäßen Interpretation zu erhalten.
Mit anderen Worten dient das Verfahren zur Bewertung und/oder Bestimmung eines Betriebszustands eines Arbeitsgeräts eines Fahrzeugs, insbesondere eines Arbeitsgeräts eines Nutzfahrzeugs, wobei während des Betriebs des Arbeitsgeräts und/oder während einer Fortbewegung des das Arbeitsgerät tragenden Fahrzeugs mit aktiviertem Arbeitsgerät eine zumindest Vibrationen erfassende Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Vibrationen mitgeführt wird, die wenigstens eine Erfassungsinformation bzw. Vibrationsinformation erzeugt, wobei durch den Betrieb des Arbeitsgeräts und/oder durch die Fortbewegung des Fahrzeugs mit aktiviertem Arbeitsgerät bedingte Vibrationen erfasst werden und durch einen Vergleich, der erfassten Erfassungsinformation mit, insbesondere für den Betrieb des Arbeitsgeräts und/oder für die Fortbewegung des Fahrzeugs mit aktiviertem Arbeitsgerät charakteristischen, definierten Soll-Vibrationsinformationen eine Bewertung und/oder Bestimmung des Betriebszustands des Arbeitsgeräts erfolgt. Der Vergleich kann dabei erfasste Vibrationsmuster mit vordefinierten Referenzvibrationsmustern umfassen.
Sämtliche Vorteile, Einzelheiten, Ausführungen und/oder Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind auf das erfindungsgemäße Fahrzeug und das erfindungsgemäße Verfahren Formkörper übertragbar bzw. anzuwenden.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:

1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Erfassung des Betriebszustands eines an einem Fahrzeug angeordneten Arbeitsgeräts in einer aktiven Betriebsposition gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung gemäß 1 in einer Nicht-Betriebsposition des Arbeitsgeräts;
3 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Erfassung des Betriebszustands eines an einem Fahrzeug angeordneten Arbeitsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 eine schematische Blockdarstellung eines Verfahrensablaufs zur Erfassung des Betriebszustands eines an einem Fahrzeug angeordneten Arbeitsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5 eine schematische Darstellung einer Einbindung der Vorrichtung zur Erfassung eines Betriebszustands eines Arbeitsgeräts in ein Datennetzwerk gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In den nachfolgenden Figuren wird die Vorrichtung 1 zur Erfassung des Betriebszustands eines an einem Fahrzeug 2 angebrachten oder anbringbaren Arbeitsgeräts 3 beispielhaft anhand eines als Räumschild 32 (vgl. 1 und 2) sowie eines als Streugutstreueinrichtung ausgebildeten Arbeitsgeräts 3 erläutert. Das Arbeitsgerät 3 kann auch als ein andersartiges, an ein Fahrzeug 2, insbesondere an ein Nutzfahrzeug, anbaubares, bevorzugt durch das Fahrzeug 2 zumindest temporär mit Antriebsenergie versorgtes Arbeitsgerät 3 ausgebildet sein.
Während des bestimmungsgemäßen Einsatzes des Räumschilds 32 wird dieses auf einem Untergrund 33, auf welchem auch vorzugsweise das Fahrzeug 2 bewegt wird, bewegt und räumt dabei auf dem Untergrund 33 aufliegende Hindernisse zur Seite, z. B. Schnee (im Falle eines Schneeräumfahrzeugs) und/oder Schutt (im Falle eines Planierfahrzeugs). Während der Bewegung des Räumschildes 32 auf dem Untergrund wird dieses auf Grund des Kontakts mit dem Untergrund 33 in Erschütterungen versetzt, welche durch die wenigstens einen Vibrationssensor umfassende Erfassungseinrichtung 4 erfassbar sind.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Erfassungseinrichtung 4, welche zur Erfassung des Betriebszustands des Arbeitsgeräts 3 und zur Erzeugung einer einen erfassten Betriebszustand des Arbeitsgeräts 3 beschreibenden Erfassungsinformation 104 eingerichtet ist. Die Erfassungseinrichtung 4 kann dabei wenigstens ein Sensorelement 5, insbesondere ein als Beschleunigungs- und/oder Vibrationssensor ausgebildetes Sensorelement 5, umfassen. Durch das optische, akustische und/oder taktile Ereignisse messende bzw. sensierende Sensorelement 5 kann ein Betriebszustand zumindest des Arbeitsgeräts 3 erfasst bzw. bestimmt werden. Vorzugsweise ist wenigstens ein Sensorelement 5 als Beschleunigungs- und/oder Vibrationssensor ausgebildet, so dass dieser Vibrationen, welche zumindest teilweise von dem Arbeitsgerät 3 ausgehen oder von dem Arbeitsgerät 3 signifikant beeinflusst werden erfassen kann. Zum Beispiel kann das Sensorelement 5 horizontale und/oder vertikale Beschleunigungen erfassen, insbesondere eine Beschleunigung bzw. eine Vibration von drei, insbesondere rechtwinklig zueinander ausgerichteten Achsen. Hierbei kann das Sensorelement 5 beispielsweise die in unterschiedlichen Ausrichtungen bzw. Achsen verlaufenden Vibrationen diskret bzw. unterscheidbar erfassen.
Die Vorrichtung 1 kann beispielsweise ferner eine Auswerteeinrichtung 6 umfassen, die eingerichtet ist, die Erfassungsinformation 104 mit einer, insbesondere in einer Datenspeichereinrichtung 7 abgelegten oder ablegbaren, Referenzinformation 107 zu vergleichen und eine Auswerteinformation 106 zu erzeugen. Beispielsweise gibt die Referenzinformation 107 einen zu erwarten Wertebereich bzw. ein Wertemuster für durch die Erfassungseinrichtung 4 erfasste Erfassungsinformationen 104, z. B. Vibrationen, wieder, so dass durch einen Vergleich 131 der Referenzinformation 107 mit der erfassten Erfassungsinformation 104 auf die Art und/oder den Umfang des Betriebszustands des Arbeitsgeräts 3 geschlossen werden kann. Hierbei können eine Mehrzahl an unterschiedlichen Referenzinformationen 107 mit unterschiedlichen Bereichen der durch die Erfassungseinrichtung 4 erfassten physikalischen Größen einen Rückschluss auf unterschiedliche Betriebszustände des Arbeitsgeräts 3 erlauben.
So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Auswerteinformation 106 eingerichtet ist eine Information zu einem Betriebszustand des Arbeitsgeräts 3, zu einem Nicht-Betriebszustand des Arbeitsgeräts 3, zu wenigstens einem Betriebsparameter des Arbeitsgeräts 3 und/oder zu wenigstens einem während des Betriebszustand durch das Arbeitsgerät 3 verbrauchten Verbrauchsmittels 8 des Arbeitsgeräts 3 anzugeben. Das Verbrauchsmittel 8 des Arbeitsgeräts 3 kann dabei z. B. ein Streugut oder eine durch das Arbeitsgerät 3 auszugebende Flüssigkeit sein, vgl. 3. Alternativ oder zusätzlich kann das Verbrauchsmittel 8 des Arbeitsgeräts 8 ein Verschleißteil oder einen Betriebsstoff (z. B. Betriebsflüssigkeit wie insbesondere Schmieröl) des Arbeitsgeräts 3 sein. Der Betriebszustand bzw. der Betriebsparameter des Arbeitsgeräts 3 kann z. B. den Volumen- oder Massenstrom des Verbrauchsmittels 8, die Art und/oder Beschaffenheit des Verbrauchsmittels 8, den Füllstand des Verbrauchsmittels 8 in einem Verbrauchsmittelspeicher 9, die Art und Weise der Ausgabe des Verbrauchsmittels 8 (Streubild, Streubreiteneinstellung), Geschwindigkeit eines Streutellers 10 bzw. dessen Drehzahl, die Betriebsweise eines Schrittrührwerks (nicht dargestellt) zur Vermeidung einer Tunnelbildung des Streuguts und/oder die Betriebsart der Streugutstreueinrichtung 11 (z. B. Umschaltung zwischen Walzensteuer und Tellerstreuer) umfassen.
Das in der Ausführungsform der 1 und 2 dargestellte Arbeitsgerät 3 ist beispielhaft als Räumschild 32 ausgebildet, insbesondere wird die Erfassungsinformation 104 und/oder die Auswerteinformation 106 auf Grundlage von über die Erfassungseinrichtung 4 erfasster Vibrationen gebildet. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Arbeitsgerät 3 des Fahrzeugs als eine Streugut 18 ausgebende Streugutstreueinrichtung 11 und/oder als ein eine Flüssigkeit (nicht dargestellt) ausgebende Flüssigkeitsausgabeeinrichtung (nicht dargestellt) ausgebildet sein, insbesondere wird die Erfassungsinformation 104 und/oder die Auswerteinformation 106 auf Grundlage von über die Erfassungseinrichtung 4 erfasster Vibrationen gebildet.
Die Vorrichtung 1 oder zumindest die Erfassungseinrichtung 4 kann, insbesondere unter Ausbildung einer streifen Verbindung, in oder an dem Arbeitsgerät 3, in oder an dem Fahrzeug 2 und/oder in oder an einer das Arbeitsgerät 3 an dem Fahrzeug 2 haltenden Halterung 12 angeordnet sein. Die Halterung 12 bildet die Verbindung des Fahrzeugs 2 mit dem Arbeitsgeräts 3, dabei kann vorzugsweise die Halterung 12 eine lösbare Verbindung des Arbeitsgeräts 3 an dem Fahrzeug 2 ermöglichen. Die Halterung 12 kann beispielsweise beweglich an dem Fahrzeug 2 und/oder an dem Arbeitsgerät 3 befestigt sein, insbesondere ist eine motorgestützte Relativbewegung zwischen dem Fahrzeug 2 und dem Arbeitsgerät 3 über eine zumindest abschnittsweise Bewegung der Halterung 12 ausführbar. Im demontierten Zustand des Arbeitsgeräts 3 kann die Halterung 12 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, einen Bestandteil des Arbeitsgeräts 3 bilden. Die Vorrichtung 1 oder zumindest die Erfassungseinrichtung 4 kann beispielsweise kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit dem Arbeitsgerät 3, dem Fahrzeug 2, insbesondere über die Halterung 12, befestigt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Befestigung der Vorrichtung 1 oder zumindest der Erfassungseinrichtung 4 unlösbar, d. h. nicht zerstörungsfrei lösbar, mit dem Arbeitsgerät 3, dem Fahrzeug 2, insbesondere über die Halterung 12, befestigt sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung 1 eine Ausgabeeinrichtung 13 auf, die eingerichtet ist, eine Erfassungsinformation 104 und/oder eine Auswerteinformation 106 auszugeben, insbesondere ist die Ausgabeeinrichtung 13 in oder an dem Arbeitsgerät 3, in oder an dem Fahrzeug 2 und/oder in oder an einem mobilen Endgerät 14 angeordnet oder ausgebildet. Beispielsweise kann die Ausgabe der Ausgabeeinrichtung 13 eine Information umfassen, welchen einen Bediener darauf hinweist, dass ein Verbrauchsmittel 8 und/oder ein Verschleißteil und/oder ein Betriebsstoff des Arbeitsgeräts 3 aufzufüllen oder auszutauschen ist. Die Ausgabeeinrichtung 13 kann eingerichtet sein, ein optisches, akustisches und/oder taktiles Signal auszugeben. Hierzu kann die Ausgebeeinrichtung 13 z. B. ein Display oder ein Leuchtmittel, z. B. als LED-Leuchtmittel, umfassen.
Gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform kann das Arbeitsgerät 3 über eine mechanische, eine pneumatische und/oder eine elektrische Verbindung 15 mit dem Fahrzeug 2 zumindest teilweise energetisch antreibbar sein, insbesondere wird mindestens ein Aktor 16, z. B. ein elektromechanischer Antrieb, des Arbeitsgeräts 3 durch die mechanische, pneumatische und/oder elektrische Verbindung 15 mit dem Fahrzeug 2 mit Antriebsenergie versorgt. Hierzu kann die Verbindung 15 z. B. an einen fahrzeugseitigen elektrischen Energiespeicher (nicht dargestellt) oder an einen fahrzeugseitigen, insbesondere auch zum Vortrieb des Fahrzeugs 2 verwendeten, Motor 17 angeschlossen sein bzw. in Wirkverbindung stehen. Beispielsweise ist die Verbindung 15 an einem Nebenabtrieb, z. B. einer Zapfwelle (nicht dargestellt) eines Traktors, eines Fahrzeugs 2 zumindest temporär anschließbar. Die Erfassungseinrichtung 4 ist vorzugsweise nahe, insbesondere in unmittelbarem Kontakt mit, dem Aktor 16 des Arbeitsgeräts 3 angeordnet.
Die Vorrichtung 1 kann eine elektrische Energiespeichereinrichtung 19 umfassen, wobei die elektrische Energiespeichereinrichtung 19 zumindest die Erfassungseinrichtung 4 mit elektrischer Energie versorgt, insbesondere ist über eine Energiespeicherüberwachungseinrichtung 20 eine Ladezustandsinformation 120 erzeugbar. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die oder wenigstens eine elektrische Energiespeichereinrichtung 19 in oder an einem Arbeitsgerät 3 angeordnet ist und neben der Erfassungseinrichtung 4 zusätzlich eine Übertragungseinrichtung 24, eine Energieüberwachungseinrichtung 20, eine Ausgabeeinrichtung 13, ein Sensorelement 5, eine Zeiteinrichtung, 21 eine Datenspeichereinrichtung 7 und/oder eine Auswerteeinrichtung 6 mit elektrischer Energie versorgt.
Die Vorrichtung 1 kann beispielsweise zumindest eine eine Zeitinformation 121 bereitstellende oder erzeugende Zeiteinrichtung 21 umfassen, wobei eine Erfassungsinformation 104 und/oder eine Auswerteinformation 106 mit der Zeitinformation 121 zur Bildung einer zeitspezifischen Zuordnungsinformation 130 zuordenbar ist. Die Zeitinformation 121 kann beispielsweise zu dokumentationszwecken die Erfassungsinformation 104 und/oder eine Auswerteinformation 106 zu einem Zeitpunkt oder Zeitraum erfassen und die gebildete Zuordnungsinformation 130 in einer Datenspeichereinrichtung 7 ablegen und/oder an ein übergeordnetes Informationssystem 25 bzw. an eine Datenverarbeitungseinrichtung bereitstellen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung 1 wenigstens eine eine Positionsinformation 122 bereitstellende oder erzeugende Positionseinrichtung 22 umfassen, wobei eine Erfassungsinformation 104 und/oder eine Auswerteinformation 106 mit der Positionsinformation 122 zur Bildung einer positionsspezifischen Zuordnungsinformation 130 zuordenbar ist. Die Positionsinformation 122 kann beispielsweise die Erfassungsinformation 104 und/oder die Auswerteinformation 106 zu einem Ort oder zu einem Ortsbereich bzw. Positionsbereich erfassen und diese Zuordnungsinformation 130 in einer Datenspeichereinrichtung 7 ablegen und/oder an ein übergeordnetes Informationssystem 25 bzw. an eine Datenverarbeitungseinrichtung bereitstellen.
Weiter kann die Vorrichtung 1 alternativ oder zusätzlich wenigstens eine eine Fahrzeugbetriebsinformation 123 bereitstellende oder erzeugende Fahrzeugbetriebseinrichtung 23 umfassen, wobei eine Erfassungsinformation 104 und/oder eine Auswerteinformation 106 mit der Fahrzeugbetriebsinformation 123 zur Bildung einer fahrzeugbetriebsspezifischen Zuordnungsinformation 130 zuordenbar ist. Eine Fahrzeugbetriebseinrichtung 23 kann beispielsweise ein Steuergerät des Fahrzeugs 2, sein, das insbesondere zur Ansteuerung eines für den Fahrbetrieb verwendeten Aggregats eingesetzt ist. Das Steuergerät des Fahrzeugs 2 kann auch eine On-Board-Unit des Fahrzeugs 2 umfassen, über die On-Board-Unit kann ein ein Datenaustausch mit einem übergeordneten Informationssystem 25 bzw. mit einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt werden. Die Fahrzeugbetriebsinformation 123 kann beispielsweise die Erfassungsinformation 104 und/oder die Auswerteinformation 106 zu einem Betriebszustand bzw. zu einem Betriebsparameter des Fahrzeugs 1 erfassen und diese Zuordnungsinformation 130 in einer Datenspeichereinrichtung 7 ablegen und/oder an ein übergeordnetes Informationssystem 25 bzw. an eine Datenverarbeitungseinrichtung bereitstellen bzw. übermitteln.
Die zeitspezifische, ortsspezifische und/oder fahrzeugbetriebsspezifische Zuordnungsinformation 130 kann beispielsweise zu dokumentationszwecken gespeichert oder weitergeben werden und/oder kann beispielsweise zur Erzeugung eines Ausgabesignals, insbesondere zur Erzeugung eines Steuersignals, verwendet werden. So kann abhängig von den erfassten Werten der Erfassungsinformation 104 und/oder der Auswerteinformation 106 eine Zuordnungsinformation 130 berücksichtigt werden und abhängig von dem Wertepaar, sofern dieses in einem vordefinierten Referenzwertebereich liegt, ein entsprechendes Steuersignal erzeugt und an ein zu steuerndes Mittel übermittelt werden. So ist es beispielsweise möglich, dass abhängig von einem Zeitpunkt, einem Zeitbereich, einem Ort, einem Ortsbereich und/oder einem Betriebszustand bzw. Betriebsparameter des Fahrzeugs 2 die Erfassungsinformation 104 und/oder die Auswerteinformation 106 zu einem Ausgabe- und/oder Steuersignal führt, das eine, insbesondere automatisierte, Ansteuerung eines Aktors des Fahrzeugs 2, des Arbeitsgeräts 3 und/oder der Halterung 12 ausführt.
Die Vorrichtung 1 kann beispielsweise eine Informationsübermittlungseinrichtung 24 umfassen, die eingerichtet ist, eine Erfassungsinformation 104, eine Auswerteinformation 106, eine Ladezustandsinformation 120, eine Zeitinformation 121, eine Positionsinformation 122 und/oder eine Zuordnungsinformation 130 betreffende Informationsübermittlung zwischen der Erfassungseinrichtung 4 und einer, insbesondere fahrzeugseitig angeordneten, Datenverarbeitungseinrichtung, z. B. einer übergeordneten Informationssystems 25, auszuführen. Die, insbesondere unidirektionale oder bidirektionale, Informationsübermittlung kann zumindest abschnittsweise kabellos über wenigstens eine Sende- und Empfangseinheit 26, 26', 27, 27' erfolgen.
Eine Sensoreinheit 5, eine elektrische Energiespeichereinrichtung 19, eine Informationsübermittlungseinrichtung 24, eine Anzeigeeinrichtung 13, eine Positionseinrichtung 22, eine Zeiteinrichtung 21, eine Datenspeichereinrichtung 7, eine Auswerteeinrichtung 6 und/oder eine Fahrzeugbetriebseinrichtung 23 ist bzw. sind, insbesondere unlösbar, in oder an einer Erfassungseinrichtung 4 angeordnet oder ausgebildet bzw. bilden mit der Erfassungseinrichtung 4 eine Baugruppe 28. Diese Baugruppe 28 kann ein dessen Bestandteile zumindest abschnittsweise umgebendes Gehäuse 29 aufweisen und/oder zumindest abschnittsweise mit einer Vergussmasse umgossen bzw. umgeben sein. Durch das Gehäuse 29 bzw. durch die Vergussmasse sind Bestandteile der Baugruppe 28 zumindest teilweise gegenüber mechanischen Einflüssen und/oder gegen Kontakt mit flüssigen oder gasförmigen Medien geschützt.
Vorzugsweise ist die arbeitsgerätseitig angeordnete Erfassungseinrichtung mit einer ebenfalls arbeitsgerätseitig angeordneten Informationsübertragungseinrichtung 24 über diese Informationsübertragungseinrichtung 24 mit einer fahrzeugseitig angeordneten weiteren Informationsübertragungseinrichtung zur Datenübermittlung verbunden, diese Verbindung kann vorzugsweise eine wenig Energie erfordernde Nahfelddatenverbindung, insbesondere eine Nahfeldfunkverbindung wie z. B. Bluetooth oder Bluetooth Low Energy sein. Eine weitere Verbindung mit Datenverarbeitungseinrichtungen, insbesondere solcher, welche sich nicht im oder am Fahrzeug befinden können über gleichartige oder andersartige Datenverbindungen 27 erfolgen. Dabei kann über eine fahrzeugseitig angeordnete elektrische Speichereinrichtung, die insbesondere auch für den Fahrbetrieb des Fahrzeugs 2 verwendet wird, die Versorgung der eine weiterentfernte Datenverbindung ermöglichenden Sende- und/oder Empfangseinheiten erfolgen.
In 4 ist das Verfahren zur Erfassung des Betriebszustands eines in einen Betriebszustand und einen Nicht-Betriebszustand überführbaren, an einem Fahrzeug 2 angebrachten Arbeitsgeräts 3 dargestellt, wobei in einem ersten Schritt ein Erfassen des Betriebszustands des Arbeitsgeräts 3 vermittels einer Erfassungseinrichtung 4 erfolgt. Anschließend erfolgt ein Erzeugen einer einen erfassten Betriebszustand des Arbeitsgeräts 3 beschreibenden Erfassungsinformation 104. Anhand eines Vergleichs 131 unter Verwendung einer Referenzinformation 7 wird eine Auswerteinformation 106 gebildet, wobei die Auswerteinformation 106 bereits eine konkrete Aussage hinsichtlich eines definierten Betriebszustands des Arbeitsgeräts 3 (aktiv, deaktiviert, Lastzustand, o.ä.) angeben kann. Die Auswerteinformation 106 kann unter Hinzuziehung einer Zeitinformation 121, einer Positionsinformation 122 und/oder einer Fahrzeugbetriebsinformation 123 zu einer zeit-, positions-, und/oder fahrzeugbetriebsspezifischen Zuordnungsinformation 130 führen, die es erlaubt die Erfassungsinformation 104 und/oder die Auswerteinformation 106 in zeitlicher, örtlicher und/oder fahrzeugbetriebsspezifischer Hinsicht auszuwerten bzw. in einen entsprechenden Kontext zu setzen.
Über eine Eingabeeinrichtung 38 kann eine Information an die Vorrichtung 1 eingegeben werden, z. B. kann eine Person über die Eingabeeinrichtung 38 auf die durch die Vorrichtung 1 ausgeführten Rechenoperationen Einfluss nehmen. Die Eingabeeinrichtung 38 ist beispielhaft als an dem Fahrzeug 2 angeordnet dargestellt.
Es kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinrichtung 6, Die Datenspeichereinrichtung 7, die Ausgabeeinrichtung 13, die Energiespeichereinrichtung 19, die Energieüberwachungseinrichtung 20, Zeiteinrichtung 21, die Positionseinrichtung 22, die Fahrzeugbetriebseinrichtung 23 und/oder die Informationsübertragungseinrichtung 24 und/oder die Eingabeeinrichtung 38 an dem Fahrzeug 2 und/oder an dem Arbeitsgerät 3 und/oder an einem mobilen Endgerät 14 angeordnet ist oder die jeweilige Funktion zumindest zum Teil in einem, insbesondere fahrzeugseitig angeordneten, Steuergerät integriert ist. In den Ausführungsformen der 1 bis 3 weist das mobile Endgerät 14, das Fahrzeug 2 und das Arbeitsgerät 3 jeweils eine Ausgabeeinrichtung 13 auf.
5 zeigt die Einbindung der hierin beschriebenen Vorrichtung 1 in einen Datennetzverbund. Dabei ist die Erfassungseinrichtung 4 über die ihm zugeordnete Informationsübermittlungseinrichtung 24 mit einem Informationssystem 25 verbunden. Hierbei kann das Informationssystem eine erste, z. B. fahrzeugseitig angeordnete, Informationsverarbeitungseinheit 34 umfassen. Die erste Informationsverarbeitungseinheit 34 kann optional mit wenigstens einer weiteren Informationsverarbeitungseinheit 35 zum Datenaustausch verbunden oder verbindbar sein. Die erste und/oder die wenigstens eine weitere Datenverarbeitungseinheit 34, 35 kann optional mit einer als Cloud 36 ausgebildeten Informationsverarbeitungseinheit verbindbar sein. Die Cloud 36 kann als Rechnernetzwerk ausgebildet sein, welches onlinebasierte Speicher- und/oder Servereigenschaften aufweist. Die Datenverbindungen 37 zwischen den Datenverarbeitungseinheiten 34, 35 und der Cloud 36 und der, zumindest mit der Erfassungseinrichtung 4 verbundenen Informationsübermittlungseinrichtung 24 kann zumindest teilweise bidirektional oder unidirektional ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Fahrzeug
3: Arbeitsgerät
4: Erfassungseinrichtung
5: Sensorelement
6: Auswerteeinrichtung
7: Datenspeichereinrichtung
8: Verbrauchsmittel
9: Verbrauchsmittelspeicher
10: Streuteller
11: Streugutstreueinrichtung
12: Halterung
13: Ausgabeeinrichtung
14: mobiles Endgerät
15: Verbindung
16: Aktor von 3
17: Motor von 2
18: Streugut
19: elektrische Energiespeichereinrichtung
20: Energieüberwachungseinrichtung
21: Zeiteinrichtung
22: Positionseinrichtung
23: Fahrzeugbetriebseinrichtung
24: Informationsübermittlungseinrichtung
25: Informationssystem
26, 26': Sendeeinheit
27, 27': Empfangseinrichtung
28: Baugruppe
29: Gehäuse
32: Räumschild
33: Untergrund
34: Datenverarbeitungseinheit
35: Datenverarbeitungseinheit
36: Cloud
37: Datenverbindung
38: Eingabeeinrichtung
104: Erfassungsinformation
106: Auswerteinformation
107: Referenzinformation
120: Ladezustandsinformation
121: Zeitinformation
122: Positionsinformation
123: Fahrzeugbetriebsinformation
130: Zuordnungsinformation
131: Vergleich

Claims

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Betriebszustands eines in einen Betriebszustand und einen Nicht-Betriebszustand überführbaren, an einem Fahrzeug (2) angebrachten oder anbringbaren Arbeitsgeräts (3), gekennzeichnet durch eine Erfassungseinrichtung (4), welche zur Erfassung des Betriebszustands des Arbeitsgeräts (3) und zur Erzeugung einer einen erfassten Betriebszustand des Arbeitsgeräts (3) beschreibenden Erfassungsinformation (104) eingerichtet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (4) wenigstens ein Sensorelement (5), insbesondere ein als Beschleunigungs- und/oder Vibrationssensor ausgebildetes Sensorelement (5), umfasst.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinrichtung (6) die eingerichtet ist, die Erfassungsinformation (104) mit einer, insbesondere in einer Datenspeichereinrichtung (7) abgelegten oder ablegbaren, Referenzinformation (107) zu vergleichen und eine Auswerteinformation (106) zu erzeugen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteinformation (106) eine Information zu einem Betriebszustand des Arbeitsgeräts (3), zu einem Nicht-Betriebszustand des Arbeitsgeräts (3), zu wenigstens einem Betriebsparameter des Arbeitsgeräts (3) und/oder zu wenigstens einem während des Betriebszustand durch das Arbeitsgerät (3) verbrauchten Verbrauchsmittels (8) des Arbeitsgeräts (3) beschreibt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (4), insbesondere unter Ausbildung einer steifen Verbindung, in oder an dem Arbeitsgerät (3), in oder an dem Fahrzeug (2) und/oder in oder an einer das Arbeitsgerät (3) an dem Fahrzeug (2) haltenden Halterung (12) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausgabeeinrichtung (13) die eingerichtet ist, eine Erfassungsinformation (104) und/oder eine Auswerteinformation (106) auszugeben, insbesondere ist die Ausgabeeinrichtung (13) in oder an dem Arbeitsgerät (3), in oder an dem Fahrzeug (2) und/oder in oder an einem mobilen Endgerät (14) angeordnet oder ausgebildet.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsgerät (3) über eine mechanische, eine pneumatische und/oder eine elektrische Verbindung (15) mit dem Fahrzeug (2) zumindest teilweise energetisch antreibbar ist, insbesondere wird mindestens ein Aktor (16) des Arbeitsgeräts (3) durch die mechanische, pneumatische und/oder elektrische Verbindung (15) mit dem Fahrzeug (2) mit Antriebsenergie versorgt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsgerät (3) als Räumschild (32) ausgebildet ist, insbesondere wird die Erfassungsinformation (104) und/oder die Auswerteinformation (106) auf Grundlage von über die Erfassungseinrichtung (4) erfasster Vibrationen gebildet.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsgerät (3) als eine Streu- und/oder Schüttgut (18) ausgebende Streugutstreueinrichtung (11) und/oder als ein eine Flüssigkeit ausgebende Flüssigkeitsausgabeeinrichtung ausgebildet ist, insbesondere wird die Erfassungsinformation (104) und/oder die Auswerteinformation (106) auf Grundlage von über die Erfassungseinrichtung (4) erfasster Vibrationen, bevorzugt einer der Streugutstreueinrichtung (11) und/oder der Flüssigkeitsausgabeeinrichtung zugehörigen Antriebseinrichtung bzw. Aktoreinrichtung, gebildet.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine elektrische Energiespeichereinrichtung (19), wobei die Energiespeichereinrichtung (19) die Erfassungseinrichtung (4) mit elektrischer Energie versorgt, insbesondere ist über eine Energiespeicherüberwachungseinrichtung (20) eine Ladezustandsinformation (120) erzeugbar.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine eine Zeitinformation (121) bereitstellende oder erzeugende Zeiteinrichtung (21), wobei eine Erfassungsinformation (104) und/oder eine Auswerteinformation (106) mit der Zeitinformation (121) zur Bildung einer zeitspezifischen Zuordnungsinformation (130) zuordenbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine eine Positionsinformation (122) bereitstellende oder erzeugende Positionseinrichtung (22), wobei eine Erfassungsinformation (104) und/oder eine Auswerteinformation (106) mit der Positionsinformation (122) zur Bildung einer positionsspezifischen Zuordnungsinformation (130) zuordenbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine eine Fahrzeugbetriebsinformation (123) bereitstellende oder erzeugende Fahrzeugbetriebseinrichtung (23), wobei eine Erfassungsinformation (104) und/oder eine Auswerteinformation (106) mit der Fahrzeugbetriebsinformation (123) zur Bildung einer fahrzeugbetriebsspezifischen Zuordnungsinformation (130) zuordenbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Informationsübermittlungseinrichtung (24) die eingerichtet ist, eine Erfassungsinformation (104) und/oder eine Auswerteinformation (106) und/oder eine Ladezustandsinformation (120) und/oder eine Zeitinformation (121) und/oder eine Positionsinformation (122) und/oder eine Zuordnungsinformation (130) betreffende Informationsübermittlung zwischen der Erfassungseinrichtung (4) und einem, insbesondere fahrzeugseitig angeordneten, Informationssystem (25) auszuführen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensorelement (5) und/oder eine elektrische Energiespeichereinrichtung (19) und/oder eine Informationsübermittlungseinrichtung (24) und/oder eine Ausgabeeinrichtung (13) und/oder eine Positionseinrichtung (22) und/oder eine Datenspeichereinrichtung (7) und/oder eine Auswerteeinrichtung (6) und/oder eine Fahrzeugbetriebseinrichtung (23), insbesondere unlösbar, mit der Erfassungseinrichtung (4) eine Baugruppe (28) bildet, insbesondere ist die Baugruppe 28 in oder an dem Fahrzeug (2), dem Arbeitsgerät (3) und/oder der einer Halterung (12) angeordnet oder ausgebildet.
Fahrzeug (2), insbesondere Nutzfahrzeug, an dem zumindest temporär ein Arbeitsgerät (3) anordenbar ist, aufweisend eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
Verfahren zur Erfassung des Betriebszustands eines in einen Betriebszustand und einen Nicht-Betriebszustand überführbaren, an einem Fahrzeug (2) angebrachten Arbeitsgeräts (3), gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: - Erfassen des Betriebszustands des Arbeitsgeräts (3) vermittels einer Erfassungseinrichtung (4), - Erzeugen einer einen erfassten Betriebszustand des Arbeitsgeräts (3) beschreibenden Erfassungsinformation (104).