DE202017007475U1

DE202017007475U1 - Steuereinheit für verbesserte Sicherheit in einer landwirtschaftlichen Umgebung

Info

Publication number: DE202017007475U1
Application number: DE202017007475.3U
Authority: DE
Original assignee: DeLaval Holding AB
Current assignee: DeLaval Holding AB
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2021-11-19
Anticipated expiration: 2027-12-23
Also published as: WO2018122199A1; EP3955228A1; DE202017007478U1; EP3563360B1; EP3955227A1; EP3563360A1

Abstract

System (600) in einer landwirtschaftlichen Umgebung (100); wobei das System (600)eine landwirtschaftliche Struktur (105) mit einem beweglichen Teil (110) umfasst, wobei die landwirtschaftliche Struktur (105) und/oder der bewegliche Teil (110) eine Standortvorrichtung aufweisen; sowieeine Standortvorrichtung (115), die einer tragbaren elektronischen Vorrichtung (150) eines menschlichen Benutzers (200) zugeordnet und zum Anpassen eines Parameters der landwirtschaftlichen Struktur (105) ausgestaltet ist;einen Satz drahtloser Signalempfänger (130a, 130b, 130c), die zum Empfangen drahtloser Signale von der Standortvorrichtung ausgestaltet sind; undeine Steuereinheit (120), die zum Bestimmen der geographischen Position der Standortvorrichtung ausgestaltet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Dieses Dokument offenbart ein Verfahren und ein System. Insbesondere werden ein Verfahren und ein System beschrieben, um die Sicherheit in einer landwirtschaftlichen Umgebung zu erhöhen.
HINTERGRUND
Bei vielen landwirtschaftlichen Tätigkeiten, wie zum Beispiel in Milchviehbetrieben, kann es viele gefährliche Maschinen mit beweglichen Teilen, (autonome) Fahrzeuge und Roboter geben. Es gibt eine Reihe hochentwickelter Sicherheitssysteme zur Vermeidung von Unfällen, doch wäre es wünschenswert, die Sicherheit in landwirtschaftlichen Umgebungen durch die Bereitstellung zusätzlicher Sicherheitslösungen weiter zu verbessern.
Ein seit kurzem auftretendes Problem kann darin bestehen, dass viele Smartphone-Benutzer, darunter Landwirte, Servicetechniker und Aushilfskräfte, die in einem Landwirtschaftsbetrieb arbeiten, durch ihr Smartphone in Anspruch genommen oder abgelenkt sind, zum Beispiel durch Augmented-Reality-Anwendungen und ähnliche die Aufmerksamkeit bindende Programme und/oder Spiele. In einer solchen Situation, in der der Benutzer abgelenkt ist, kann es leichter zu einem Unfall kommen.
Ein weiteres Problem bei Robotern und autonom arbeitenden Maschinen in Kombination mit Tieren ist, dass die Tiere den Landwirt ablenken können.
Landwirtschaftliche Maschinen können zum Beispiel von Lichtgittern umgeben sein, die die Maschine abschalten, wenn ein Landwirt oder ein Tier den Lichtstrahl kreuzt. Es wäre jedoch wünschenswert, eine alternative oder zusätzliche Lösung zum Erhöhen der Sicherheit in einem landwirtschaftlichen Betrieb zu entwickeln, um Unfälle, die durch Roboter/Maschinen und Menschen in einem landwirtschaftlichen Betrieb verursacht werden, zu vermeiden oder wenigstens zu verringern.
ZUSAMMEMNFASSUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Sicherheit in einem landwirtschaftlichen Betrieb durch die Bereitstellung eines zusätzlichen Sicherheitssystems weiter zu erhöhen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein System in einer landwirtschaftlichen Umgebung erfüllt. Das System umfasst eine landwirtschaftliche Struktur, die einen beweglichen Teil umfasst. Außerdem umfasst das System eine Standortvorrichtung, die einem menschlichen Benutzer zugeordnet ist. Darüber hinaus umfasst das System auch einen Satz drahtloser Signalempfänger, die dafür konfiguriert sind, drahtlose Signale von der Standortvorrichtung zu empfangen. Das System umfasst des Weiteren eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist dafür konfiguriert, die geografische Position der Standortvorrichtung zu erhalten. Des Weiteren ist die Steuereinheit dafür konfiguriert, einen Abstand zwischen der geografischen Position der Standortvorrichtung und der landwirtschaftlichen Struktur zu bestimmen. Die Steuereinheit ist zusätzlich dafür konfiguriert, eine Unfallvermeidungsmaßnahme auszulösen, wenn der bestimmte Abstand kleiner als ein Schwellenwert ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren in einer landwirtschaftlichen Umgebung erfüllt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Erhaltens einer geografischen Position einer Standortvorrichtung, die einem menschlichen Benutzer zugeordnet ist. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Bestimmen eines Abstandes zwischen der erhaltenen geografischen Position der Standortvorrichtung und einer geografischen Position einer landwirtschaftlichen Struktur, die einen beweglichen Teil umfasst. Das Verfahren umfasst zusätzlich das Auslösen einer Unfallvermeidungsmaßnahme, wenn der bestimmte Abstand kleiner als ein Schwellenwert ist.
Dank der beschriebenen Aspekte kann ein Unfall vermieden werden, indem die momentane Position des Benutzers bestimmt und der Abstand zwischen dem Benutzer und der landwirtschaftlichen Struktur, das heißt, der gefährlichen Maschine, kontinuierlich verfolgt wird und eine Maßnahme zur Vermeidung eines Unfalls eingeleitet wird, wenn der Benutzer zu nahe, das heißt, näher als ein Schwellenwert, kommt.
Die offenbarte Lösung wird nicht durch Tiere usw. im Stall gestört, und die Sicherheit in der landwirtschaftlichen Umgebung wird erhöht. Dank des beschriebenen Verfahrens können Unfälle von Landwirten vermieden oder sogar gänzlich unterbunden werden.
Weitere Vorteile und zusätzliche neuartige Merkmale werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezug auf die beigefügten Figuren ausführlicher beschrieben, in denen Folgendes dargestellt ist:

1 zeigt ein Beispiel einer landwirtschaftlichen Umgebung und eines Unfallvermeidungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt ein Beispiel einer landwirtschaftlichen Umgebung und eines Unfallvermeidungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 zeigt ein Beispiel einer landwirtschaftlichen Umgebung und eines Unfallvermeidungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4 zeigt ein Beispiel einer landwirtschaftlichen Umgebung und eines Unfallvermeidungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zeigt;
6 ist eine Veranschaulichung, die ein System gemäß einer Ausführungsform zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der im vorliegenden Text beschriebenen Erfindung sind als ein Verfahren und ein System definiert, die in den im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen praktiziert werden können. Diese Ausführungsformen können jedoch in vielen verschiedenen Formen beispielhaft dargestellt und realisiert werden und sind nicht auf die hier dargelegten Beispiele beschränkt; vielmehr werden diese gezeigten Beispiele von Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich und vollständig ist.
Aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist, können noch weitere Aufgaben und Merkmale ersichtlich werden. Es versteht sich jedoch, dass die Zeichnungen allein Veranschaulichungszwecken dienen und nicht zum Definieren der Grenzen der im vorliegenden Text offenbarten Ausführungsformen heranzuziehen sind; dafür ist auf die beigefügten Ansprüche zurückzugreifen. Des Weiteren sind die Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet und dienen, sofern nicht anders angegeben, lediglich der konzeptionellen Veranschaulichung der hier beschriebenen Strukturen und Verfahrensweisen.
1 zeigt ein Szenario in einer landwirtschaftlichen Umgebung 100, wie zum Beispiel einer Scheune, einer Melkanlage, einem Stall usw. Die landwirtschaftliche Umgebung 100 umfasst eine landwirtschaftliche Struktur 105, die einen beweglichen Teil 110 umfasst. Die landwirtschaftliche Struktur 105 mit dem beweglichen Teil 110 kann zum Beispiel ein Roboter mit einem beweglichen Arm, ein Mischwagen mit einer rotierenden Schnecke, ein Melkstand mit einer rotierenden Plattform oder ein Zaun mit einem Tor sein. Die landwirtschaftliche Struktur 105 kann in einigen Ausführungsformen stationär sein.
Die landwirtschaftliche Umgebung 100 umfasst auch eine Infrastruktur zum Positionieren einer Standortvorrichtung 115, mitunter auch als ein Funk-Tag bezeichnet.
Die Standortvorrichtung 115 kann einen Transponder umfassen, wie zum Beispiel in einigen Ausführungsbeispielen eine Radio-Frequency Identification (RFID)-Vorrichtung. Der Transponder kann elektronisch gespeicherte Informationen enthalten, die zum Beispiel eine Entität betreffen, die der Standortvorrichtung 115 zugeordnet ist. Ein solcher Transponder kann aktiv oder passiv sein. Ein aktiver Transponder umfasst eine lokale Energiequelle, wie zum Beispiel eine Batterie, oder ist an eine solche angeschlossen, und kann in Hunderten von Metern von den Signalempfängern 130a, 130b, 130c arbeiten. Ein passiver Transponder fängt Energie aus den abfragenden Funkwellen eines in der Nähe befindlichen Signalempfängers 130a, 130b, 130c auf. Dadurch wird bei einem passiven Transponder keine lokale Energiequelle benötigt.
In einigen Ausführungsformen kann die Standortvorrichtung 115 Funksignale aussenden, die durch mehrere Signalempfänger 130a, 130b, 130c empfangen werden sollen, die sich an bekannten Positionen, das heißt, festen Bezugspunkten in der landwirtschaftlichen Umgebung 100, befinden. In einigen Ausführungsformen können vier Signalempfänger 130a, 130b, 130c verwendet werden, die jeweils in einer Ecke der landwirtschaftlichen Umgebung 100/des Stalls positioniert sind. Dies ist jedoch nur ein nicht-einschränkendes Beispiel. In anderen Ausführungsformen kann eine andere Anzahl von Signalempfängern 130a, 130b, 130c verwendet werden.
Die Steuereinheit 120 und die Signalempfänger 130a, 130b, 130c können ein Echtzeit-Lokalisierungssystem (Real-Time Locating Systems, RTLS) bilden, das zur automatischen Identifizierung und Verfolgung des Standortes der Standortvorrichtung 115 verwendet wird.
Die ausgesendeten Funksignale der Standortvorrichtung 115 können in verschiedenen Ausführungsformen auf unterschiedlichen Technologien basieren, wie zum Beispiel Ultrabreitband (UWB), Bluetooth, WiFi, usw.
Die Verwendung der UWB-Technologie für die Positionsbestimmung kann eine Reihe von Vorteilen mit sich bringen, wie zum Beispiel eine große Reichweite und eine hohe Genauigkeit, so dass die Position der Standortvorrichtung 115 mit einem hohen Genauigkeitsgrad, zum Beispiel im Zentimeterbereich, bestimmt werden kann. Außerdem können UWB-Funkwellen Wände und andere Hindernisse in der landwirtschaftlichen Umgebung 100 durchdringen. Darüber hinaus stören oder behindern UWB-Funksignale in der Regel keine für die drahtlose Kommunikation verwendeten Funksignale, da die UWB-Übertragung mit geringer Sendeleistung vorgenommen werden kann. Dies bedeutet, dass andere drahtlose Kommunikationsvorrichtungen die UWB-Signale als Rauschen wahrnehmen und herausfiltern können.
Eine Steuereinheit 120 kann dann auf der Grundlage von Trilateration, Multilateration oder Triangulation die momentane Position der Standortvorrichtung 115 bestimmen.
Einige Beispiele für Multilaterationstechniken können zum Beispiel die Time Difference of Arrival (TDOA)- und Received Signal Strength Indicator (RSSI)-Techniken umfassen oder darauf basieren. Eine andere Technik kann Time Of Arrival (TOA) verwenden, wenn der Zeitpunkt der Übertragung und die Ausbreitungsgeschwindigkeit bekannt sind. Durch Kombinieren von TOA-Daten von mehreren Signalempfängern 130a, 130b, 130c an verschiedenen bekannten Standorten kann TDOA eine Schätzung der Position bereitstellen, auch wenn der Zeitpunkt der Übertragung nicht bekannt ist. Der Angle Of Arrival (AOA) an einem Signalempfänger 130a, 130b, 130c kann unter Verwendung einer Richtantenne oder durch die differentielle Ankunftszeit an einem Antennenarray mit bekanntem Standort bestimmt werden. AOA-Informationen können mit Entfernungsschätzungen aus den zuvor beschriebenen Techniken kombiniert werden, um den Standort der Standortvorrichtung 115 festzustellen. Alternativ kann mit Hilfe des AOA an zwei (oder mehr) Signalempfängern 130a, 130b, 130c mit bekanntem Standort die Position der Standortvorrichtung 115 bestimmt werden.
Die Position der Standortvorrichtung 115 kann in verschiedenen Ausführungsformen in zwei Dimensionen (2D) oder in drei Dimensionen (3D) bestimmt werden.
Die Steuereinheit 120 kann mit einer Datenbank 140 verbunden sein, in der Informationen über die Position der stationären landwirtschaftlichen Struktur 105 mit dem beweglichen Teil 110, das eine feste, bestimmte Position innerhalb der landwirtschaftlichen Umgebung 100 haben kann, gespeichert sind. In der Datenbank 140 können auch ein oder mehrere Schwellenwerte gespeichert sein, auf die später in diesem Dokument näher eingegangen wird.
Des Weiteren kann die Steuereinheit 120 einen Sendeempfänger 125 umfassen oder mit diesem verbunden sein, der dafür konfiguriert ist, drahtlose Signale zu/von den Signalempfängern 130a, 130b, 130c, der Datenbank 140 und/oder einer tragbaren elektronischen Vorrichtung 150 über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle zu senden und zu empfangen.
Eine solche drahtlose Kommunikationsschnittstelle kann eine drahtlose Kommunikationstechnologie wie zum Beispiel Wi-Fi, Wireless Local Area Network (WLAN), Ultra Mobile Broadband (UMB), Bluetooth (BT) umfassen oder wenigstens davon inspiriert sein, um nur einige mögliche Beispiele für eine drahtlose Kommunikation in einigen Ausführungsformen zu nennen. Die Kommunikation kann alternativ auch über eine drahtlose Schnittstelle, die Funkzugangstechnologien wie zum Beispiel 3GPP LTE, LTE-Advanced, E-UTRAN, UMTS, GSM, GSM/EDGE, WCDMA, Time Division Multiple Access (TDMA)-Netze, Frequency Division Multiple Access (FDMA)-Netze, Orthogonal FDMA (OFDMA)-Netze, Single-Carrier FDMA (SC-FDMA)-Netze, Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMax) oder Ultra Mobile Broadband (UMB), High Speed Packet Access (HSPA) Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA), Universal Terrestrial Radio Access (UTRA), GSM EDGE Radio Access Network (GERAN), 3GPP2 CDMA-Technologien, zum Beispiel CDMA2000 1x RTT und High Rate Packet Data (HRPD), oder ähnliche, um nur einige Optionen zu nennen, umfasst oder wenigstens von diesen inspiriert ist, über ein drahtloses Kommunikationsnetz erfolgen.
Die Kommunikation zwischen der Steuereinheit 120, den Signalempfängern 130a, 130b, 130c, der Datenbank 140, dem Sendeempfänger 125 und/oder der tragbaren elektronischen Vorrichtung 150 kann alternativ über eine drahtgebundene Verbindung erfolgen.
Die tragbare elektronische Vorrichtung 150 kann zum Beispiel ein Mobiltelefon, eine stationäre oder tragbare Computervorrichtung, ein Computer-Tablet, eine intelligente Brille, eine intelligente Kontaktlinse, eine Augmented-Reality-Vorrichtung, eine intelligente Uhr oder eine ähnliche Vorrichtung mit einer Benutzerschnittstelle und drahtloser Kommunikationsfähigkeit umfassen.
Die tragbare elektronische Vorrichtung 150 kann einem menschlichen Benutzer gehören, das heißt, einem Landwirt, einem Dienstleistungsanbieter, einem Tierarzt oder einer ähnlichen Person, die in der landwirtschaftlichen Umgebung 100 arbeitet oder sich vorübergehend dort aufhält.
Der Benutzer kann jedoch jede beliebige Person sein, die in der landwirtschaftlichen Umgebung 100 arbeitet oder sich dort aufhält, wie zum Beispiel ein Tierarzt, ein Agrarwissenschaftler, ein Biologe, ein Zoologe, ein Ökologe, ein Mammologe, ein Haustierforscher oder eine ähnliche Person, die sich vorübergehend auf dem Landwirtschaftsbetrieb aufhält.
Die Standortvorrichtung 115 kann dem menschlichen Benutzer zugeordnet sein. Die Standortvorrichtung 115 kann zum Beispiel in der Kleidung, den Stiefeln oder der Mütze des Benutzers enthalten sein, kann in einer Tasche oder in einem Halsband getragen werden, kann unter der Haut des Benutzers arbeiten, usw.
In einigen Ausführungsformen kann auch die tragbare elektronische Vorrichtung 150 des menschlichen Benutzers der Standortvorrichtung 115 zugeordnet sein.
Die Steuereinheit 120 kann auf der Grundlage von Funksignalen, die durch die Standortvorrichtung 115 ausgesendet und durch die Signalempfänger 130a, 130b, 130c empfangen werden, die Position der Standortvorrichtung 115 und damit auch die des menschlichen Benutzers bestimmen. Die Position der landwirtschaftlichen Struktur 105 kann zuvor in der Datenbank 140 gespeichert worden sein. Des Weiteren kann die Steuereinheit 120 den Abstand zwischen der landwirtschaftlichen Struktur 105 und der Standortvorrichtung 115 bestimmen. Dieser bestimmte Abstand kann mit einem (vorgegebenen oder konfigurierbaren) Schwellenwert verglichen werden, und wenn der bestimmte Abstand kleiner als der Schwellenwert ist, so wird eine Unfallvermeidungsmaßnahme eingeleitet.
Die Unfallvermeidungsmaßnahme kann zum Beispiel darin bestehen, dass ein Alarm abgegeben wird, wenn der bestimmte Abstand kleiner als der Schwellenwert ist. Der Alarm kann in einigen Ausführungsformen auf der tragbaren elektronischen Vorrichtung 150, wie zum Beispiel in 1 gezeigt, durch Abgeben von akustischen, visuellen und/oder taktilen Informationen abgegeben werden. Der Alarm kann jedoch auch auf einer anderen Warnvorrichtung abgegeben werden, die in der landwirtschaftlichen Umgebung 100 montiert ist.
Die Unfallvermeidungsmaßnahme kann in einigen Ausführungsformen das Deaktivieren des beweglichen Teils 110 der landwirtschaftlichen Struktur 105 umfassen, wenn der bestimmte Abstand kleiner als der Schwellenwert ist.
2 zeigt ein weiteres Beispiel der landwirtschaftlichen Umgebung 100. In dieser Ausführungsform umfasst die landwirtschaftliche Struktur 105 einen Zaun, und der bewegliche Teil 110 kann ein Tor umfassen, das zum Beispiel automatisch oder ferngesteuert geöffnet und geschlossen werden kann. Der Zaun kann stationär sein.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine Alarmvorrichtung 210 in der landwirtschaftlichen Umgebung 100 an oder in der Nähe der landwirtschaftlichen Struktur 105 und/oder ihres beweglichen Teils 110 angeordnet sein. Die Alarmvorrichtung 210 kann durch eine Lampe, Diode oder Ähnliches dargestellt werden, die dafür konfiguriert ist, Lichtsignale und/oder Blinksignale auszusenden. Alternativ oder zusätzlich kann die Alarmvorrichtung 210 in verschiedenen Ausführungsformen durch einen Lautsprecher oder eine ähnliche Entität dargestellt werden, die dafür konfiguriert ist, einen akustischen Alarm, wie zum Beispiel ein Geräusch, einen Ton, eine gesprochene Nachricht usw., auszugeben. Darüber hinaus kann die Alarmvorrichtung 210 eine haptische Vorrichtung zum Aussenden von taktilen Signalen, das heißt, von Vibrationen, umfassen oder zusätzlich umfassen.
Wie oben bereits erwähnt, kann die Alarmmeldung auch zusätzlich oder alternativ auf der tragbaren elektronischen Vorrichtung 150 des Benutzers abgegeben werden, das heißt, die Alarmvorrichtung 210 kann in einigen Ausführungsformen die tragbare elektronische Vorrichtung 150 umfassen.
3 zeigt ein weiteres Beispiel der landwirtschaftlichen Umgebung 100 in der Draufsicht. In dieser Ausführungsform umfasst die landwirtschaftliche Struktur 105, die stationär sein kann, eine Maschine, einen Roboter oder Ähnliches, und der bewegliche Teil 110 kann ein Werkzeug, einen Arm usw. umfassen, das bzw. der zum Beispiel automatisch oder ferngesteuert betrieben werden kann.
Der menschliche Benutzer 200 trägt die Standortvorrichtung 115 und bewegt sich auf die landwirtschaftliche Struktur 105 und das bewegliche Teil 110 zu. Es können ein oder mehrere Schwellenwerte 310 definiert werden.
Somit kann die momentane Position des menschlichen Benutzers 200 (oder vielmehr der Standortvorrichtung 115) kontinuierlich beobachtet werden, und einen Abstand zwischen dem menschlichen Benutzer 200/der Standortvorrichtung 115 und der landwirtschaftlichen Struktur 105 kann berechnet werden. Dieser berechnete Abstand kann dann mit einem oder mehreren Schwellenwerten 310 verglichen werden.
In einigen Ausführungsformen können mehrere Schwellenwerte 310 angewendet werden, wie zum Beispiel ein erster Schwellenwert 310a. Wenn der Abstand zwischen dem menschlichen Benutzer 200/der Standortvorrichtung 115 und der landwirtschaftlichen Struktur 105 kleiner ist als der erste Schwellenwert 310a, so kann ein Alarm, zum Beispiel durch die Alarmvorrichtung 210, abgegeben werden.
Des Weiteren kann ein zweiter Schwellenwert 310b definiert werden, wobei der zweite Schwellenwert 310b kleiner ist als der erste Schwellenwert 310a. Wenn der Abstand zwischen dem menschlichen Benutzer 200/der Standortvorrichtung 115 und der landwirtschaftlichen Struktur 105 kleiner ist als der zweite Schwellenwert 310b, so kann die landwirtschaftliche Struktur 105 deaktiviert werden.
Dadurch kann ein zunehmendes Sicherheitsniveau angewendet werden, je nachdem, wie nahe der menschliche Benutzer 200 der landwirtschaftlichen Struktur 105 (oder dem beweglichen Teil 110) ist, was ein Vorteil ist, da vermieden werden kann, die landwirtschaftliche Struktur 105/den beweglichen Teil 110 abzuschalten, sofern sich der menschliche Benutzer 200 der landwirtschaftlichen Struktur 105/dem beweglichen Teil 110 nicht so sehr nähert, dass es zu einer akuten Gefahrensituation kommt.
Darüber hinaus können weitere Schwellenwerte 310 angewendet werden, die einen Alarm mit zunehmender Intensität bzw. Lautstärke auslösen können.
In einigen Fällen kann der menschliche Benutzer 200 die tragbare elektronische Vorrichtung 150 zum Kommunizieren mit der landwirtschaftlichen Struktur 105/dem beweglichen Teil 110 verwenden und verschiedene Operationen an der landwirtschaftlichen Struktur 105/dem beweglichen Teil 110 ausführen. Ein Vorteil dabei ist, dass auf ein separates Bedienfeld der landwirtschaftlichen Struktur 105 verzichtet werden kann, was Ressourcen spart.
Diese Situation ist in 4 näher dargestellt. Somit kann ein dritter Schwellenwert 310c definiert werden, wobei der dritte Schwellenwert 310c den zweiten Schwellenwert 310b und gegebenenfalls auch den ersten Schwellenwert 310a übersteigt. Wenn der Abstand zwischen dem menschlichen Benutzer 200/der Standortvorrichtung 115 und der landwirtschaftlichen Struktur 105 kleiner als der dritte Schwellenwert 310c ist, so kann eine Verbindung über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle, wie zum Beispiel Bluetooth, ZigBee, Infrarotübertragung, Wi-Fi, Light Fidelity (Li-Fi), ANT+, Near Field Communication (NFC), Z-Wave, Wireless Universal Serial Bus (Wireless USB) usw. hergestellt werden.
Eine Bestätigung der hergestellten Verbindung kann an den menschlichen Benutzer 200 zum Beispiel auf der tragbaren elektronischen Vorrichtung 150 abgegeben werden. Der menschlichen Benutzer 200 wird auf diese Weise informiert, dass er mit der landwirtschaftlichen Struktur 105 verbunden ist und dass er verschiedene Aktionen durchführen kann, die sich auf die landwirtschaftliche Struktur 105 auswirken.
5 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens 500 gemäß einer Ausführungsform. Das Flussdiagramm in 5 zeigt das Verfahren 500, das in einer landwirtschaftlichen Umgebung 100 durchgeführt wird, um eine Unfallvermeidungsmaßnahme auszulösen.
Die landwirtschaftliche Umgebung 100 umfasst eine landwirtschaftliche Struktur 105, die einen beweglichen Teil 110 umfasst. Die landwirtschaftliche Umgebung 100 kann stationär sein. Die landwirtschaftliche Struktur 105 kann durch einen Roboter mit einem beweglichen Arm, einen Mischwagen mit einer rotierenden Schnecke, einen Melkstand mit einer rotierenden Plattform, oder einen Zaun mit einem Tor dargestellt werden. Um die Unfallvermeidungsmaßnahme korrekt auszulösen, kann das Verfahren 500 eine Reihe von Schritten 501-507 umfassen. Einige dieser Schritte 501-507 können jedoch in einigen alternativen Ausführungsformen auch allein durchgeführt werden, wie zum Beispiel die Schritte 504-507. Des Weiteren können die beschriebenen Schritte 501-507 in einer etwas anderen zeitlichen Reihenfolge durchgeführt werden, als die Nummerierung angibt. Zum Beispiel kann Schritt 502 gleichzeitig mit Schritt 501 durchgeführt werden. Das Verfahren 500 kann die folgenden Schritte umfassen:

Schritt 501 umfasst das Erhalten einer geografischen Position einer Standortvorrichtung 115, die einem menschlichen Benutzer 200 zugeordnet ist.

Die Standortvorrichtung 115 kann in einigen Ausführungsformen auch einer tragbaren elektronischen Vorrichtung 150 zugeordnet sein, die dafür konfiguriert ist, einen Parameter der landwirtschaftlichen Struktur 105 anzupassen.
Die geografische Position der Standortvorrichtung 115 kann in verschiedenen Ausführungsformen in zwei Dimensionen oder in drei Dimensionen bestimmt werden.
Schritt 502 umfasst das Bestimmen eines Abstandes zwischen der erhaltenen geografischen Position 501 der Standortvorrichtung 115 und einer geografischen Position einer landwirtschaftlichen Struktur 105, die einen beweglichen Teil 110 umfasst.
Die Standortvorrichtungsidentität, die der Standortvorrichtung 115 zugeordnet ist, bzw. die geografische Position der landwirtschaftlichen Struktur 105 können in einer Datenbank 140 gespeichert und von dort abgerufen werden.
In einigen Ausführungsformen kann die geografische Position der landwirtschaftlichen Struktur 105 bei der Installation in der Datenbank 140 gespeichert werden. Die landwirtschaftliche Struktur 105 und/oder der bewegliche Teil 110 können alternativ eine Standortvorrichtung umfassen, und die Steuereinheit 120 kann dafür konfiguriert sein, kontinuierlich, auf Anfrage durch einen menschlichen Benutzer 200 oder in vorgegebenen oder konfigurierbaren Zeitintervallen die geografische Position der landwirtschaftlichen Struktur 105 und/oder des beweglichen Teils 110 zu bestimmen.
Die Position der Standortvorrichtung 115 und/oder der landwirtschaftlichen Struktur 105 können in verschiedenen Ausführungsformen durch einen Positionsbestimmungsalgorithmus auf der Grundlage von Trilateration, Multilateration oder Triangulation bestimmt werden.
Schritt 503 umfasst das Auslösen einer Unfallvermeidungsmaßnahme, wenn der bestimmte Abstand 502 kleiner als ein Schwellenwert 310a, 310b, 310c ist.
Die Unfallvermeidungsmaßnahme kann zum Beispiel das Abgeben eines Alarms, das Deaktivieren des beweglichen Teils 110 der landwirtschaftlichen Struktur 105, das Deaktivieren der landwirtschaftlichen Struktur 105 usw. umfassen.
In Schritt 504, der nur in einigen bestimmten Ausführungsformen durchgeführt zu werden braucht, umfasst die Unfallvermeidungsmaßnahme das Abgeben eines Alarms zum Warnen des menschlichen Benutzers 200, wenn der bestimmte Abstand 502 kleiner als der Schwellenwert 310a ist.
In Schritt 505, der nur in einigen bestimmten Ausführungsformen durchgeführt zu werden braucht, umfasst die Unfallvermeidungsmaßnahme das Deaktivieren des beweglichen Teils 110 der landwirtschaftlichen Struktur 105, wenn der bestimmte Abstand 502 kleiner als der Schwellenwert 310b ist.
In Schritt 506, der nur in einigen bestimmten Ausführungsformen durchgeführt zu werden braucht, umfasst die Unfallvermeidungsmaßnahme das Koppeln der tragbaren elektronischen Vorrichtung 150 mit der landwirtschaftlichen Struktur 105, wenn der bestimmte Abstand 502 kleiner als der Schwellenwert 310c ist, wodurch die tragbare elektronische Vorrichtung 150 in die Lage versetzt wird, den Parameter der landwirtschaftlichen Struktur 105 anzupassen.
Die landwirtschaftliche Umgebung 100 kann mehrere landwirtschaftliche Strukturen 105 umfassen, die durch die tragbare elektronische Vorrichtung 150 betrieben werden können. Dank der Möglichkeit, die landwirtschaftliche Struktur 105 und die tragbare elektronische Vorrichtung 150 nur innerhalb eines bestimmten Mindestabstandes von der landwirtschaftlichen Struktur 105 zu koppeln, wird vermieden, dass der menschliche Benutzer 200, wenn er beabsichtigt, über die tragbare elektronische Vorrichtung 150 Operationen an einer ersten landwirtschaftlichen Struktur 105 durchzuführen, stattdessen Operationen an einer zweiten landwirtschaftlichen Struktur 105 durchführt, was zu einem Unfall führen kann. Dadurch wird eine sicherere Arbeitsumgebung geschaffen, und Unfälle können vermieden oder wenigstens reduziert werden.
Schritt 507, der nur in einigen bestimmten Ausführungsformen durchgeführt zu werden braucht, umfasst das Abgeben einer Bestätigung auf der tragbaren elektronischen Vorrichtung 150, die bestätigt, dass die tragbare elektronische Vorrichtung 150 mit der landwirtschaftlichen Struktur 105 gekoppelt ist 506.
Dank der abgegebenen Bestätigung wird verifiziert, dass der menschliche Benutzer 200 in der Lage ist, Arbeiten an der landwirtschaftlichen Struktur 105 durchzuführen.
6 zeigt eine Ausführungsform eines Systems 600 in einer landwirtschaftlichen Umgebung 100. Das System 600 kann mindestens einige der zuvor beschriebenen Schritte 501-507 gemäß dem oben beschriebenen und in 5 gezeigten Verfahren 500 durchführen.
Das System 600 umfasst eine landwirtschaftliche Struktur 105, die einen beweglichen Teil 110 umfasst. Des Weiteren umfasst das System 600 auch eine Standortvorrichtung 115, die einem menschlichen Benutzer 200 zugeordnet ist. Außerdem umfasst das System 600 des Weiteren einen Satz von drahtlosen Signalempfängern 130a, 130b, 130c, die dafür konfiguriert sind, drahtlose Signale von der Standortvorrichtung 115 zu empfangen.
Die landwirtschaftliche Struktur 105, die den beweglichen Teil 110 umfasst, kann durch einen Roboter mit einem beweglichen Arm, einen Mischwagen mit einer rotierenden Schnecke, einen Melkstand mit einer rotierenden Plattform, oder einen Zaun mit einem Tor dargestellt werden.
Die Standortvorrichtung 115 kann in einigen Ausführungsformen einer tragbaren elektronischen Vorrichtung 150 zugeordnet sein, die dafür konfiguriert ist, einen Parameter der landwirtschaftlichen Struktur 105 anzupassen.
Das System 600 umfasst auch eine Steuereinheit 120. Die Steuereinheit 120 ist dafür konfiguriert, die geografische Position der Standortvorrichtung 115 zu erhalten. Des Weiteren ist die Steuereinheit 120 dafür konfiguriert, einen Abstand zwischen der geografischen Position der Standortvorrichtung 115 und der landwirtschaftlichen Struktur 105 zu bestimmen. Darüber hinaus ist die Steuereinheit 120 dafür konfiguriert, eine Unfallvermeidungsmaßnahme einzuleiten, wenn der bestimmte Abstand kleiner als ein Schwellenwert 310a, 310b, 310c ist.
Die Steuereinheit 120 in dem System 600 kann in einigen Ausführungsformen dafür konfiguriert sein, den beweglichen Teil 110 der landwirtschaftlichen Struktur 105 zu deaktivieren, wenn der bestimmte Abstand kleiner als der Schwellenwert 310b ist, wenn die Unfallvermeidungsmaßnahme das Deaktivieren der landwirtschaftlichen Struktur 105 umfasst.
Darüber hinaus kann in einigen Ausführungsformen die Steuereinheit 120 des Systems 600 dafür dafür konfiguriert sein, die Position der Standortvorrichtung 115 auf der Grundlage von Trilateration, Multilateration oder Triangulation zu bestimmen.
Außerdem kann die Steuereinheit 120 des Systems 600 dafür konfiguriert sein, über die tragbare elektronische Vorrichtung 150 eine Bestätigung abzugeben, die bestätigt, dass die tragbare elektronische Vorrichtung 150 mit der landwirtschaftlichen Struktur 105 gekoppelt ist.
Die Steuereinheit 120 kann dafür konfiguriert sein, die tragbare elektronische Vorrichtung 150 mit der landwirtschaftlichen Struktur 105 zu koppeln, wenn der bestimmte Abstand kleiner als der Schwellenwert 310c ist, wodurch die tragbare elektronische Vorrichtung 150 in die Lage versetzt wird, den Parameter der landwirtschaftlichen Struktur 105 anzupassen.
Die Steuereinheit 120 kann einen Empfänger 610 umfassen, der dafür konfiguriert ist, Informationen von dem Satz von drahtlosen Signalempfängern 130-1, 130-2, 130-3 und/oder dem Sendeempfänger 125 zu empfangen.
Die Steuereinheit 120 umfasst eine Verarbeitungsschaltung 620, die dafür konfiguriert ist, verschiedene Berechnungen zum Durchführen des Verfahrens 500 gemäß mindestens einigen der zuvor beschriebenen Schritte 501-507 auszuführen.
Eine solche Verarbeitungsschaltung 620 kann eine oder mehrere Instanzen einer Verarbeitungsschaltung umfassen, das heißt, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Verarbeitungseinheit, eine Verarbeitungsschaltung, einen Prozessor, einen Application Specific Integrated Circuit (ASIC), einen Mikroprozessor oder eine andere Verarbeitungslogik, die Instruktionen interpretieren und ausführen kann. Der im vorliegenden Text verwendete Ausdruck „Prozessor“ kann somit eine Verarbeitungsschaltung darstellen, die mehrere Verarbeitungsschaltungen umfasst, wie zum Beispiel beliebige, einige oder alle der oben aufgezählten.
Darüber hinaus kann die Steuereinheit 120 in einigen Ausführungsformen einen Speicher 625 umfassen. Der optionale Speicher 625 kann eine physische Vorrichtung umfassen, die zum vorübergehenden oder dauerhaften Speichern von Daten oder Programmen, das heißt, von Instruktionsfolgen, verwendet wird. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Speicher 625 integrierte Schaltungen umfassen, die Transistoren auf Siliziumbasis umfassen. Der Speicher 625 kann in verschiedenen Ausführungsformen zum Beispiel eine Speicherkarte, einen Flash-Speicher, einen USB-Speicher, eine Festplatte oder eine andere ähnliche flüchtige oder nicht-flüchtige Speichereinheit zum Speichern von Daten umfassen, wie zum Beispiel ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM), usw.
Des Weiteren kann die Steuereinheit 120 einen Signalübermittler 630 umfassen. Der Signalübermittler 630 kann dafür konfiguriert sein, Signale über eine verdrahtete oder drahtlose Kommunikationsschnittstelle an den Sendeempfänger 125 und/oder die Datenbank 140 zu senden.
In einigen alternativen Ausführungsformen kann das System 600 auch eine Alarmvorrichtung 210 umfassen, die dafür konfiguriert ist, einen Alarm abzugeben, wenn der bestimmte Abstand kleiner als der Schwellenwert 310a, 310b, 310c ist, wenn die Unfallvermeidungsmaßnahme das Abgeben eines Alarms umfasst.
Das System 600 kann des Weiteren eine Datenbank 140 umfassen, die in einigen Ausführungsformen dafür konfiguriert ist, eine der Standortvorrichtung 115 zugeordnete Standortvorrichtungsidentität bzw. die geografische Position der landwirtschaftlichen Struktur 105 zu speichern.
In einigen alternativen Ausführungsformen kann das System 600 jedoch zusätzliche Einheiten zum Durchführen des Verfahrens 500 gemäß den Schritten 501-507 umfassen.
Die oben beschriebenen, im System 600 auszuführenden Schritte 501-507 können durch die eine oder die mehreren Verarbeitungsschaltungen 620 innerhalb der Steuereinheit 120 zusammen mit einem Computerprogramm zum Ausführen mindestens einiger der Funktionen der Schritte 501-507 implementiert werden. Somit umfasst das Computerprogramm Instruktionen, die, wenn das Computerprogramm durch die Steuereinheit 120 in dem System 600 ausgeführt wird, die Steuereinheit 120 veranlassen, das Verfahren 500 gemäß mindestens einigen der Schritte 501-507 auszuführen.
Das oben erwähnte Computerprogramm kann zum Beispiel in Form eines computerlesbaren Mediums bereitgestellt werden, das heißt, eines Datenträgers, der Computerprogrammcode zum Ausführen mindestens einiger der Schritte 501-507 gemäß einigen Ausführungsformen aufweist, wenn er in die eine oder die mehreren Verarbeitungsschaltungen 620 der Steuereinheit 120 geladen wird. Der Datenträger kann zum Beispiel eine Festplatte, eine CD-ROM-Disk, ein Speicher-Stick, eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung oder ein anderes geeignetes Medium wie zum Beispiel eine Disk oder ein Band sein, das maschinenlesbare Daten in einer nicht-transitorischen Weise speichern kann. Das Computerprogramm kann außerdem als Computerprogrammcode auf einem Server bereitgestellt und räumlich abgesetzt, zum Beispiel über eine Internet- oder Intranetverbindung, auf die Steuereinheit 120 heruntergeladen werden.
Die Terminologie, die in der Beschreibung der Ausführungsformen verwendet wird, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, ist nicht als Einschränkung des beschriebenen Verfahrens 500, der Steuereinheit 120, des Computerprogramms, des Systems 600 und/oder des computerlesbaren Mediums gedacht. Es können verschiedene Änderungen, Ersetzungen und/oder Umbildungen vorgenommen werden, ohne von den erfindungsgemäßen Ausführungsformen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, abzuweichen.
Im Sinne des vorliegenden Textes umfasst der Begriff „und/oder“ jegliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen angeführten Elemente. Der Begriff „oder“ ist im Sinne des vorliegenden Textes als ein mathematisches ODER, das heißt, als nichtausschließliche Disjunktion, und nicht als mathematisches exklusives ODER (XOR) zu verstehen, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Darüber hinaus sind die Singularformen „ein/einer/eine“ und „der/die/das“ als „mindestens eins“ zu interpretieren und können somit auch mehrere Entitäten der gleichen Art umfassen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Es versteht sich des Weiteren, dass die Begriffe „enthält“, „umfasst“, „einschließlich“ und/oder „umfassend“ das Vorhandensein genannter Merkmale, Aktionen, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten angeben, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Aktionen, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Eine einzelne Einheit, wie zum Beispiel ein Prozessor, kann die Funktionen verschiedener in den Ansprüchen aufgeführter Elemente erfüllen. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen oder Merkmale in voneinander verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt, in verschiedenen Figuren gezeigt oder in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen besprochen werden, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen oder Merkmale nicht vorteilhaft verwendet werden kann. Ein Computerprogramm kann auf einem geeigneten Medium gespeichert/verteilt sein, wie zum Beispiel einem optischen Speichermedium oder einem Festkörpermedium, das zusammen mit oder als Teil anderer Hardware geliefert wird, kann aber auch in anderen Formen verteilt werden, wie zum Beispiel über das Internet oder ein anderes drahtgebundenes oder drahtloses Kommunikationssystem.

Claims

System (600) in einer landwirtschaftlichen Umgebung (100); wobei das System (600) eine landwirtschaftliche Struktur (105) mit einem beweglichen Teil (110) umfasst, wobei die landwirtschaftliche Struktur (105) und/oder der bewegliche Teil (110) eine Standortvorrichtung aufweisen; sowie eine Standortvorrichtung (115), die einer tragbaren elektronischen Vorrichtung (150) eines menschlichen Benutzers (200) zugeordnet und zum Anpassen eines Parameters der landwirtschaftlichen Struktur (105) ausgestaltet ist; einen Satz drahtloser Signalempfänger (130a, 130b, 130c), die zum Empfangen drahtloser Signale von der Standortvorrichtung ausgestaltet sind; und eine Steuereinheit (120), die zum Bestimmen der geographischen Position der Standortvorrichtung ausgestaltet ist.
System (600) nach Anspruch 1, wobei die geographische Position der Standortvorrichtung (115), die der tragbaren elektronischen Vorrichtung (150) eines menschlichen Benutzers (200) zugeordnet ist, bestimmt wird.
System (600) nach Anspruch 1, wobei die geographische Position der Standortvorrichtung der landwirtschaftlichen Struktur (105) und/oder des beweglichen Teils (110) bestimmt wird.
System (600) nach Anspruch 3, wobei die geographische Position der Standortvorrichtung der landwirtschaftlichen Struktur (105) und/oder des beweglichen Teils (110) kontinuierlich, auf Anfrage durch den menschlichen Benutzer (200) oder nach vorbestimmten oder konfigurierbaren Zeitintervallen bestimmt wird.
System (600) nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Steuereinheit (120 zum Bestimmen eines Abstandes zwischen der Standortvorrichtung (115), die der tragbaren elektronischen Vorrichtung (150) zugeordnet ist, und der geographischen Position der landwirtschaftlichen Struktur (105) mit dem beweglichen Teil (110) ausgestaltet ist.
System (600) nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Steuereinheit (120) zum Bestimmen eines Abstandes zwischen der geographischen Position der Standortvorrichtung (115), die der tragbaren elektronischen Vorrichtung (150) zugeordnet ist, und der landwirtschaftlichen Struktur (105) mit dem beweglichen Teil (110) ausgestaltet ist.
System (600) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Steuereinheit (120) zum Einleiten einer Unfallvermeidungsmaßnahme ausgestaltet ist, wenn der bestimmte Abstand kleiner ist als ein Schwellenwert (310a, 310b, 310c).
System (600) nach Anspruch 7, umfassend eine Alarmvorrichtung (210), die zum Abgeben eines Alarms ausgestaltet ist, wenn der bestimmte Abstand kleiner ist als der Schwellenwert (310a, 310b, 310c), falls die Unfallvermeidungsmaßnahme die Abgabe eines Alarms umfasst.
System (600) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Steuereinheit (120) zum Deaktivieren des beweglichen Teils (110) der landwirtschaftlichen Struktur (105) ausgestaltet ist, wenn der bestimmte Abstand kleiner ist als der Schwellenwert (31 0b), falls die Unfallvermeidungsmaßnahme das Deaktivieren der landwirtschaftlichen Struktur (105) umfasst.
System (600) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuereinheit (120) zum Koppeln der tragbaren elektronischen Vorrichtung (150) mit der landwirtschaftlichen Struktur (105) ausgestaltet ist, wenn der bestimmte Abstand kleiner ist als der Schwellenwert (310c), wodurch die tragbare elektronische Vorrichtung (150) den Parameter der landwirtschaftlichen Struktur (105) anpassen kann; sowie zum Abgeben einer Bestätigung über die tragbare elektronische Vorrichtung (150) mit der bestätigt wird, dass die tragbare elektronische Vorrichtung (150) mit der landwirtschaftlichen Struktur (105) gekoppelt ist.
System (600) nach einem der Ansprüche 1-10, wobei die landwirtschaftliche Struktur (105) mit dem beweglichen Teil (110) stationär ist.
System (600) nach einem der Ansprüche 1-11, wobei die landwirtschaftliche Struktur (105) mit dem beweglichen Teil (110) durch eine der folgenden Vorrichtungen dargestellt wird: ein Roboter mit beweglichen Arm, ein Mischwagen mit drehbarer Walze, ein Melkstand mit drehbarer Plattform oder ein Zaun mit Tor.