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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Recheneinheit sowie ein Computerprogrammprodukt zum Betreiben einer mobilen Arbeitsmaschine
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Hintergrund der Erfindung
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Mobile Arbeitsmaschinen, beispielsweise Bagger, Radlader, Gabelstapler oder Ähnliche, zeichnen sich dadurch aus, dass sie während einer lateralen Bewegung der Maschine als solche (z.B. Fahren des Baggers) Bewegungen einer oder mehrerer Arbeitskomponenten ausführen können (bspw. den Baggerarm beugen, Löffel senken, ...). In herkömmlichen mobilen Arbeitsmaschinen können solche Bewegungen manuell von einem Nutzer über Bedienelemente, wie beispielsweise Pedale und Hebel, gesteuert werden. Moderne Arbeitsmaschinen können teilweise auch die Möglichkeit eines teilautomatisierten Betriebs oder Assistenzmodus bieten, bei denen ein Teil dieser Funktionen automatisch ausgeführt werden oder der Nutzer der Maschine bei der Ausführung der entsprechenden Bewegungen unterstützt werden. Beispielsweise kann in einem Assistenzmodus eine räumliche Bewegungsfreiheit des Baggerarms beschränkt werden, um beispielsweise Objekte wie Gebäude, die durch die Arbeit nicht beschädigt werden sollen, zu schützen.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß werden vor diesem Hintergrund ein Verfahren zum Betreiben einer mobilen Arbeitsmaschine sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogrammprodukt zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Die Erfindung basiert auf der Maßnahme, basierend auf einer Ausstattung bzw. der verfügbaren Elemente der mobilen Arbeitsmaschine, die Aktorik-, Sensorik- und Bedienelemente umfassen, konkret mögliche Betriebsmodi der mobilen Arbeitsmaschine zu bestimmen und basierend darauf eine Maßnahme durchzuführen.
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Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft in Verbindung mit wechselnden Maschinenkonfigurationen. Eine Veränderung von Maschinensoftware bei veränderter Hardware oder der Verzicht auf volle Funktionsausnutzung ist mit der vorliegenden Erfindung hinfällig. Auch kann bei einem Defekt von einzelnen Maschinenkomponenten die Maschine gegebenenfalls noch in anderen Betriebsmodi betreibbar sein. Das bedeutet, dass ein Arbeitsgang nach einem Ausfall einzelner Komponenten unter Umständen noch vor einer Instandsetzung der Maschine abgeschlossen werden kann.
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Beispiele für Aktorikelemente sind ein, insbesondere hydrostatischer, Fahrantrieb mit Stellmöglichkeit, ein Linearantrieb, wie z.B. Linearmotor oder Hydraulikzylinder, und ein rotatorischer Antrieb. Sensorikelemente können insbesondere eines oder mehrere aus der Gruppe aus einem Wegaufnehmer, einer Inertialmesseinheit (sog. IMU), einem Drehmomentsensor, einem Winkelsensor (z.B. Encoder), einer Kamera, einem Radarsystem, einem Ultraschallsensor, einem Satellitenpositionierungssystem und einem Lidarsystem umfassen. Unter Bedienelementen werden insbesondere Schalter, Fahrpedale und/oder Stellhebel (Joysticks) verstanden. Viele solcher Elemente sind typischerweise in modernen Arbeitsmaschinen ohnehin verbaut, jedoch in wechselnder Zusammensetzung, so dass eine Anwendung des vorliegenden Verfahrens mit einer Vielzahl an Konfigurationen seitens der Arbeitsmaschine ohne Anpassung der Maschine an sich ermöglicht wird. Dadurch kann eine Nachrüstung besonders kostengünstig, beispielsweise in Form einer Software-Aktualisierung oder durch Einbau eines neuen Steuergeräts oder einer Recheneinheit, erfolgen.
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Insbesondere umfasst der zumindest eine mögliche Betriebsmodus einen bestimmten Automatisierungsgrad des Betriebs der mobilen Arbeitsmaschine. Verschiedene Betriebsmodi unterscheiden sich insbesondere durch einen unterschiedlichen Grad an Automatisierung des Maschinenbetriebs voneinander. Eine Unterteilung möglicher Automatisierungsgrade kann insbesondere gemäß der oder in Anlehnung an die Automotive Norm SAE J3016 erfolgen, insbesondere können bis zu sechs unterschiedliche Automatisierungsgrade unterschieden werden.
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Dabei wird vorteilhafterweise ein erster Betriebsmodus mit niedrigem Automatisierungsgrad als möglich bestimmt, wenn verfügbare Bedienelemente eine Manualbedingung erfüllen, und/oder ein zweiter Betriebsmodus mit hohem Automatisierungsgrad als möglicher Betriebsmodus bestimmt wird, wenn verfügbare Sensorik- und Aktorikelemente eine Automatikbedingung erfüllen. Beispielsweise ist für einen manuellen Betrieb einer Maschine eine gewisse Ausstattung mit Bedienelementen erforderlich, während für einen vollautomatisierten bzw. autonomen Betrieb der Maschine ein Mindestmaß an Sensorik- und auch Aktorikelementen benötigt wird. Für einen teilautomatisierten oder assistierten Betrieb sind jeweils sowohl Bedienelemente als auch Sensorik- und gegebenenfalls Aktorikelemente für den Betrieb der Maschine vonnöten. Die Manualbedingung und die Automatikbedingung beinhalten dementsprechend jeweils ein Vorhandensein entsprechender Bedienelemente bzw. Sensorik- und Aktorikelemente. Insbesondere kann eine erster Automatisierungsgrad (Level 0) einen manuellen Maschinenbetrieb, ein zweiter Automatisierungsgrad (Level 1) einen Betrieb mit Assistenzfunktionen, ein dritter Automatisierungsgrad (Level 2) einen Betrieb mit Teilautomatisierung, ein vierter Automatisierungsgrad (Level 3) einen Betrieb mit bedingter Automatisierung, ein fünfter Automatisierungsgrad (Level 4) einen Betrieb mit Hochautomatisierung und ein sechster Automatisierungsgrad (Level 5) einen Betrieb mit Vollautomatisierung betreffen.
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Insbesondere umfasst das Bestimmen des zumindest einen möglichen Betriebsmodus auf Basis der ermittelten verfügbaren Aktorik-, Sensorik- und Bedienelemente ein Bestimmen aller möglichen Betriebsmodi, insbesondere alle möglichen Automatisierungsgrade, auf Basis der ermittelten verfügbaren Aktorik-, Sensorik- und Bedienelemente. So können alle Möglichkeiten beim Betrieb berücksichtigt werden können.
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Die Maßnahme umfasst vorteilhafterweise ein Anzeigen des zumindest einen möglichen Betriebsmodus für einen Nutzer der mobilen Arbeitsmaschine auf einem Anzeigemittel wie einem Bildschirm. So kann der Nutzer über die zur Verfügung stehenden Betriebsmodi informiert werden.
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Die Maßnahme umfasst bevorzugt ein Anfordern einer Nutzereingabe, ein Empfangen der Nutzereingabe und ein Bestimmen eines Soll-Betriebsmodus, insbesondere aus den möglichen Betriebsmodi, in Abhängigkeit von der Nutzereingabe und ein Betreiben der mobilen Arbeitsmaschine gemäß dem Soll-Betriebsmodus. Dadurch kann der Nutzer den gewünschten Betriebsmodus, insbesondere unter den zur Verfügung stehenden, auswählen, so dass die Arbeitsmaschine flexibel in einem der Nutzervorgabe entsprechenden und auf Basis der verfügbaren Hardware möglichen Betriebsmodus betrieben wird.
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Das Betreiben der mobilen Arbeitsmaschine gemäß dem Soll-Betriebsmodus erfolgt dabei bevorzugt unter Berücksichtigung eines aktuellen Maschinenstatus. Insbesondere ein Wechsel zwischen verschiedenen Betriebsmodi mit unterschiedlichem Automatisierungsgrad kann mitunter Gefahren für Gesundheit und Leben des Nutzers und/oder in der Umgebung der Arbeitsmaschine bergen. Daher können bestimmte Betriebsmodi beispielsweise nur unter der Voraussetzung eines bestimmten Maschinenstatus realisiert werden. Beispielsweise kann ein solcher vorausgesetzter Maschinenstatus einen Stillstand bestimmter Komponenten der Maschine, insbesondere eines Fahrgetriebes und/oder eines Arbeitsgeräts, beinhalten. Dadurch kann die Betriebsgefahr erheblich minimiert werden und ein Wechsel zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi sicher ermöglicht werden.
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Dementsprechend umfasst das Verfahren vorteilhafterweise ferner ein Einstellen bzw. Einnehmen eines Soll-Maschinenstatus, wenn der aktuelle Maschinenstatus das Betreiben der mobilen Arbeitsmaschine in dem Soll-Betriebsmodus verhindert. Dadurch kann bei Vorgabe eines von einem aktuellen Betriebsmodus abweichenden Soll-Betriebsmodus ein Wechsel von dem aktuellen in den Soll-Betriebsmodus bei Nichterfüllung der entsprechenden Voraussetzungen hinsichtlich des Maschinenstatus ermöglicht werden. Beispielsweise kann das Einstellen des Soll-Maschinenstatus ein, insbesondere automatisches, Betätigen einer Bremse umfassen, wenn die Voraussetzung für den Betrieb der Maschine in dem Soll-Betriebsmodus einen Stillstand der Maschine beinhaltet, die Maschine jedoch in einem Zeitpunkt der Vorgabe nicht stillsteht.
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Gegebenenfalls kann jeweils der Betriebsmodus mit dem höchstmöglichen Automatisierungsgrad, beispielsweise unter Berücksichtigung der Schnittmenge aller Einflussfaktoren, als der Soll-Betriebsmodus bestimmt werden. In einem derartigen Fall kann gegebenenfalls auch auf eine Nutzereingabe verzichtet werden. Durch das Bestimmen des jeweils höchstmöglichen Automatisierungsgrads kann das Potential der jeweiligen Arbeitsmaschine voll ausgeschöpft werden und das Nutzungserlebnis verbessert werden. Auch kann vorgesehen sein, dass externe Vorgaben bezüglich eines minimal oder maximal zulässigen Automatisierungsgrades berücksichtigt werden. Beispielsweise kann ein Gesetzgeber oder ein Baustellenbetreiber vorschreiben, dass maximal Assistenzfunktionen in bestimmtem Umfang erlaubt sein sollen, nicht aber ein autonomer Betrieb von Maschinen. Vorteilhafterweise werden in solchen Situationen nur solche Betriebsmodi als mögliche Betriebsmodi bestimmt, die mit einer solchen externen Vorgabe konform sind. Dementsprechend kann der Nutzer keinen nichtkonformen Betriebsmodus als Soll-Betriebsmodus vorgeben bzw. das Verfahren bestimmt einen nichtkonformen Betriebsmodus nicht als Soll-Betriebsmodus. Externe Vorgaben können beispielsweise in Form von sog. Geofencing-Signalen, die beispielsweise auf sattelitengestützter Ortsbestimmung oder einer Reichweite eines Senders beruhen können, als über eine Bedieneinheit, insbesondere in einem geschützten Modus (beispielsweise über Passwort-Absicherung), eingegebene Beschränkung o.Ä. empfangen werden.
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Das Ermitteln verfügbarer Elemente umfasst vorteilhafterweise ein Senden zumindest eines Abfragesignals und ein Empfangen zumindest eines Antwortsignals, das eine Information über die verfügbaren Elemente beinhaltet. Dadurch können auch bei einer nachträglichen Veränderung der Arbeitsmaschine, also beispielsweise nach einer Aufrüstung oder bei einem Defekt einer Komponente, flexibel alle verfügbaren Betriebsmodi erfasst werden. Ein solcher Signalaustausch kann beispielsweise bei jedem Start der Maschine erfolgen und/oder in periodischen Intervallen, beispielsweise in Intervallen von 1 Sekunde, 1 Minute, 5 Minuten, 10 Minuten, 30 Minuten bis 1 Stunde, wiederholt werden. Dies gewährleistet die Berücksichtigung des aktuellen Status, ohne zu einer Überlastung durch ausufernde Signalaustausche zu führen.
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Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät einer mobilen Arbeitsmaschine, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
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Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines schematischen Flussdiagramms.
- 2 zeigt eine beispielhafte mobile Baumaschine, wie sie in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, in schematischer Darstellung als Blockdiagramm.
- 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Recheneinheit in einer schematischen Ansicht.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
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In 1 ist eine vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch in Form eines Flussdiagramms dargestellt und insgesamt mit 100 bezeichnet. Das Verfahren 100 ist in Verbindung mit mobilen Baumaschinen, beispielsweise in einer mobilen Baumaschine, wie sie in 2 vereinfacht in Form eines Blockdiagramms dargestellt und insgesamt mit 200 bezeichnet ist, anwendbar.
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In der folgenden Beschreibung beziehen sich Verweise auf Maschinenkomponenten insbesondere auf 2, während sich Verweise auf Verfahrensschritte insbesondere auf das in 1 veranschaulichte Verfahren beziehen.
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Die mobile Arbeitsmaschine 200, beispielsweise ein Bagger, kann Bedienelemente 210, Aktoren 230, Sensoren 220 und ein Fahrwerk 260 aufweisen. Ein solcher Bagger 200 weist typischerweise einen Baggerarm 240 auf, an dem ein Arbeitsgerät 250, beispielsweise ein Löffel oder auch andere Arbeitsgeräte wie Sieblöffel, Hydraulikmeißel, Greifzangen oder Ähnliches, angebracht sein kann.
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Eine Recheneinheit 280, beispielsweise ein Steuergerät, wie sie in 3 vereinfacht in Form eines Blockdiagramms dargestellt ist, ist dazu eingerichtet, den Betrieb des Baggers 200 zu steuern. Dazu ist sie mit einer Antriebseinheit 272, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, und einer Arbeitseinheit 274, beispielsweise einem Hydraulikaggregat, verschaltet und empfängt Signale von Sensoren 220 und Bedienelementen 210 und sendet Signale an Aktoren 230.
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Insbesondere ist das Steuergerät 280 dazu eingerichtet, ein Verfahren 100 durchzuführen, wie es eingangs und nachfolgend näher beschrieben ist.
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Das Verfahren 100, das in 1 veranschaulicht ist, umfasst einen Erfassungsschritt 110, in dem eine Bedienelementerfassung 112, eine Sensorikerfassung 114 und eine Aktorikerfassung 116 durchgeführt wird.
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Beispielsweise kann eine solche Erfassung 112, 114, 116 derart erfolgen, dass das Steuergerät 280 ein oder mehrere Abfragesignale aussendet. Wird ein solches Abfragesignal von einem Bedienelement 210, einem Sensor 220 bzw. einem Aktor 230 empfangen, versendet die jeweilige Komponente ein Antwortsignal an das Steuergerät 280, so dass das Steuergerät 280 erkennen kann, welche Komponenten vorhanden und einsatzbereit sind.
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In einem Schritt 120 bestimmt bzw. ermittelt das Steuergerät 280 auf Basis der erfassten Bedienelemente 210, Sensoren 220 und Aktoren 230 mögliche Betriebsmodi. Ein Betriebsmodus zeichnet sich insbesondere durch einen bestimmten Automatisierungsgrad aus. Beispielsweise kann ein erster Betriebsmodus als möglich bestimmt werden, wenn eine Mindestanzahl und/oder Mindesttypen an Bedienelementen 210 vorhanden sind. In dem ersten Betriebsmodus, der in diesem Beispiel ein manueller Betriebsmodus sein kann, wird die mobile Arbeitsmaschine 200 direkt von einem Nutzer durch Bedieneingaben mittels der Bedienelemente 210 gesteuert.
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Wird in dem Erfassungsschritt 110 ein Mindestmaß an Sensorik 220 als vorhanden bzw. einsatzbereit erkannt, kann ein zweiter Betriebsmodus mit höherem Automatisierungsgrad als der erste Betriebsmodus als möglich bestimmt werden. In dem zweiten Betriebsmodus können beispielsweise Assistenzfunktionen zur Verfügung stehen, so dass beispielsweise eine Bewegungsfreiheit des Baggerarms 240 eingeschränkt werden kann, wenn dieser einem durch die Sensorik 220 erfassten Hindernis zu nahe kommt.
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Ein dritter Betriebsmodus mit einem wiederum höheren Automatisierungsgrad als der zweite Betriebsmodus kann in dem Schritt 120 als möglich bestimmt werden, wenn in dem Erfassungsschritt 110 neben Sensorik 220 auch ein Mindestmaß an Aktorik 230 als verfügbar ermittelt wurde. In dem dritten Betriebsmodus können beispielsweise bestimmte Arbeitsschritte von der mobilen Arbeitsmaschine autonom ausgeführt werden.
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In einem weiteren Schritt 130 des Verfahrens 100 wird in Abhängigkeit von dem bzw. den bestimmten möglichen Betriebsmodi eine Maßnahme durchgeführt.
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Diese Maßnahme kann insbesondere umfassen, dass ein aktuell einzusetzender Betriebsmodus aus den in Schritt 120 ermittelten möglichen Betriebsmodi bestimmt wird. Dazu können beispielsweise dem Nutzer der Maschine 200 auf einer Anzeige die möglichen Betriebsmodi zur Auswahl angeboten werden. Auf Basis einer Bedieneingabe 132, die eine Auswahl eines der möglichen Betriebsmodi enthält, kann der aktuelle Betriebsmodus entsprechend festgelegt werden, so dass die mobile Arbeitsmaschine 200 im Anschluss in einem Betriebsschritt 140 gemäß dem festgewählten Betriebsmodus gesteuert wird.
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Beispielsweise kann also in dem ersten Betriebsmodus der Nutzer der Maschine 200 diese mittels der vorhandenen Bedienelemente 210 manuell steuern oder in dem zweiten Betriebsmodus assistiert steuern, wobei die vorhandene Sensorik 220 beispielsweise das Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine 200 erfasst und nur solche Steuerbefehle des Nutzers freigibt, die gemäß dem assistierten Modus erlaubt sein sollen. In dem vorgenannten Beispiel kann dabei in dem zweiten Betriebsmodus insbesondere eine Bewegungsfreiheit des Baggerarms 240 eingeschränkt werden, so dass nur ein bestimmter geometrischer Raum für den Baggerarm 240 zugänglich ist. Würde eine Bedieneingabe des Nutzers über die Bedienelemente 210 in einem solchen Fall dazu führen, dass der Baggerarm 240 den freigegebenen geometrischen Bereich verlässt, kann das Steuergerät 280 in diesem zweiten Betriebsmodus auf das Hydraulikaggregat 274 einwirken, so dass ab Erreichen einer Grenze des freigegebenen geometrischen Bereichs nur noch Steuerbefehle ausgeführt werden, die den Baggerarm 240 wieder zurück Richtung innerhalb des freigegebenen Bereichs führen, nicht jedoch solche, die den Baggerarm zu einem Verlassen des freigegebenen Bereichs veranlassen.
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Wird in Schritt 130 der beschriebene dritte Betriebsmodus als aktueller Betriebsmodus festgelegt, steuert das Steuergerät 280 selbständig die Arbeitsmaschine 200. Dazu kann auf Basis von Signalen der Sensorik 220 eine Bewegungstrajektorie des Arbeitsgeräts 250 berechnet werden und diese Trajektorie unter Verwendung der Aktorikelemente 230 und insbesondere unter Überwachung durch die Sensorik 220 abgefahren werden, so dass die Maschine in diesem dritten Betriebsmodus beispielsweise gänzlich ohne Steuerung durch den Nutzer arbeiten kann. In diesem Fall kann der dritte Betriebsmodus auch dann verwendet werden, wenn in dem Erfassungsschritt 110 keine oder nur eine zur manuellen Steuerung der Arbeitsmaschine 200 nur unzureichende Ausstattung mit Bedienelementen 210 festgestellt wurde. Auf eine Steuerung des Fahrwerks 260 kann die Bestimmung des Betriebsmodus entsprechende Wirkung entfalten, so dass das Fahrwerk 260 und dessen Komponenten in diesem Zusammenhang ebenfalls als Teil der Aktorik betrachtet werden kann.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass ein aktueller Maschinenstatus in dem Verfahren 100 berücksichtigt wird, wobei der Maschinenstatus insbesondere eine tatsächliche Einsatzbereitschaft von Komponenten umfasst. Dadurch kann, beispielsweise bei einem Ausfall oder einer Fehlfunktion einer oder mehrerer Komponenten der Betriebsmodus gewechselt werden, wenn dieser durch den Fehler bzw. Ausfall nicht mehr ausführbar ist. Der Maschinenstatus kann auch dahingehend verstanden werden, dass er eine aktuelle Arbeitsumgebung umfasst. Beispielsweise kann in bestimmten Regionen, beispielsweise in einem Bereich einer Baustelle, auf der die mobile Arbeitsmaschine 200 eingesetzt wird, ein bestimmter Automatisierungsgrad erlaubt sein, während in anderen Bereichen der Baustelle beispielsweise ein manueller Betrieb aller Maschinen gefordert ist. Dabei kann der Standort der Maschine 200 innerhalb der Baustelle als Maschinenstatus gesehen werden, der bei der Festlegung 130 des aktuellen Betriebsmodus berücksichtigt werden kann. Solche externen Vorgaben sind in 2 mit 134 bezeichnet und können beispielsweise über eine Drahtlosschnittstelle (nicht in den Figuren dargestellt) empfangen werden.
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In 3 ist beispielhaft eine Ausführungsform einer Recheneinheit 280 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 schematisch dargestellt. 3 veranschaulicht insbesondere die Arbeitsweise der Recheneinheit 280. Die Recheneinheit 280 weist Anschlüsse für Bedienelemente 210, Aktorikelemente 230 und Sensorikelementen 220 auf, die dazu genutzt werden, einerseits verfügbare Betriebsmodi zu bestimmen, wie dies auch schon in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben wurde, und andererseits im Betrieb der mobilen Arbeitsmaschine 200 entsprechende Signale zwischen der Recheneinheit 280 und den angeschlossenen Elementen zu übermitteln. Wie dargestellt sind kabelgebundene oder kabellose Verbindungen möglich.
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Zur Bestimmung der möglichen Betriebsmodi wird beispielsweise erfasst, welche Elemente angeschlossen und/oder funktionsfähig sind. Beispielsweise können Abfragesignale über die jeweiligen Anschlüsse versandt werden und aus daraufhin empfangenen Antwortsignalen auf die Identität und Funktionsfähigkeit der jeweiligen Elemente 210, 220, 230 geschlossen werden. Beispielsweise sind als Bedienelemente 210 hier Steuerhebel, Pedale, Schaltknöpfe mit Anzeigemöglichkeit und ein berührungssensitiver Bildschirm dargestellt.
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Wird beispielsweise festgestellt, dass ein vorgegebenes Mindestmaß an Bedieneinheiten vorhanden und einsatzbereit ist, kann ein manueller Betriebsmodus freigegeben werden. Dies ist in 3 mit einem Pfeil, der mit Level 0 bezeichnet ist, symbolisiert. Der manuelle Betriebsmodus umfasst dabei seitens der Recheneinheit 280 ausgeführte Kontrollfunktionen 330 und Ansteuerschritte 340, mit denen mittels der Bedienelemente 210 erfasste Bedieneingaben interpretiert und in entsprechende Ansteuersignale, die über die entsprechenden Anschlüsse an Aktorikelemente 230, Antriebseinheiten 272 und/oder Arbeitseinheiten 274 gesandt werden, überführt werden.
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Wird in dem Erfassungsschritt 110 ermittelt, dass ein erforderliches Mindestmaß an Sensorikelementen 220 einsatzbereit vorhanden ist, gibt die Recheneinheit 280 auch einen assistierten Betriebsmodus, der mit einem mit Level 1+2 bezeichneten Pfeil symbolisiert ist, frei. Der assistierte Betriebsmodus umfasst zusätzlich zu den Kontrollfunktionen 330 und Ansteuerschritten 340, vorgelagert eine Trajektorienplanungsfunktion 320, mittels derer Bewegungsabläufe von Komponenten der mobilen Arbeitsmaschine 200, beispielsweise eines Baggerarms 240 oder eines Fahrwerks 260, vorausgeplant werden. Im Betrieb in dem assistierten Betriebsmodus kann ein solcher geplanter Bewegungsablauf einem Nutzer der Arbeitsmaschine 200 beispielsweise auf einem Anzeigemittel wie einem Bildschirm zur Kenntnis gebracht werden. Insbesondere vorteilhaft ist auch eine Darstellung einer mittels der Bedienelemente 210 bewirkten tatsächlichen Bewegung, so dass eine Möglichkeit zur Korrektur durch den Nutzer gegeben ist.
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Werden gleichzeitig ein Mindestmaß an Sensorikelementen 220 und Aktorikelementen 230 als betriebsbereit erfasst, gibt die Recheneinheit 280 auch einen Automatikbetriebsmodus frei, der in 3 mit einem mit Level 3 bezeichneten Pfeil symbolisiert ist. Der Automatikbetriebsmodus kann beispielsweise zusätzlich zu den Kontroll- 330, Trajektorienplanungs- 320 und Ansteuerfunktionalitäten 340 vorgelagert eine Aufgabenplanungsfunktion 310 umfassen, die dazu dient, eine komplexere Aufgabe für die Trajektorienplanungsfunktion 320 aufzubereiten. Beispielsweise kann ein zu erzielender Erfolg, beispielsweise ein zu grabendes Loch mit vorgegebenen Dimensionen in kleinere Teilaufgaben zerlegt werden, so dass die Trajektorienplanungsfunktion 320 beispielsweise jeweils einen einzelnen Grabvorgang berechnet, während die Aufgabenplanungsfunktion 310 ermittelt und überwacht, dass das entstehende Loch final die vorgegebenen Dimensionen erreicht.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Nutzer aus den verfügbaren Betriebsmodi den gewünschten Betriebsmodus auswählen kann. Dazu können ihm beispielsweise auf einem Anzeigemittel die möglichen Betriebsmodi angezeigt und zur Auswahl präsentiert werden. Basierend auf der erfassten Bedieneingabe wird dann die mobile Arbeitsmaschine in dem entsprechenden Betriebsmodus gesteuert.
