DE69737173T2 - Spritzgestängekonfigurationsüberwachungseinrichtung und Regelungssystem für bewegliche Vorrichtung zur Verteilung von Material - Google Patents

Spritzgestängekonfigurationsüberwachungseinrichtung und Regelungssystem für bewegliche Vorrichtung zur Verteilung von Material Download PDF

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Joel T. Springfield Morton
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0089—Regulating or controlling systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00—Methods for working soil
    • A01B79/005—Precision agriculture

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem zur Überwachung und Steuerung des Betriebs mobiler Materialverteilungsvorrichtungen, wie landwirtschaftlicher Fahrzeuge und Fahrzeuge für öffentliche Arbeiten, gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Steuersysteme zur Steuerung des Betriebs von mobilen Materialverteilungsvorrichtungen sind seit einiger Zeit bekannt. Im allgemeinen werden diese Steuersysteme verwendet, die Mengen zu steuern, mit der verschiedene Produkte ausgestreut oder verteilt werden. Beispielhafte Anwendungen, wo solche Steuersysteme verwendet werden, umfassen die Steuerung von landwirtschaftlichen Maschinen und Arbeitsgeräten, wie Zerstäubern und Pflanzmaschinen, und die Steuerung von Fahrzeugen für öffentliche Arbeiten, wie Salzstreuwagen zur Straßeninstandhaltung und dergleichen. Die US-Patente 4,630,773 und Re. 35,100, die beide hierdurch als Verweisquelle aufgenommen werden, offenbaren die Verwendung von auf Mikroprozessoren beruhenden Steuersystemen, wobei die Bodengeschwindigkeit und die genaue Feldposition der Verteilungsvorrichtung, sowie die Art des Bodens und andere Faktoren überwacht und eingesetzt werden, um in landwirtschaftliche Anwendungen eine kontrollierte Materialmenge über ein Feld zu verteilen.
  • Steuersysteme des Stands der Technik leiden an bestimmten Nachteilen. Zum Beispiel waren frühere Steuersysteme zweckbestimmte Produkte, die zur Verwendung mit einem spezifischen Arbeitsgerät oder Maschine ausgelegt sind, die eine spezifische Anwendung aufweist. Gemäß eines solchen Ansatzes ist es notwendig, für eigene Materialverteilungsvorrichtung ein zweckbe stimmtes Steuersystem zu besitzen. Wenn folglich ein Landwirt sowohl einen Zerstäuber als auch eine Pflanzmaschine auf seinem Betrieb nutzt, würde dieser Landwirt für jedes dieser beiden Arbeitsgeräte ein zweckbestimmtes Steuersystem benötigen. Folglich übernahm der Endnutzer beim Kauf und Unterhalt zweier getrennter Steuersysteme als auch bei der Bereitstellung einer Ausbildung an mehreren Systemen, wenn mehr als eine Art Steuersystem eingesetzt wird, übermäßige Kosten.
  • Es sind Anstrengungen unternommen worden, universelle Steuersysteme herzustellen, die mit mehr als einer Art Materialverteilungsvorrichtung verwendet werden können. Das US-Patent 4,803,626 und das US-Patent 4,924,418, die beide hierdurch als Verweisquelle aufgenommen werden, offenbaren Überwachungs- und Steuersysteme, die eine solche Universalität erreichen. Jedoch sind Steuersysteme wie diese im allgemeinen im Führerhaus des Fahrzeugs angeordnet, das sie betreiben. Dies führt nicht nur zu einer übermäßigen Verkabelung im Führerhaus, sondern macht auch das Umschalten zwischen Arbeitsgeräten beschwerlich, wenn nicht unmöglich.
  • Insbesondere benötigen Steuersysteme typischerweise zahlreiche Eingänge von Sensoren und Betätigungselemente, die an den Arbeitsgeräten angeordnet sind, die sie steuern. Um von einem Arbeitsgerät zu einem anderen umzuschalten, müssen zahlreiche Kabel getrennt werden und müssen andere angeschlossen werden, wodurch sowohl eine Zeitverzögerung als auch die Möglichkeit einer schlecht angeschlossenen und/oder falsch angeschlossenen Verkabelung verursacht wird. Selbst nachdem eine solche Verkabelung korrekt abgeschlossen ist, erfordern Steuersysteme des Stands der Technik erhebliche Softwareänderungen und Konfigurationseinstellungen, um das System an die neu angebrachte Materialverteilungsvorrichtung anzupassen. Folglich ist das Umschalten zwischen Verteilungsvorrichtungen mit einem einzelnen Steuersystem häufig schwierig und zeitaufwendig.
  • Während einige Systeme des Stands der Technik die Verkabelungsmenge im Führerhaus reduzierten, indem sie einen seriellen Bus verwenden, um Systemkomponenten zu verbinden, wie das Sy stem, das im US-Patent 5,260,875 beschrieben wird, das hierdurch als Verweisquelle aufgenommen wird, fehlt es solchen Systemen an einem universellen Anschluß, wodurch sie Hardwareänderungen benötigen, um eine Änderung der Systemanwendung durchzuführen.
  • Steuersysteme des Stands der Technik leiden unter zusätzlichen Nachteilen. Obwohl zum Beispiel Systeme des Stands der Technik die Fähigkeit hatten, den Betrieb von Auslegern in landwirtschaftliche Anwendungen zu steuern und zu überwachen, war diese Steuerung sehr eingeschränkt. Insbesondere ist ein Ausleger eine längliche Verteilungsröhre, die üblicherweise in einer horizontalen Ebene parallel zum Boden angeordnet ist und mehrere Düsen oder, im Fall von Auslegern für körnige Anwendungen, Verteilungsanschlüsse aufweist, die längs seiner Länge beabstandet sind. Typischerweise wird ein auszustreuendes Produkt in die längliche Röhre gepumpt, die das Produkt an die Düsen (oder Verteilungsanschlüsse) liefert, die wiederum das Produkt auf der zu behandelnden Oberfläche verteilen.
  • Steuersysteme des Stands der Technik hatten die Fähigkeit der Überwachung des Betriebszustands der Düsen/Verteilungsanschlüsse (d.h. offen oder geschlossen), und zur von diesem Betriebszuständen abhängigen Einstellung der Produktmenge, die an die Röhre geliefert wird, um die Ausstreuung des Produkt auf dem Feld zu regeln. Jedoch überwachten diese Systeme des Stands der Technik nicht, welche der Düsen/Verteilungsanschlüsse offen oder geschlossen waren. Dieselben Systeme setzen häufig das globale Positionsbestimmungssystem („GPS") ein, um die Menge des Ausstreumittels zu überwachen, das auf eine Fläche angewendet wird, und um eine kartierte Aufzeichnung solcher Mengen herzustellen. Indem sie ignorierten, welche der Auslegerdüsen/Verteilungsanschlüsse offen waren und welche geschlossen waren, führten solche Systeme des Stands der Technik notwendigerweise zu ungenauen GPS-Karten; wobei die Mengen in Bereichen, wo die Auslegerdüsen/Verteilungsanschlüsse aus waren, während eines zweiten Durchlaufs über einen vorher behandelten Bereich überschätzt wurden, und ausgelassene Schwaden während eines ersten Durchlaufs nicht bemerkt wurden.
  • Überdies umfassen in einigen Fällen Ausleger zwei Feldranddüsen, eine an jedem gegenüberliegenden Ende der länglichen Verteilungsröhre. In anderen Fällen umfassen Ausleger nur eine einzige Feldranddüse, die an einer ihrer Enden angeordnet ist. Feldranddüsen weisen üblicherweise die doppelte Kapazität der anderen Düsen am Ausleger auf und werden typischerweise verwendet, den Außenrand eines Feldes, eine Grabenböschung oder Feldrand zu besprühen, der an das Feld angrenzt, das gepflegt wird. Steuersysteme des Stands der Technik haben diese Feldranddüsen völlig ignoriert. Wenn folglich eine oder mehrere Feldranddüsen in Gebrauch sind, kann die Anwendungsmenge, die durch das Steuersystem für das Produkt ausgewählt wird, das ausgestreut wird, ungenau sein. Da zusätzlich Steuersysteme des Stands der Technik die Feldranddüsen ignorieren, wird das damit ausgestreute Material durch GPS nicht aufgezeichnet, und die GPS-Karte wird ungenau sein.
  • EP-A-0 723 740 offenbart die Verwendung einer Karte von Ernteanweisungen in Verbindung mit einem globalen Positionsbestimmungssystem und ein Steuersystem zur Steuerung einer Trennvorrichtung einer Erntemaschine.
  • Aus DE-A-42 23 585 ist es bekannt, eine gegebene Karte in Verbindung mit dem globalen Positionsbestimmungssystem zu verwenden, um die Materialverteilung gemäß der Form eines Feldes zu steuern.
  • Ein Steuersystem gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus US-A-5 453 924 oder US-A-5 539 669 bekannt. Jedes dieser bekannten Steuersysteme überwacht und steuert mehrere Betätigungselemente in Kombination mit Sensoren, die beide mit einem programmierbaren Computer gekoppelt sind. Insbesondere offenbart US-A-5 453 924 Steuersysteme, die zur geschlossenen Schleifensteuerung eines Mehrschleifensystems ausgelegt sind. Das Schleifensystem kann leicht durch zusätzliche unabhängige Schleifen ergänzt werden. Jede Schleife ermöglicht die Anwendung eines Produkts als Reaktion auf eine Anwendungskarte für ein Gebiet, das auf diese besondere Schleife beschränkt ist. Es stellte sich heraus, daß die Informationen, die in einer solchen Anwendungskarte enthalten sind, nicht genau genug sind, um für eine richtige Materialverteilung zu sorgen.
  • Aufgaben der Erfindung
  • Es ist eine wesentliche Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes universelles Steuersystem für mobile Materialverteilungsvorrichtungen bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes universelles Steuersystem bereitzustellen, das verwendet werden kann, um Materialverteilungsvorrichtungen zu steuern, die für nahezu jede Anwendung ausgelegt sind. Es ist eine spezifischere Aufgabe, ein solches Steuersystem bereitzustellen, das zwischen Verteilungsvorrichtungen mit minimalen Verzögerungen umschalten kann. Es ist eine verwandte Aufgabe ein solches Steuersystem bereitzustellen, das durch Trennen und Wiederanschließen eines Kabels mit minimalen Softwarekonfigurationsänderungen zwischen Vorrichtungen umschalten kann und betriebsbereit ist.
  • Es ist eine weitere Aufgabe, ein Steuersystem für Materialverteilungsvorrichtungen bereitzustellen, das die Verkabelung minimiert, die im Führerhaus eines Verteilungsfahrzeugs enthalten ist, das das System einsetzt. Es ist eine verwandte Aufgabe, ein solches Steuersystem bereitzustellen, das Rückkopplungssignale der gesteuerten Verteilungsvorrichtung empfangen kann und das im wesentlichen alle Berechnungen durchführen kann, die notwendig sind, um die Vorrichtung von außerhalb des Führerhauses des Fahrzeugs zu steuern.
  • Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, ein Steuersystem bereitzustellen, das die Betriebszustände der Düsen/Verteilungsanschlüsse eines oder mehrerer gesteuerter Auslegern überwacht. Es ist eine verwandte Aufgabe, ein solches Steuersystem bereitzustellen, wobei die Betriebszustände der Düsen/Verteilungsanschlüsse dem Benutzer graphisch dargestellt werden. Es ist eine weitere verwandte Aufgabe, die Betriebszustandsinformationen der Düsen/Verteilungsanschlüsse zu nutzen, ein Fern steuersystem, wie das GPS-System mit genaueren Informationen hinsichtlich des Materials zu versehen, das durch einen oder mehrere gesteuerte Ausleger abgegeben wird.
  • Es ist noch eine andere Aufgabe, ein Steuersystem bereitzustellen, das den Betriebszustand der Feldranddüse(n) eines oder mehrerer gesteuerter Ausleger überwacht. Es ist eine verwandte Aufgabe, ein solches Steuersystem bereitzustellen, wobei die Betriebszustände der Feldranddüsen dem Benutzer zusammen mit den anderen Düsen des Auslegers graphisch dargestellt werden. Es ist eine andere verwandte Aufgabe, die Information hinsichtlich des (der) Betriebszustand (Betriebszustände) der Feldranddüse(n) zu nutzen, um die Abgabegemengen des (der) Ausleger genauer zu steuern. Es ist eine andere verwandte Aufgabe, die Feldranddüseninformationen zu nutzen, ein Fernsteuersystem wie. das GPS System mit genaueren Informationen hinsichtlich des Materials zu versehen, das durch einen oder mehrere gesteuerte Ausleger abgegeben wird.
  • Inhalt der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgaben und überwindet die Nachteile des Stands der Technik durch Bereitstellen eines Steuersystems zur Überwachung und Steuerung des Betriebs einer mobilen Materialverteilungsvorrichtung, wie in den Ansprüchen angegeben.
  • Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und bei Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher werden. Es zeigen:
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
  • 1A und 1B schematische Diagramme, die ein universelles modulares Steuersystem darstellen, das gemäß der Lehren der Erfindung aufgebaut ist.
  • 2 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften mobilen Materialverteilungsvorrichtung, die das Steuersystem der 1 einsetzt.
  • 3 ein schematisches Diagramm, das den Aufbau des Benutzerbedienungspults des Steuersystems darstellt, das in 1A gezeigt wird.
  • 4 ein schematisches Diagramm, das den Aufbau des Steuermoduls des Steuersystems darstellt, das in 1B gezeigt wird.
  • 5A–5C einen Ablaufplan, der den Betrieb des Steuermoduls des Steuersystems darstellt, das in 1B dargestellt wird.
  • 6 einen Ablaufplan, der die CM-ERROR-Routine darstellt, die im Ablaufplan der 5A–5C aufgerufen wird.
  • 7 einen Ablaufplan, der die CM-MANUAL-Routine darstellt, die im Ablaufplan der 5A–5C aufgerufen wird.
  • 8 einen Ablaufplan, der die BOOM-Routine darstellt, die im Ablaufplan der 5A–5C aufgerufen wird.
  • 9 einen Ablaufplan, der die CHANNEL-Routine darstellt, die im Ablaufplan der 5A–5C aufgerufen wird.
  • 10A–10D einen Ablaufplan, der den Betrieb des Benutzerbedienungspults des Steuersystems darstellt, das in 1A darstellt wird.
  • 11A–11C einen Ablaufplan, der die OFF-Routine darstellt, die im Ablaufplan der 10A–10D aufgerufen wird.
  • 12 einen Ablaufplan, der die UC-MANUAL-Routine darstellt, die im Ablaufplan der 10A–10D aufgerufen wird.
  • 13 einen Ablaufplan, der die UC-ERROR-Routine darstellt, die im Ablaufplan der 10A–10D aufgerufen wird.
  • 14A–14D einen Ablaufplan, der die OPERATE-Routine darstellt, die durch den Ablaufplan der 11A–11C aufgerufen wird.
  • 15 eine Darstellung einer beispielhaften graphischen Darstellung von drei Auslegern, die durch das System der 1A und 1B überwacht und gesteuert werden.
  • 16 alternativ in Ablaufplanform den Betrieb eines bevorzugten erfindungsgemäßen Benutzerbedienungspults.
  • Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
  • Die 1A und 1B zeigen allgemein ein universelles modulares Steuersystem 10, das gemäß der Lehren der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Indem Sensoren und Betätigungselemente, die mit einer Materialverteilungsvorrichtung 80 verknüpft sind, wie der in 2 dargestellten, mit dem Steuersystem 10 verbunden werden, und bestimmte Eigenschaften hinsichtlich der Eigenarten und Betriebseigenschaften der Materialverteilungsvorrichtung 80 eingegeben werden, kann ein Benutzer das erfinderische Steuersystem 10 einsetzen, um den Betrieb von nahezu jeder Materialverteilungsvorrichtung mit im wesentlichen jeder Anwendung zu überwachen und zu steuern.
  • Wenn es geeignet konfiguriert ist, kann das erfinderische Steuersystem 10 zum Beispiel verwendet werden, um den Betrieb von landwirtschaftlichen Arbeitsgeräten, wie Flüssigkeitszerstäubern, Trockenammoniakapplikatoren und Kornverteilern, wie Saatpflanzmaschinen und Düngemittelstreumaschinen zu steuern. Wenn es geeignet konfiguriert ist, kann es auch verwendet werden, um Fahrzeuge für öffentliche Arbeiten, wie Salzstreuwagen zu überwachen und zu steuern. Angesichts dieser Flexibilität wird es erkannt werden, daß das erfinderische Steuersystem 10 besonders nützlich für einen Benutzer ist, der zu unterschiedlichen Zeiten mehrere Materialverteilungsvorrichtungen 80 einsetzt, da ein einzelnes Steuersystem verwendet werden kann, um jede dieser Vorrichtungen zu steuern.
  • Zu diesem Zweck ist das Steuersystem 10 mit zwei Hauptkomponenten versehen, nämlich einem Benutzerbedienungspult 20 und einem Steuermodul 50. Wie unten im Detail erläutert wird, ist das Steuermodul 50 die Steuerzentrale des Systems 10. Es überwacht den Betrieb der betreuten Verteilungsvorrichtung 80; es erzeugt Steuersignale und überträgt sie zur Verteilungsvorrichtung 80; und es zeichnet Informationen hinsichtlich des Betriebs und der Leistung sowohl des Steuersystems 10 als auch der betreuten Verteilungsvorrichtung 80 auf. Wie im folgenden ebenfalls im Detail erläutert wird, ist das Benutzerbedienungspult 20 hauptsächlich eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung, die den Benutzer mit visuellen Informationen hinsichtlich der Leistung und des Betriebs des Steuersystems 10 und der betreuten Verteilungsvorrichtung 80 beliefert. Es stellt auch eine benutzerfreundliche Einrichtung zur Eingabe von Informationen in das Steuersystem 10 bereit. Zusammen stellen diese Komponenten 20, 50 ein universelles Steuersystem 10 bereit, das zur Steuerung einer breiten Vielfalt von Maschinen imstande ist.
  • Um die Menge der Verkabelung zu minimieren, die im Führerhaus 82 einer Materialverteilungsvorrichtung 80 vorhanden ist, die das Steuersystem 10 verwendet, ist das erfinderische Steuersystem 10 vorzugsweise so aufgebaut, daß nur das Benutzerbedienungspult 20 im Führerhaus 82 (2) angeordnet werden muß. Das Steuermodul 50, das wie oben erwähnt, das Steuerzentrum des Systems 10 ist, kann außerhalb des Führerhauses 82 angebracht werden. Da mit der begrenzten Ausnahme der Geschwindigkeitsüberwachung, die unten erläutert wird, das Steuermodul 50 die einzige Komponente des Systems 10 ist, die direkt an die Sensoren und Betätigungselemente der gesteuerten Materialverteilungsvorrichtung 80 angeschlossen ist, kann der überwiegende Großteil der Verkabelung, die zur elektrischen Verbindung benötigt wird, außerhalb des Führerhauses 82 angeordnet werden, indem das Steuermodul außerhalb des Führerhauses 82 angeordnet wird. Da wiederum alle notwendigen Berechnungen, um die betreute Vorrichtung 80 zu steuern, durch das Steuermodul 50 ausgeführt werden, wird nur ein einziges Kabel, nämlich ein serieller Bus, wie zum Beispiel ein CAN-(„Controller Area Network" nach Bosch-Spezifikation CAN 2.0) Bus 15, benötigt, um das Steuermodul 50 mit dem Benutzerbedienungspult 20 zu verbinden. Wie in 1A gezeigt, ist das CAN-Bus 15 daher das einzige Verbindungskabel, das in das Führerhaus 82 eintreten muß.
  • Fachleute werden erkennen, daß abweichend von der vorhergehenden Erläuterung der Vorteile der Anbringung des Steuermoduls 50 außerhalb des Führerhauses, falls es ein Benutzer wünscht, das Steuermodul 50 im Führerhaus 82 angeordnet werden kann, ohne den Rahmen oder Geist der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich werden Fachleute ferner erkennen, daß das offenbarte universel le Steuersystem 10 mit einer kabellosen Materialverteilungsvorrichtung verwendet werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Wie in 2 gezeigt, kann die Materialverteilungsvorrichtung 80 einen Traktor oder eine Antriebsmaschine 84 aufweisen, die verwendet wird, um eine oder mehreren Verteilungsarbeitsgeräte 86 zu ziehen, oder sie kann als eine (nicht gezeigte) Einzelstruktur aufgebaut sein. Im erstgenannten Fall kann das Steuermodul 50 an der Antriebsmaschine 84 angeordnet sein (zum Beispiel an einer Position A in 2), oder es kann am gezogenen Arbeitsgerät 86 selbst angeordnet sein (zum Beispiel an der Position B in 2). Um die Universalität des erfinderischen Steuersystems 10 zu betonen, wird das Arbeitsgerät 86 in 2 als ein unbestimmter Block gezeigt. Fachleute werden erkennen, daß der unbestimmte Block jedes Verteilungsarbeitsgerät sein kann, das ein Benutzer steuern möchte.
  • Auf jeden Fall ist der CAN-Bus 15 vorzugsweise mit einem Verbinder 17 zur selektiven Trennung des Steuermoduls 50 vom Benutzerbedienungspult 20 versehen. Diese Fähigkeit, diese beiden Komponenten 20, 50 zu trennen, ist besonders vorteilhaft, wenn das Steuermodul 50 an einem abnehmbaren Arbeitsgerät 86 befestigt ist, (zum Beispiel nahe der Position B in 2), da es dem Benutzer ermöglicht, das Arbeitsgerät 86 von der Antriebsmaschine 84 zu lösen, um die Antriebsmaschine 84 mit einem zweiten Arbeitsgerät zu verwenden. Wenn auch das zweite Arbeitsgerät 86 mit einem Steuermodul 50 (im allgemeinen in der Nähe der Position B in 2) versehen ist, wird eine einfache Verbindung des Steuermoduls 50 des zweiten Arbeitsgeräts 86 mit dem Verbinder 17 des CAN-Busses 15 es einem Benutzer ermöglichen, das Steuersystem 10 zu nutzen, um das zweite Arbeitsgerät 86 zu überwachen und zu steuern. Wenn folglich ein Benutzer ein einzelnes Benutzerbedienungspult 20 und mehr als ein Steuermodul 50 einsetzt, wobei jedes 50 an einem anderen Arbeitsgerät 86 angebracht ist, wird ein Umschalten zwischen Arbeitsgeräten keine ausgedehnten Verkabelungsänderungen erfordern. Stattdessen ist es nur notwendig, das passende Steuermodul 50 mit dem Verbinder 17 des CAN-Busses 15 zu verbinden und das ausgewählte Arbeitsgerät 86 mechanisch an der Antriebsmaschine 84 zu befestigen.
  • Fachleute werden erkennen, daß ein Benutzer immer noch zwischen Arbeitsgeräten 86 mit dem erfinderischen Steuersystem 10 umschalten kann, selbst wenn nur ein Steuermodul 50 eingesetzt wird. Wenn zum Beispiel das Steuermodul 50 an der Antriebsmaschine 84 angebracht ist, kann ein Benutzer zwischen abnehmbaren Arbeitsgeräten 86 umschalten, indem er die gesamte Verkabelung, die mit der Steuerung des Arbeitsgerät verknüpft ist, das ausgetauscht werden soll, vom Steuermodul 50 löst, und die Verkabelung anschließt, die mit dem Arbeitsgerät verknüpft ist, das durch das Steuermodul 50 an seiner Stelle gesteuert werden soll. Nachdem das neue Arbeitsgerät gegenüber dem Steuersystem 10 über das Benutzerbedienungspult 20 identifiziert worden ist, wird das Steuersystem 10 bereit sein, das zweite Arbeitsgerät zu überwachen und zu betreiben.
  • Obwohl beide obigen Ansätze zum Austauschen von Arbeitsgeräten durch die Erfindung erwogen werden, ist der letztgenannte Ansatz in Bezug auf das oben erläuterte Szenario mit mehreren Steuermodulen nachteilig, da es typischerweise mehreren Verkabelungsänderungen erfordert, wodurch eine größere Möglichkeit von Verkabelungsfehlern eingeführt wird.
  • Obwohl es gegenwärtig erwogen wird, daß ein CAN-Bus die bevorzugte Einrichtung zur Kopplung des Benutzerbedienungspults 20 und des Steuermoduls 50 ist, werden Fachleute erkennen, daß andere Kopplungseinrichtungen wie Faseroptikkabel oder Infrarotverbindungen eingesetzt werden könnten, ohne den Rahmen oder Geist der Erfindung zu verlassen.
  • Wie oben erwähnt, ist das Benutzerbedienungspult 20 eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung, die es dem Benutzer ermöglicht, mit dem Steuersystem 10 zu kommunizieren. Zu diesem Zweck ist das Benutzerbedienungspult 20 vorzugsweise mit einer Anzeigevorrichtung 22, mehreren Eingabevorrichtungen 24 und einem Meldegerät 26 zur Erzeugung hörbarer Informationen versehen. In der bevorzugten Ausführungsform weist die Anzeigevorrichtung 22 eine Flüssigkristallanzeige („LCD") auf. Jedoch werden Fachleute erkennen, daß auch andere Anzeigevorrichtungen, die imstande sind, den Benutzer mit visuellen Informationen hinsichtlich des Betriebs des Steuersystems 10 und der Verteilungsvorrichtung 80 zu versehen, die es betreibt, wie Kathodenstrahlröhren und dergleichen, in dieser Rolle eingesetzt werden könnten, ohne den Rahmen oder Geist der Erfindung zu verlassen. Fachleute werden ferner erkennen, daß obwohl das Benutzerbedienungspult 20 in der bevorzugten Ausführungsform mehrere Eingabevorrichtungen 24 umfaßt, jede beliebige Anzahl solcher Vorrichtungen eingesetzt werden könnte, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Auf jeden Fall weisen in der bevorzugten Ausführungsform die Eingabevorrichtungen auf: eine alphanumerische Tastatur 28 zur Eingabe von Daten, einen Satz Richtungstasten 29 zur Bewegung eines Cursors über die Sichtanzeige 22 und zum Erhöhen/Senken bestimmter Variablen und Ein- oder Ausschalten spezifischer Kanäle, einen EIN-AUS-Stromschalter 31, mehrere Ortstasten 32, die spezifischen Bereichen der LCD 22 zugeordnet sind, zur Auswahl aus dem einen oder mehreren Menüs, die auf der LCD 22 angezeigt werden; einen Kontrastschalter 33 zur Steuerung des Kontrastes der LCD 22; zwei spezielle Funktionstasten 34; und drei Modusauswahltasten 35, 36, 37, deren Funktionen unten beschrieben werden.
  • Um die Informationen zu verarbeiten, die durch die Eingabevorrichtungen 24 empfangen werden, sowie um die Anzeigevorrichtung 22 zu betreiben, ist das Benutzerbedienungspult 20 mit einem Mikroprozessor 38 versehen. Wie in 3 gezeigt, ist der Mikroprozessor 38 mit einem zugehörigen Speicher 40 versehen. Vorzugsweise ist der Speicher 40 in einen nichtflüchtigen Speicher, wie ein PROM zur Speicherung programmierter Befehle, die den Betrieb des Mikroprozessors 38 leiten, und einen adressierbaren flüchtigen Speicher zur Speicherung vorübergehender Daten während des Betriebs unterteilt. Jeder Abschnitt des Speichers 40 kann durch eine Vielzahl von Arten, wie Platten, Bänder oder andere magnetische Medien, optische Medien, Halbleiterspeicher, wie RAM, ROM, EPROM, ein Flash-Speicher, usw. ausgeführt wer den. Vorzugsweise ist der Programmspeicher ein Flash-Speicher, wobei ein geeigneter nichtflüchtiger Speicher verwendet wird, um Konstanten und andere Daten zu speichern. Die programmierten Befehle, die im Speicher 40 enthalten sind, steuern den Betrieb des Mikroprozessors 38; wobei sie die Bilder und Informationen vorschreiben, die auf der Anzeigevorrichtung 22 angezeigt werden, und den verschiedenen Tastendrücken Bedeutungen zuschreiben, die über die Eingabevorrichtungen 24 vorgenommen werden.
  • Der Mikroprozessor 38 ist mit verschiedenen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen gekoppelt, die zur Organisationszecken vorzugsweise in zwei Führerhauskabelbäume 41, 42 gruppiert sind. Ein erster Führerhauskabelbaum 41 ist mit dem CAN-Bus 15 gekoppelt, der eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Benutzerbedienungspult 20 und dem Steuermodul 50 bereitstellt. Der Führerhauskabelbaum 41 umfaßt außerdem Stromleitungen 43 zur Kopplung des Benutzerbedienungspults 20 mit einer Stromversorgung wie der Batterie der Antriebsmaschine 84. Es ist außerdem ein Zündschalterkabel 44 vorgesehen, um es zu ermöglichen, daß das Steuersystem 10 mit dem Zündsystem der Antriebsmaschine 84 fest verdrahtet wird, so daß sich das Steuersystem 10 jedesmal automatisch ein- und ausschaltet, wenn die Antriebsmaschine 84 eingeschaltet bzw. ausgeschaltet wird. Der Führerhauskabelbaum 41 ist ferner mit Kabelverbindern 45 und 46 zur optionalen Verbindung mit einem äußeren Alarmvorrichtung bzw. einem Hauptschaltermodul 95 versehen. Die äußere Alarmvorrichtung könnte zum Beispiel eingesetzt werden, um für einen hörgeschädigten Benutzer oder für einen Benutzer, der in einer lauten Umgebung arbeitet, ein visuelles Alarmsignal bereitzustellen. Der Zweck des Hauptschaltermoduls 95 wird im folgenden im Detail erläutert.
  • Der zweite Führerhauskabelbaum 42 ist mit zwei Kabelverbindungen 47, 48 versehen. Eine erste dieser Kabelverbindungen 47 kann optional verwendet werden, um das Benutzerbedienungspult 20 mit einem Geschwindigkeitssensor wie einer Radarvorrichtung zu koppeln. Wenn diese Option gewählt wird, kann es jedoch notwendig sein, ein zweites Kabel (zusätzlich zum CAN-Bus 15) durch die Trennwand des Führerhauses 82 zu führen, wie in 1A gezeigt. Jedoch werden Fachleute erkennen, daß in vielen Fällen ein Geschwindigkeitsverbindungskabel durch Fahrzeughersteller im Führerhaus zur Verfügung gestellt wird, wodurch die Notwendigkeit für einen Benutzer erübrigt wird, ein anderes Kabel hinzuzufügen, um diese Option zu implementieren.
  • Die zweite Kabelverbindung über den Führerhauskabelbaum 42 ist ein RS-232-Anschluß 48. Dieser RS-232-Anschluß 48 ist ein Universal-Eingangs-/Ausgangskabel, das es ermöglicht, daß das Benutzerbedienungspult 20 mit irgendeiner einer Anzahl Peripherievorrichtungen kommuniziert. Zum Beispiel kann dieser Anschluß 48 mit einem Drucker gekoppelt werden, um es zu ermöglichen, daß das Steuersystem 10 Informationen hinsichtlich des Betriebs des Systems 10 und/oder der Verteilungsvorrichtung 80 ausgibt, die es steuert. Es kann auch an einen Computer gekoppelt sein (entweder einen tragbaren Computer oder durch ein Modem einen Tischcomputer), um einen Fernsteuerbetrieb des Steuersystems 10 und seiner betreuten Vorrichtung 80 durchzuführen, um Diagnoseprozeduren durchzuführen, und/oder um neue oder berichtigte programmierte Befehle zur Verwendung durch das Steuersystem 10 herunterzuladen. Als ein anderes Beispiel könnte der RS-232-Anschluß 48 eingesetzt werden, um das Steuersystem 10 mit einem globalen Positionsbestimmungssystem zu koppeln, um es zu ermöglichen, daß das Steuersystem 10 mit einem System gekoppelt wird, das Karten aufweist, die Daten hinsichtlich der Eigenschaften der Oberfläche aufzeichnen, die durch die gesteuerte Verteilungsvorrichtung 80 gepflegt wird. Ein solcher Zugriff kann dem Zweck der Aufzeichnung der Materialverteilung durch die Vorrichtung 80 dienen oder dazu, das System 10 mit variablen Sollwertinformationen zu versehen. Zum Beispiel wird in einer Ausführungsform das Steuersystem 10 über den Anschluß 48 mit ortsspezifischen Sollwertinformationen aus einem GPS-System versorgt, wodurch es dem Steuersystem 10 ermöglicht wird, die Verteilungsvorrichtung 80 so zu steuern, daß genau die Materialmenge verteilt wird, die an jedem spezifischen Ort auf dem Feld oder in dem Bereich erforderlich ist. Wie ein Fachmann erkennen würde, könnte der Anschluß 48 auf andere Arten verwendet werden, um das System 10 mit aus der Ferne bereitgestellten Steuerinformationen zu versorgen. Zum Beispiel kann ein System zur Abtastung des Bodens oder anderer ortsspezifischer Parameter nahezu in Echtzeit ein Steuersignal wie ein Sollwertsignal erzeugen und kann ein solches Signal über den Anschluß 48 an das System 10 übertragen, um den Systembetrieb als Funktion solcher Parameter zu steuern und zu variieren.
  • Vorzugsweise können die Einstellungen des RS-232-Anschlusses durch den Benutzer aus einer Liste vordefinierter Standardeinstellungen ausgewählt werden, um es zu ermöglichen, daß der Anschluß zur Kommunikation mit einer weiten Vielfalt von Vorrichtungen verwendet wird. Die Einstellungen des RS-232-Anschlusses werden durch den Mikroprozessor 38 des Benutzerbedienungspults 20 beruhend auf der Auswahl des Benutzers eingestellt.
  • Wie in 1A gezeigt, ist der zweite Führerhauskabelbaum 42 außerdem vorzugsweise mit einer dritten Kabelverbindung zur Verwendung bei der Abtastung der betriebsfähigen Achse eines zweiachsigen Fahrzeugs versehen.
  • Wie in 3 gezeigt, sind die Führerhauskabelbäume 41, 42 über eine Schnittstellenelektronik 49 mit dem Mikroprozessor 38 gekoppelt. Die Schnittstellenelektronik 49 umfaßt einen (nicht gezeigten) herkömmlichen Stromaufbereitungsschaltungskomplex, um die Versorgungsspannung aus der Traktorbatterie auf einen Pegel zu transformieren, der zur Verwendung durch das Steuersystem 10 geeignet ist. Sie kann außerdem einen Signalschnittstellenschaltungskomplex zur Umwandlung der Eingangs- und Ausgangssignale in ein Format umfassen, das zur Verwendung durch den Mikroprozessor und/oder die Peripheriegeräte geeignet ist. Dieser gesamte Schnittstellenschaltungskomplex ist herkömmlich und Fachleuten bekannt.
  • Wie oben erwähnt, ist das Steuermodul 50 das Kommandozentrum des Steuersystems 10. Es ist das Steuermodul 50, das mit der Materialverteilungsvorrichtung 80 gekoppelt ist, um seine Leistung zu überwachen und zu steuern. Das Herz des Steuermo duls 50 ist ein Mikroprozessor 52. Dieser Mikroprozessor 52 ist mit programmierten Befehlen versehen, die in einem zugehörigen Programmspeicher 54 gespeichert sind, wie in 4 gezeigt. Wie unten im Detail erläutert wird, ermöglichen es die programmierten Befehle dem Mikroprozessor 52, mehrere Rückkopplungskanäle zu überwachen und zu steuern, die mit nahezu jeder Verteilungsvorrichtung 80 gekoppelt sind, beruhend auf einer Vielfalt von Eingaben, die die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Sollwert, der manuell festgelegt oder durch GPS spezifiziert wird, und andere Variablen umfassen, einschließlich der spezifischen Bedürfnisse der behandelten Oberfläche. Sie ermöglichen es dem Mikroprozessor 52 auch, das Steuersystem 10 und die gesteuerte Verteilungsvorrichtung 80 auf Fehler überwachen, und alle solchen Fehler in Kategorien oder Typen einzuordnen, um den Benutzer des Steuersystems 10 mit hörbaren und visuellen Anzeigen der Natur der auftretenden Fehler zu versehen. Der Mikroprozessor 52 ist ferner programmiert, den Status mehrerer Auslegerabschnitte an einem gesteuerten Ausleger zu überwachen, um einen Benutzer mit einer visuellen Anzeige zu versehen, welche Auslegerabschnitte „an" sind und welche „aus" sind, sowie ein Kartierungssystem wie GPS mit einer genauen Anzeige zu versehen, welcher Bereich einer Oberfläche behandelt wurde und mit wieviel Material. Der Mikroprozessor ist außerdem programmiert, den Betrieb aller Feldranddüsen, die an einem überwachten Ausleger angeordnet sind, bei der Berechnung der Materialmenge zu überwachen, die an diesen Ausleger geliefert werden muß, um eine gewünschte Materialverteilung zu erzielen, und um ein Kartierungssystem wie GPS mit Informationen hinsichtlich des Betriebs der Feldranddüsen zu versehen, um eine genauere Aufzeichnung des Materials bereitzustellen, das durch die gesteuerte Vorrichtung 80 verteilt wird, als es bei Steuersystemen des Stands der Technik möglich war.
  • Wie in 4 gezeigt, ist der Mikroprozessor 52 mit einem adressierbaren Direktzugriffsspeicher 55 zur Speicherung von Daten während des Betriebs versehen. Wie Fachleute erkennen werden, kann dieser Speicher 55 in einer Vielfalt von Arten im plementiert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel kann er abhängig vom erwünschten Grad der Flüchtigkeit durch ein Festplattenlaufwerk, ein Diskettenlaufwerk oder Speicherchips implementiert werden. Entsprechend kann das ROM 54 durch irgendeine einer Vielfalt von wohlbekannten Vorrichtungen einschließlich eines oder mehrerer EPROM-Chips, und/oder eine CD-ROM-Vorrichtung implementiert werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist das ROM 54 jedoch durch einen Flash-Speicher implementiert, und das RAM ist durch ein statisches RAM implementiert. Es kann ein nichtflüchtiger Speicher für die Speicherung von Konstanten und anderen Daten verwendet werden.
  • Wie beim Benutzerbedienungspult 20 umfaßt das Steuermodul 50 mehrere Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, die zu Organisationszwecken vorzugsweise in vier Fahrzeugkabelbäume 58–61 gruppiert sind. Wie es beim Benutzerbedienungspult 20 oben der Fall war, ist der Mikroprozessor 52 des Steuermoduls 50 über eine Schnittstellenelektronik 57 mit diesen Kabelbäumen 58–61 gekoppelt. Die Schnittstellenelektronik 57 des Steuermoduls 50 ist ähnlich zur Schnittstellenelektronik 49 des Benutzerbedienungspults implementiert. Folglich umfaßt sie herkömmliche Analog-/Digitalwandler und Digital-/Analogwandler zum Umwandlung der Eingangs- und Ausgangssignale, die zum und vom Mikroprozessor 52 übertragen werden, in ein Format, das zur Verwendung durch den Mikroprozessor 52 und/oder die gesteuerte Vorrichtung 80 geeignet ist. Dieser gesamte Schnittstellenschaltungskomplex ist herkömmlich und Fachleuten wohlbekannt.
  • Es wird durch Fachleute erkannt werden, daß obwohl die Bezugsziffern, die die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse der Kabelbäume 58–61 des Steuermoduls 50 und die Kabelbäume 41, 42 des Benutzerbedienungspults 20 kennzeichnen, zur Erleichterung der Erläuterung über Anschlußleitungen an Kabel angeschlossen sind, die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse, auf die sich die Bezugsziffern und die zugehörige Beschreibung in dieser Beschreibung tatsächlich beziehen, Verbinder sind, die mit Kabeln gekoppelt werden können. Sie sind keine Kabel.
  • Wie in 1B gezeigt, ist in der bevorzugten Ausführungsform der Fahrzeugkabelbaum 58 mit dem CAN-Bus 15 gekoppelt, um eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Steuermodul 50 und dem Benutzerbedienungspult 20 bereitzustellen. Wie in 1B ebenfalls gezeigt wird, ist der Fahrzeugkabelbaum 59 vorzugsweise mit drei Sätzen von Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 63–65 gekoppelt, die in „Paaren" gekoppelt sind, um drei getrennte Rückkopplungsschleifen oder Kanäle zu bilden. Insbesondere umfaßt jeder Kanal einen Ausgangsanschluß 63 zur Kopplung mit einem Betätigungselement, einen Eingangsanschluß 64 zur Kopplung mit einem digitalen Rückkopplungssensor, und einen analogen Anschluß 65 zur Kopplung mit einem analogen Rückkopplungssensor. Üblicherweise werden nicht alle drei Anschlüsse 63, 64, 65, verwendet, um eine Rückkopplungsschleife zu bilden. Im Gegenteil werden in einer typischen Anordnung der Ausgangsanschluß 63 jeder Schleife mit einem Betätigungselement an einem Arbeitsgerät gekoppelt, das gesteuert werden soll, wobei entweder der analoge Sensoranschluß 65 oder der digitale Sensoranschluß 64 mit einem Sensor am selben Arbeitsgerät gekoppelt ist, um den anderen Weg für die Rückkopplungsschleife zu bilden. Das Steuermodul ist nicht davon betroffen, welcher dieser Sensoreingänge eingesetzt wird, so lange ein Ausgangsanschluß 63 und ein Eingangsanschluß (64 oder 65) in jedem der Kanäle verbunden sind.
  • Fachleute werden erkennen, daß die beiden Sensoreingänge 64, 65 vorgesehen sind, um es zu ermöglichen, daß das Steuersystem 10 Arbeitsgeräte unabhängig davon überwacht und steuert, ob analoge oder digitale Sensoren eingesetzt werden. Da im wesentlichen alle Betätigungselemente in der Technik digitale oder impulsbreitenmodulierte Vorrichtungen sind, ist nur ein digitaler Ausgangsanschluß 63 für jeden Kanal vorgesehen. Mit dieser Anordnung kann nahezu jedes Arbeitsgerät durch das Steuersystem 10 gesteuert werden, so lange das System 10 geeignet konfiguriert ist.
  • Fachleute werden ferner erkennen, daß so, wie er in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet wird, sich der Ausdruck „Paar" auf jede Kombination eines Ausgangsanschlusses 63 und eines Eingangsanschlusses (64 oder 65) in einem vorgegebenen Kanal bezieht, der verwendet wird, um eine Rückkopplungsschleife zu bilden. Folglich kann ein „Paar" entweder aus einem Ausgangsanschluß 63 und digitalen Eingangsanschluß 64, oder aus einem Ausgangsanschluß 63 und analogen Eingangsanschluß 65 bestehen. Wie Fachleute ferner erkennen werden, sind in der bevorzugten Ausführungsform in Wirklichkeit drei solche Kanäle (d.h. drei Sätze von Eingangs-/Ausgangsanschlüssen) an diesen Kabelbaum gekoppelt, obwohl zur Vereinfachung der Darstellung nur ein Kanal (d.h. ein Satz von drei Ausgangs- und Eingangsanschlüssen 63, 64, 65) an den Kabelbaum 59 angeschlossen gezeigt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei zusätzliche Kanäle (die allgemein mit der Bezugsziffer 66 in 1B bezeichnet werden) mit dem Fahrzeugkabelbaum 61 gekoppelt, die jeweils einen Satz von Anschlüssen umfassen, der einen digitalen Ausgangsanschluß 63, einen digitalen Eingangsanschluß 64 und einen analogen Eingangsanschluß 65 aufweist, die ähnlich zu jenen sind, die in Verbindung mit dem Kabelbaum 59 erläutert werden. Folglich ist das Steuersystem 10 in der dargestellten Ausführungsform zur Steuerung von fünf getrennten Betätigungselementen über fünf getrennte Rückkopplungsschleifen imstande. Fachleute werden jedoch erkennen, daß jede Anzahl von Rückkopplungsschleifen oder Kanälen bereitgestellt werden kann, ohne den Rahmen oder Geist der Erfindung zu verlassen.
  • Um es zu ermöglichen, daß das Steuersystem 10 den Betrieb verschiedener Zubehörteile überwacht, die mit der Verteilungsvorrichtung 80 verknüpft sind, wie den Kraftstoffstand des Traktors 84, die zu verteilende Materialmenge, die in der Vorrichtung 80 verbleibt, die Gebläsedrehzahl eines gesteuerten Luftauslegers usw., ist das Steuermodul 50 mit mehreren Eingangsanschlüssen 68 versehen. Wie in 1B gezeigt, sind vorzugsweise einige dieser Eingangsanschlüsse analoge Anschlüsse, während die anderen digital sind. Wie bei den oben erläuterten Kanälen, ermöglicht es die Aufteilung der Zubehörteileingangs anschlüsse 68 zwischen digitalen und analogen Anschlüssen, daß das Steuermodul 50 sowohl digitale als auch analoge Sensoren überwacht, wodurch die Vielseitigkeit des Steuersystems 10 gesteigert wird. Obwohl in der bevorzugten Ausführungsform acht dieser Zubehörteileingangsanschlüsse 68 analoge Anschlüsse sind und sechs digitale Anschlüsse sind, werden Fachleute erkennen, daß jede Anzahl von Zubehörteilanschlüssen 68 jedes Typs (d.h. alle digital, alle analog oder in jedem Anteil gemischt) eingesetzt werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Gemäß eines wichtigen Aspekts der Erfindung ist das Steuermodul 50 ferner mit mehreren Auslegerabtastleitungseingängen 70 zur Überwachung des Betriebszustands der mehreren Auslegerabschnitte versehen. Insbesondere ist, wie oben erläutert, ein Ausleger eine längliche Struktur, die mehrere Düsen/Verteilungsanschlüsse aufweist, die zur Verteilung von Material (typischerweise ein flüssiges oder körniges Material) über eine Oberfläche längs ihrer Länge angeordnet sind. Die Auslegerabtastleitungseingänge 70 des erfinderischen Steuersystems 10 werden eingesetzt, um den Betrieb dieser Düsen zu überwachen. Da ein Ausleger sehr lang sein kann, manchmal so lang wie 100 Fuß, kann er viele Düsen oder Verteilungsanschlüsse umfassen. Diese Düsen/Verteilungsanschlüsse werden jedoch typischerweise in Gruppen oder Auslegerabschnitten ein- und ausgeschaltet. Indem einer der Auslegerabtastleitungseingänge 70 mit jedem dieser Abschnitte verbunden ist, kann ein Benutzer das erfinderische Steuersystem 10 einsetzen, um den Betrieb dieser Ausleger genau zu überwachen.
  • Wenn zum Beispiel ein Ausleger drei Abschnitte aufweist, nämlich zwei Endabschnitte und einen mittleren Abschnitt, und der Betreiber nur die Endabschnitte einsetzt, um Material zu verteilen, wird das Steuermodul 50 beruhend auf den Signalen aus den Auslegerabtastleitungseingänge 70 erkennen, daß der Flächenbereich unter dem mittleren Abschnitt nicht behandelt wurde, und, wenn das System 10 an ein GPS-System gekoppelt ist, imstande sein, diese Tatsache genau aufzuzeichnen. Zusätzlich wird das Steuermodul 50 das Benutzerbedienungspult 20 mit die ser Information versorgen, so daß das Benutzerbedienungspult 20 den Benutzer mit einer graphischen Darstellung versorgen kann, welche Auslegerabschnitte im Gebrauch sind und welche nicht. In der bevorzugten Ausführungsform kann diese Fähigkeit, Auslegerabschnitte zu überwachen, mit bis zu drei überwachten Auslegern gleichzeitig eingesetzt werden.
  • Eine beispielhafte graphische Darstellung 11 von drei überwachten Auslegern, die zwölf gekennzeichnete Auslegerabschnitte (S1–S11) aufweisen, die auf der Anzeigevorrichtung 22 des Benutzerbedienungspults 20 angezeigt werden, wird in 15 dargestellt. Vorzugsweise ist die Größe der angezeigten Kästen für die Größe des entsprechenden überwachten Abschnitts repräsentativ. Zum Beispiel ist der Abschnitt S1 des Auslegers eins kleiner als der Abschnitt S2, wodurch angezeigt wird, daß der Abschnitt S2 ein größerer Abschnitt des Auslegers als der Abschnitt S1 ist. Überdies wird die graphische Darstellung 11 vorzugsweise erkennbar machen, welche Abschnitte an sind und welche aus sind. In 15 sind alle Auslegerabschnitte (S1–S11) in jedem der Ausleger aus. Wenn einer oder mehrere dieser Abschnitte an wären, würden die Abschnitte, die an sind, vorzugsweise als ein abgedunkelter Kasten gezeigt. Wenn zum Beispiel der Ausleger zwei in 15 der überwachte Ausleger im obigen Beispiel eines dreigeteilten Auslegers wäre, wobei sein mittlerer Abschnitt aus ist, wären die Abschnitte S6 und SS in 15 dunkler als der Abschnitt S7.
  • Fachleute werden erkennen, daß Ausleger, die eingesetzt werden, um flüssige Materialien abzugeben, Düsen einsetzen, um Material zu verteilen, wohingegen Ausleger, die eingesetzt werden, um körnige Materialien abzugeben, Verteilungsanschlüsse einsetzen. Wie sie in dieser Anmeldung verwendet werden, werden die Ausdrücke „Düsen" und „Verteilungsanschlüsse" untereinander austauschbar verwendet, mit dem Verständnis, daß ein Benutzer den passenden Vorrichtungstyp für die gewünschte Verteilungsaktivität einsetzen würde. Mit anderen Worten soll, wenn er im folgenden in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet wird, der Ausdruck „Düse" Düsen, die zur Verteilung flüssiger Materialien verwendet werden, sowie Verteilungsanschlüsse umfassen, die verwendet werden, um körnige Materialien zu verteilen.
  • Gemäß eines anderen Aspekts der Erfindung können die Auslegerabtastleitungseingänge 70 verwendet werden, um den Betrieb von Feldranddüsen zu überwachen, die am gesteuerten Ausleger angeordnet sind. Infolge der oben erläuterten einzigartigen Eigenschaften wird jede Feldranddüse vorzugsweise für sich als ein Auslegerabschnitt behandelt. Folglich könnte in 15 der Abschnitt S1 eine einzelne Feldranddüse repräsentieren. Wenn ein Benutzer die Betriebseigenschaften dieser und der anderen Düsen des Auslegers spezifiziert, wird das Steuermodul 50 wohlbekannte Gleichungen einsetzen, um einen passenden Sollwert zu berechnen, der für die Materialmenge kennzeichnend ist, die einem gesteuerten Ausleger zugeführt werden sollten, um eine gewünschte Verteilungsmenge über die Nicht-Feldranddüsen zu erzielen. Diese Berechnungen werden die Effekte des Betriebszustandes der Feldranddüse(n) bei der Bestimmung dieser Menge berücksichtigen.
  • Zur Klarheit sollte angemerkt werden, daß die Auslegerabtastleitungseingänge 70 keine Steuerkanäle sind. Sie sind lediglich Eingänge zur Überwachung des Betriebs der betreuten Ausleger. Es sollte ferner angemerkt werden, daß obwohl in der dargestellten Ausführungsform 20 Auslegerabtastleitungseingänge 70 vorgesehen sind, irgendeine Anzahl solcher Eingänge 70 eingesetzt werden könnte, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Fachleute werden erkennen, daß die Auslegerabtastleitungseingänge 70 verwendet werden können, um den Betrieb der Arbeitsgeräte zu überwachen, die nicht wirklich „Ausleger" im herkömmlichen Sinne einer länglichen röhrenförmigen Struktur mit mehreren Düsen sind, die längs ihrer Länge angeordnet sind. Zum Beispiel kann das erfinderische Steuersystem 10 verwendet werden, um den Betriebszustand einer Streumaschine für körnige Materialien zu überwachen. Wenn in einem solchen Fall die Streumaschine geeignet mit einem oder mehreren der Auslegerabtastleitungseingänge 70 gekoppelt ist, wird das Steuersystem 10 eine graphische Darstellung der Streumaschine erzeugen, als wäre sie ein „Ausleger" im oben erläuterten Sinn. Wenn zum Beispiel eine Streumaschine mit zwei Rotorstreuern am System 10 angeschlossen und durch den Benutzer über das Benutzerbedienungspult 20 geeignet gekennzeichnet würde, könnte sie als eine Linie ähnlich zum Ausleger 3 in 15 erscheinen, die jedoch nur zwei Abschnitte wie S10 und S11 umfaßt, die jeweils der Verteilungsbreite einer der beiden Rotorstreuern der Streumaschine entsprechen.
  • Wie oben erwähnt, umfaßt das Benutzerbedienungspult 20 einen Eingang 47 zur Verwendung mit einem Geschwindigkeitssensor wie eine Radarvorrichtung. Jedoch erfordert die Kopplung eines Geschwindigkeitssensors mit dem Benutzerbedienungspult 20 das Vorhandensein eines zweiten Kabels im Führerhaus 82. Um das Vollstopfen des Führerhauses 82 mit einem solchen Kabel zu vermeiden, ist das Steuermodul auch mit einem Eingang 72 für einen Geschwindigkeitssensor versehen. Folglich kann abhängig von der Vorliebe des Benutzers ein Geschwindigkeitssensor entweder mit dem Steuermodul 50 oder dem Benutzerbedienungspult 20 gekoppelt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Wie oben erwähnt, ist in der bevorzugten Ausführungsform das Benutzerbedienungspult 20 mit einem Hauptschaltermodul 95 gekoppelt. Das Hauptschaltermodul 95 ist vorzugsweise eine unabhängige Struktur, die für den Fahrzeugbetreiber leicht erreichbar angebracht werden kann, jedoch kann sie im Gehäuse des Benutzerbedienungspults 20 angebracht werden. Das Schaltermodul 95 ist ein Schalter mit drei Stellungen, jedoch kann seine Funktion mit mehreren Schaltern implementiert werden, falls gewünscht. In einer ersten Stellung, die als die „Automatik"-Stellung bezeichnet wird, versorgt das Schaltermodul 95 das Steuersystem 10 mit einem Signal, daß anzeigt, daß das System 10 in den „Automatik"-Modus eintreten sollte. In einer zweiten Stellung liefert das Schaltermodul 95 ein Steuersignal, das dem Steuersystem 10 mitteilt, daß es in den „Aus"-Modus eintreten sollte. In einer dritten Stellung liefert das Schaltermodul 95 ein Signal, das das System 10 veranlaßt, in den „manuellen" Mo dus einzutreten. Jeder dieser Modi wird der Reihe nach erläutert.
  • Der „Automatik"-Modus ist der Modus, in die das System 10 während des Automatikbetriebs versetzt werden sollte. In diesem Modus wird das Steuermodul 50 jede Vorrichtung 80, die an die Kanäle gekoppelt ist, beruhend auf den Variablen überwachen und steuern, die der Benutzer ausgewählt hat (die optional eine GPS-bestimmte Sollwerteingabe umfassen). Es wird außerdem den Betrieb aller angeschlossenen Zubehörteile und aller angeschlossenen Arbeitsgeräteabschnitte, wie Auslegerabschnitte oder Rotorstreuer überwachen. Das Steuermodul 50 wird das Benutzerbedienungspult 20 mit Informationen hinsichtlich dieser Aktivitäten versorgen, das wiederum die überwachten Messungen auf der Anzeigevorrichtung 22 zur Beachtung durch den Benutzer anzeigen wird. Obwohl der Benutzer die Systemkonfiguration und die meisten Variablen im „Automatik"-Modus nicht ändern kann, kann der Benutzer in diesem Modus über die Richtungstastatur 29 „fliegend" Kanäle an- und ausschalten und manuell Sollwerte erhöhen und senken. Der Benutzer kann den „Automatik"-Modus unterbrechen, indem er das Hauptschaltermodul 95 aus der „Automatik"-Stellung weg umlegt.
  • Wenn das Hauptschaltermodul 95 in die „Aus"-Stellung umgelegt wird, werden die Eingabevorrichtungen 24 durch das Steuersystem 10 auf eine Dateneingabe durch den Benutzer überwacht. Insbesondere kann ein Benutzer, indem er durch verschiedene Benutzerfreundliche Menüs schreitet und geeignete Daten eingibt, die Eigenschaften der gesteuerten Verteilungsvorrichtung 80 kennzeichnen; er kann gewünschte Anwendungsmengen und andere gewünschte Betriebseigenschaften angeben; er kann diagnostische Prozeduren durchführen; er kann formelle Berichte ausdrucken; und andere wünschenswerte Organisations- und Konfigurationsprozeduren ausführen. Wenn sich das Hauptschaltermodul 95 in der „Aus"-Stellung befindet, kann das Steuermodul 50 die Zubehörteileingaben weiter überwachen und jede geeignete Anzeige auf dem Benutzerbedienungspult 20 bewirken.
  • Wenn schließlich das Hauptschaltermodul 95 in den „manuellen" Modus geschaltet wird, wird das Steuersystem 10 vordefinierte Vorgabewerte als seine Eingabe verwenden, um alle Betätigungselemente des angeschlossenen Arbeitsgeräts für einen vordefinierten Betrag zu öffnen. Dieser Modus ist zum Beispiel beim Ablassen oder anderweitigen Spülen der gesteuerten Verteilungsvorrichtung 80 nützlich. Um das versehentliche Ablassen von übermäßigen Materialmengen zu vermeiden, ist die „manuelle" Stellung vorzugsweise eine vorübergehende Kontaktstellung des Hauptschaltermoduls 95, so daß ein Benutzer den Hauptschalter 95 absichtlich in der manuellen Stellung halten muß oder der Schalter 95 automatisch aus dieser Stellung herausspringen wird.
  • Es sollte beachtet werden, daß in den bevorzugten Ausführungsformen anstatt die anderen Komponenten des Steuersystems 10 kontinuierlich mit einer Anzeige seines Zustands zu versorgen, der Zustand des Hauptschaltermoduls 95 periodisch durch das Benutzerbedienungspult 20 abgefragt wird, das wiederum Daten, die für seine Stellung kennzeichnend sind, an den Rest des Systems 10 überträgt, wenn sich sein Zustand ändert.
  • Es wird nun der Betrieb des erfinderischen Steuersystems 10 in Verbindung- mit den Ablaufplänen erläutert, die in den 5–14 dargestellt werden. Fachleute werden erkennen, daß obwohl die Ablaufpläne die programmierten Befehle darstellen, die durch die Mikroprozessoren 38, 52 des Benutzerbedienungspults 20 und des Steuermoduls 50 ausgeführt werden, diese programmierten Befehle auf viele verschiedene Arten implementiert werden können, ohne den Rahmen oder Geist der Erfindung zu verlassen. Obwohl sie durch Ablaufpläne am besten beschrieben und dargestellt werden, wird ein Fachmann außerdem erkennen, daß die tatsächliche Implementierung nicht streng sequentiell sein muß, wie durch die Ablaufpläne nahegelegt wird. Zum Beispiel können die beschriebenen verschiedenen Routinen unabhängig ablaufen, wobei sie sich Prozessorressourcen in einer Zeitteilungsweise teilen.
  • Sich zuerst 5A zuwendend, durchläuft der Mikroprozessor 52 des Steuermoduls 50 bestimmte Initialisierungsprozeduren (Block 102), nachdem bei Block 100 entweder durch Starten des Traktors, falls der Eingang 44 des Benutzeranschlusses 20 mit der Zündung (1A) festverdrahtet ist, oder durch Umlegen des Stromschalters 31 (1A) Strom an das System 10 angelegt worden ist. Diese Prozeduren umfassen vorzugsweise Selbsttestprozeduren wie Speichertests, umfassen jedoch auch verschiedene Organisationsfunktionen, wie das Schließen aller Ventile und das Lesen von Konstanten aus dem nichtflüchtigen Speicher. Falls Fehler ermittelt werden (Block 104), ruft der Mikroprozessor 52 sofort die in 6 (Block 106) dargestellte CM-ERROR-Routine auf.
  • Die CM-ERROR-Routine ist eine Einrichtung zum Einordnen von Fehlern. Der Prozeß beginnt bei Schritt 160, wo der Mikroprozessor 52 feststellt, ob der bemerkte Fehler ein Fehler des Typs 1 ist. Fehler des Typs 1 umfassen den Verlust der CAN-Kommunikation und Fehler eines unbrauchbaren Hauptschalters. Wenn festgestellt wird, daß der ermittelte Fehler ein Fehler des Typs 1 ist, sendet der Mikroprozessor 52 Informationen, die dem Benutzerbedienungspult 20 über den CAN-Bus 15 den Fehler kenntlich machen (Block 162) und schließt sofort alle Betätigungselemente, die an die Kanäle oder Rückkopplungsschleifen angeschlossen sind, um sicherzustellen, daß kein unerwünschter Austrag stattfindet (Block 164). Nachdem der Fehler dem Typ nach bestimmt worden ist, wird der Mikroprozessor 52 zu Schritt 378 vorrücken. Gemäß eines wichtigen Aspekts der Erfindung hält das Steuersystem 10 eine laufende Liste der Fehler, die das Steuersystem bemerkt hat. Diese Liste kann zu jeder Zeit über den RS-232-Anschluß 48 auf einen Drucker oder auf einen Computer heruntergeladen werden (der entweder über ein Modem angeschlossen ist oder direkt an den RS-232-Anschluß angeschlossen ist), um den Benutzer Gelegenheit zu geben, die Fehler zu analysieren, die aufgetreten sind. Vorzugsweise kann die Fehlerliste auch auf der LCD 22 des Benutzerbedienungspults 20 angezeigt werden.
  • Die Fähigkeit, diese Liste über den RS-232-Anschluß 48 herunterzuladen, ermöglicht es einem Techniker, Probleme mit dem Steuersystem 10 und/oder der überwachten Verteilungsvorrichtung 80 von einem entfernten Ort zu analysieren und diagnostizieren. Wenn folglich ein Benutzer des Steuersystems 10 eine Reihe von Fehlern antrifft, kann sich der Techniker einfach mit dem Steuersystem 10 des Benutzers über den RS-232-Anschluß 48 verbinden, um die Fehlerliste zu prüfen, diagnostische Tests durchführen, und in einigen Fällen programmierte Befehle zum Steuersystem 10 herunterladen, anstatt daß es erforderlich ist, daß ein Techniker zum Steuersystem 10 reist oder der Benutzer das Steuersystem an den Techniker schickt.
  • Um die Fehlerliste innerhalb eines überschaubaren Niveaus zu halten, wird der Mikroprozessor 52 vorzugsweise nur die letzten 30 Fehler speichern. Überdies werden in der bevorzugten Ausführungsform nur die letzten drei Ereignisse eines Fehlers aufgezeichnet. Wie in 6 gezeigt, wird der Mikroprozessor S2 folglich bei Schritt 378 zuerst feststellen, ob der fragliche Fehler dreimal auf der Fehlerliste gespeichert worden ist. Wenn er es nicht ist, wird der Mikroprozessor 52 zu Schritt 380 vorrücken, wo der Fehler zur Liste addiert werden wird. Wenn der Fehler andererseits schon dreimal auf der Liste erscheint, wird der Mikroprozessor zu Schritt 332 vorrücken, wo er die Fehlerliste durch Hinzufügen des letzten Auftretens des Fehlers und Löschen des ältesten Auftretens desselben Fehlers berichtigen wird. Fachleute werden erkennen, daß infolge dieses Verfahrens der Verwaltens der Fehlerliste die Fehlerliste vorzugsweise in chronologischer Reihenfolge gehalten wird, und vorzugsweise das Datum und die Uhrzeit, zu der der Fehler bemerkt wurde, sowie eine Beschreibung des Fehlers und eine vorgeschlagene Lösung enthalten sind. Fachleute werden ferner erkennen, daß die Fehlerliste optional Informationen hinsichtlich des Betriebszustands des Steuersystems 10 und/oder der gesteuerten Verteilungsvorrichtung 80 zu der Zeit enthalten könnte, zu der der Fehler auftrat. Zum Beispiel könnte die Fehlerliste solche Informationen wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Betriebmodus (d.h. Automatik-Modus, Aus-Modus, manuellen Modus, Betriebszustand, Einstellungszustand, Systemzustand), und andere Informationen enthalten, die bei der Diagnose von Problemen mit dem System nützlich sein könnten.
  • Auf jeden Fall wird nach dem Sichern des letzen Fehlers auf der Fehlerliste bei entweder Schritt 380 oder Schritt 382 der Mikroprozessor 52, der den Fehlertyp bestimmt und die Fehlerinformation gesichert hat, dann die Anzeige gemäß des Fehlers aktualisieren (Schritt 381) und die CM-ERROR-Routine (Block 166) verlassen.
  • Wenn der Fehler nicht aus der Kategorie des Typs 1 besteht, wird der Mikroprozessor 52 entscheiden, ob der präsentierte Fehler ein Fehler des Typs 2 ist (Block 168). Wieder wird, wenn der Fehler als ein Fehler des Typs 2 erkannt wird, die Fehlerkenninformation zum Benutzerbedienungspult 20 gesendet, um den Benutzer zu benachrichtigen (Block 170). Jedoch sind Fehler des Typs 2, die Ereignisse wie APER, Steuerung reagiert nicht, und Verwendung eines nicht konfigurierten Abschnitts umfassen, nicht ausreichend besorgniserregend, als daß sie es verdienen, alle gesteuerten Betätigungselemente zu schließen. Dementsprechend wird der Mikroprozessor 52, nachdem er den Fehler als einen Fehler des Typs 2 erkannt hat, durch die Schritte 378–382 weitermachen, wie oben beschrieben, und die CM-ERROR-Routine verlassen, ohne irgendwelche Betätigungselemente zu schließen.
  • Wenn der Fehler weder ein Fehler des Typs 1 noch ein Fehler des Typs 2 ist, wird der Mikroprozessor 52 weiter nacheinander die Fehlertypen abwärts durchlaufen, wie in 6 gezeigt. Folglich wird der Mikroprozessor 52 zuerst überlegen, ob der präsentierte Fehler ein Fehler des Typs 3 ist. Wenn er es nicht ist, wird er dann überlegen, ob es ein Fehler des Typs 4 ist und so weiter, bis der Mikroprozessor 52 den Fehler als einen Fehler des Typs 3, 4 oder 5 erkennt.
  • Fehler des Typs 3 und Typs 4, die Druck außerhalb des zulässigen Bereichs, Fernsteuerkommunikation verloren und Zubehörteilalarm (Typ 3), und in Modus mit übergangener Bodengeschwindigkeit eingetreten, bzw. ungültiger Eintrag (Typ 4) um fassen, erfordern nicht das Schließen der gesteuerten Betätigungselemente, sondern lassen stattdessen einen fortgesetzten Betrieb zu. Fachleute werden ferner erkennen, daß Fehler des Typs 5, die keine Bodengeschwindigkeit während längerer Zeit und Eintreten in Betriebsmodus ohne ausgeschalteten Hauptschalter, ernst genug sind, um das Schließen aller gesteuerter Betätigungselemente (Block 178) zu erfordern, bevor die Fehlerinformationen gesichert werden und zur Hauptsteuermodulschleife zurückgekehrt wird (5A–5C). Auf jeden Fall verläßt der Mikroprozessor 52, nachdem der Fehler eingeordnet und gesichert ist, die CM-ERROR-Routine, wobei er zur Position in der Hauptsteuermodulschleife (5A–5C) zurückkehrt, wo er aufgehört hatte.
  • Auf 5A zurückkommend, rückt der Mikroprozessor 52 unter der Voraussetzung, daß keine Fehler bei Schritt 104 bemerkt wurden, oder festgestellt wurde, daß die bemerkten Fehler keine Beendigung erfordern (Block 106), zu Schritt 115 vor. In Schritt 115 wird der Mikroprozessor 52 eine Überprüfung vornehmen, um sicherstellen, daß alle notwendigen Konfigurationsinformationen eingestellt worden sind. Wenn nicht, wird es erforderlich sein, daß der Benutzer die Konfiguration vollendet (Schritt 117). Dies wird im Aus-Modus durchgeführt. Als Ergebnis kann das System 10 nicht betrieben werden, wenn der Benutzer die Konfiguration nicht vollendet hat.
  • Sobald das System 10 vollständig konfiguriert ist, tritt der Mikroprozessor 52 in den Betriebsmodus ein (Block 116) und nimmt eine Überprüfung vor, um festzustellen, in welchem Modus sich das Hauptschaltermodul 95 befindet (Block 112). Der Hauptschalter 95 muß sich anfänglich in der Aus-Stellung befinden, was bei Schritt 108 dargestellt wird. Wenn der Hauptschalter 95 nicht aus ist, dann wird (bei Schritt 109) die CM-ERROR-Routine aufgerufen, und bei Schritt 110 wird das System 10 darauf warten, daß der Hauptschalter 95 in die AUS-Stellung versetzt wird. Sobald sich der Hauptschalter 95 in der AUS-Stellung befindet, werden alle Betätigungselemente geschlossen (Schritt 113), und das System 10 wird für einen Wechsel des Hauptschalters 95 in eine andere Stellung bereitstehen.
  • Wenn das Schaltermodul 95 in die manuelle Stellung gewechselt hat, rückt der Mikroprozessor 52 zu Schritt 114 vor und ruft die in 7 gezeigte CM-MANUAL-Routine auf. Sich dieser Figur zuwendend, rückt der Mikroprozessor 52 dann, wenn eine Prüfung (Block 200) erneut anzeigt, daß sich der Schalter 95 im manuellen Modus befindet, zu Schritt 202 vor, wo er die gegenwärtige Ist-Bodengeschwindigkeit der Antriebsmaschine 84 ignoriert und die Geschwindigkeitsmessung auf einen Vorgabewert setzt, der im Speicher gespeichert ist. Wenn andererseits festgestellt wird, daß sich das Hauptschaltermodul 95 nicht in der manuellen Stellung befindet, wird die CM-MANUAL-Routine bei Schritt 204 verlassen, und der Mikroprozessor kehrt zu seiner Hauptroutine zurück (5A–5C).
  • Vorausgesetzt, der Hauptschalter 95 ist auf die manuelle Stellung eingestellt und die Geschwindigkeitsvariable ist auf den Vorgabewert (Schritt 202) eingestellt worden, berechnet der Mikroprozessor 52 dann einen neuen Sollwert für jeden Kanal (Schritt 208). Der Mikroprozessor 52 rückt zu Schritt 212 vor, wo er die Sensoreingänge jedes der Kanäle mit ihren jeweiligen neu berechneten Sollwert vergleicht. Wenn sich irgendeines der Betätigungselemente in einer anderen Stellung als seinem berechneten Sollwert befindet, sendet der Mikroprozessor 52 ein Korrektursignal an das Betätigungselement, um es anzugleichen (Schritt 214). Er aktualisiert dann das Benutzerbedienungspult 20 über den CAN-Bus 15 mit jeder überwachten Information, die geändert worden ist (Block 216). Wenn zum Beispiel die Materialstände über einen Zubehörteileingangsanschluß 68 überwacht werden, wird der Mikroprozessor 52 das Benutzerbedienungspult 20 bezüglich aller Änderungen dieser Stände aktualisieren. Entsprechend werden die neu berechneten Sollwertinformationen (d.h. Durchflußgeschwindigkeiten und dergleichen) zur Anzeige an den Benutzer zum Benutzerbedienungspult 20 weitergeleitet.
  • Wenn bei Schritt 212 festgestellt wird, daß sich alle Betätigungselemente auf ihren jeweiligen Sollwerten befinden, über springt der Mikroprozessor den Schritt 214 und tritt direkt in den Schritt 216 ein (Aktualisierung des Benutzerbedienungspults 20). Auf jeden Fall prüft der Mikroprozessor 52 nachdem das Benutzerbedienungspult 20 aktualisiert worden ist, ob sich das Hauptschaltermodul 95 immer noch im manuellen Modus befindet (Schritt 200). Wenn es das ist, wird der obige Prozeß wiederholt, bis der Hauptschalter 95 aus der manuellen Stellung entfernt wird. Fachleute werden erkennen, daß wenn die Vorgabewerte des Schritts 202 richtig gewählt sind, der manuelle Modus zum schnellen Ablassen aller Materialien aus den gesteuerten Arbeitsgeräten zur Lagerung, Spülen oder dergleichen sowie zur anfänglichen Beladung der Rohrleitung nützlich sein wird.
  • Auf jeden Fall kehrt der Mikroprozessor 52 beim Verlassen der CM-MANUAL-Routine zu Schritt 112 in 5A zurück, (wobei vorausgesetzt wird, daß keine Fehler durch das Benutzerbedienungspult 20 erkannt worden sind), wo er die Stellung des Hauptschalters 95 feststellt.
  • Wenn sich der Hauptschalter 95 im Automatik-Modus befindet, wird der Mikroprozessor 52 zu Schritt 118 vorrücken, wo er die gegenwärtige Ist-Bodengeschwindigkeit der Antriebsmaschine 84 lesen wird. Danach ruft der Mikroprozessor die BOOM-Routine auf, die in 8 bei Schritt 126 dargestellt wird. Wie in 8 gezeigt, beginnt der Mikroprozessor 52 die BOOM-Routine durch Abfragen der Auslegerabtastleitungseingänge 70 (Schritt 226). Nach dem Lesen der Eingänge 70 prüft der Mikroprozessor auf Fehler (Block 228). Wenn Fehler ermittelt werden, ruft der Mikroprozessor die oben erläuterte CM-ERROR-Routine auf (Block 230). Andernfalls rückt der Mikroprozessor 52 zu Schritt 232 vor, wo der Mikroprozessor 52 feststellt, ob es eine Statusänderung (d.h. von „an" auf „aus" umgeschaltet worden ist oder umgekehrt) bezüglich irgendeines der überwachten Auslegerabschnitte gegeben hat.
  • Wenn keine Statusänderung stattgefunden hat, verläßt der Mikroprozessor 52 die BOOM-Routine (Schritt 234). Andernfalls sendet er Informationen, die die Statusänderung dem Benutzerbedienungspult 20 bei Schritt 236 kenntlich machen. Nach einer Aktualisierung des Benutzerbedienungspults 20 setzt der Mikroprozessor 52 die neue Auslegerabschnittstatusinformation ein, um einen neuen Sollwert für jeden gesteuerten Ausleger zu berechnen, der eine Statusänderung erfahren hat (Schritt 238). Diese Berechnung, die gemäß Algorithmen vorgenommen wird, die in der Technik bekannt sind, ermöglicht es dem Mikroprozessor 52, die Materialmenge, die den gesteuerten Auslegern zugeführt wird, abhängig davon zu variieren, wie viele Düsen offen oder geschlossen sind. Diese Berechnung wird jede Änderung des Status irgendwelcher überwachten Feldranddüsen an den gesteuerten Auslegern berücksichtigen und wird die Materialmenge entsprechend variieren.
  • Nach der Vollendung der Auslegersollwertberechnungen (Schritt 238) verläßt der Mikroprozessor 52 die BOOM-Routine. Beim Zurückkehren zur Hauptsteuermodulschleife wird der Mikroprozessor in den Schritten 128, 130 und 132 feststellen, welche der Kanäle des Steuermoduls 50 mit einem Arbeitsgerät gekoppelt sind. Für jeden verwendeten Kanal wird der Mikroprozessor 52 die CHANNEL-Subroutine aufrufen (Schritte 129, 131 und 133). Fachleute werden erkennen, daß der Prozeß der Prüfung, ob ein Kanal verwendet wird, und falls dem so ist, des Aufrufens der CHANNEL-Subroutine Y-mal wiederholt werden wird, wobei Y gleich der maximalen Anzahl der Kanäle ist, die das Steuermodul 50 steuern kann. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die maximale Anzahl der Kanäle drei (Y = 3). In anderen bevorzugten Ausführungsformen werden maximal einer (Y = 1) bzw. fünf Kanäle (Y = 5) gesteuert. Jedoch werden Fachleute erkennen, daß jede Anzahl Kanäle vorgesehen werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Wenn der Mikroprozessor 52 in den Schritten 128, 130 oder 132 feststellt, daß ein Kanal im Gebrauch ist, ruft er die CHANNEL-Subroutine auf, die in 9 dargestellt wird. Der Mikroprozessor 52 beginnt die CHANNEL-Subroutine mit der Berechnung des Sollwerts für den fraglichen Kanal (Schritt 250). Diese Berechnung kann auf irgendwelchen Eingaben beruhen, die durch den Benutzer bereitgestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform beruht diese Berechnung auf der Ist-Bodengeschwindigkeit der Antriebsmaschine 84, den gewünschte Materialmengen auf einer gegebenen Fläche, und der Ist-Materialmenge an jeder Stelle, die in einer vorgegebenen Materialkarte angegeben ist, die in Verbindung mit einer GPS-Eingabe gelesen wird. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird der Sollwert beruhend auf der Ausgabe eines anderen Kanals des Steuermoduls 50 bestimmt. Mit anderen Worten kann die Ausgabe eines Kanals als eine Eingabe in einen zweiten Kanal verwendet werden, um den Betrieb des zweiten Kanals vom ersten Kanal abhängig zu machen.
  • In jedem Fall fragt der Mikroprozessor 52, nachdem der Mikroprozessor 52 den Sollwert für den fraglichen Kanal bestimmt hat (d.h. Kanal X, wobei X ≤ Y), den Eingangsanschluß (64 oder 65) für jenen Kanal ab, um Eingangs- oder Rückkopplungsinformationen zu erhalten (Schritt 252). Mit diesen Informationen bewaffnet, fährt der Mikroprozessor 52 mit Schritt 258 fort, wo das gemessene Eingangssignal für den Kanaleingangsanschluß (64 oder 65) mit dem berechneten Sollwert verglichen wird. Wenn ein Unterschied ermittelt wird, sendet der Mikroprozessor 52 ein Korrektursignal an das Betätigungselement des Kanals X über den Ausgangsanschluß 63 dieses bestimmten Kanals (Schritt 260). Wenn kein Korrektursignal gerechtfertigt ist, überspringt der Mikroprozessor 52 den Schritt 260 und rückt zu Schritt 262 vor. In diesem Schritt aktualisiert der Mikroprozessor das Benutzerbedienungspult 20 bezüglich der gegenwärtigen Betriebseigenschaften des fraglichen Kanals. Diese Eigenschaften umfassen vorzugsweise die gegenwärtige Verteilungsrate. Nach der Aktualisierung des Benutzerbedienungspults 20 verläßt der Mikroprozessor 52 die CHANNEL-Routine.
  • In der bevorzugten Ausführungsform ist das Korrektursignal, das durch den Mikroprozessor 52 gesendet wird (Schritt 260) vorzugsweise sowohl für die gemessenen Differenzen zwischen dem Eingangssignal und dem berechneten Sollwert als auch für die Betriebseigenschaften des gesteuerten Betätigungselement repräsentativ. Gemäß eines wichtigen Aspekts der Erfindung werden die Betriebseigenschaften der Betätigungselemente automatisch durch das Steuersystem 10 bestimmt. Insbesondere stellt das Steuersystem 10 die Kanalverstärkung fest (d.h. wie schnell sich das gesteuerte Betätigungselement auf einen gewünschten Pegel öffnet), indem es das Betätigungselement vollständig öffnet und die Zeit mißt, die es braucht, damit das Betätigungselement vom vollständig geschlossenen zum vollständig offenen Zustand geht. Das System 10 stellt dann die Kanalreaktion fest (d.h. den Schwingungsbetrag, den das Betätigungselement um den Sollwert durchmacht), indem es das Betätigungselement in vordefinierten Schritten schrittweise öffnet und eine Beziehung zwischen dem Signal, das gesendet wird, um das Betätigungselement zu erhöhen, und dem gemessenen Rückkopplungssignal aufbaut. Diese Beziehung kann optional graphisch dargestellt werden. Beruhend auf diesen Feststellungen wählt das Steuersystem 10 eine optimale Verstärkung für den fraglichen Kanal aus. Diese Verstärkung ist für die Betriebseigenschaften des gesteuerten Betätigungselements repräsentativ.
  • Fachleute werden erkennen, daß die CHANNEL-Routine für jeden gesteuerten Kanal aufgerufen und ausgeführt wird. Nachdem die CHANNEL-Routine für den letzten Kanal beendet ist, rückt der Mikroprozessor 52 zu Schritt 134 in 5B vor, wo er die Eingangsanschlüsse 68 abfragt, die der Zubehörteilüberwachung zugeordnet sind. Wenn nach dem Lesen der Eingangsanschlüsse 68 der Mikroprozessor 52 feststellt, daß ein Zubehörteil überwacht wird (Schritt 136), verifiziert dann der Mikroprozessor 52, daß die Zubehörteilmeßwerte für jedes der überwachten Zubehörteile innerhalb eines akzeptablen Bereichs liegen, was anzeigt, daß die überwachten Zubehörteile in einer gewünschte Weise arbeiten (Schritt 138). Wenn die Zubehörteilmeßwerte außerhalb des vorgegebenen Bereichs fallen, ruft der Mikroprozessor 52 die CM-ERROR-Routine auf (Schritt 140). Andernfalls aktualisiert der Mikroprozessor 52 das Benutzerbedienungspult 20, indem er die Überwachungsinformationen hinsichtlich des Betriebs der Zubehörteile über den CAN-Bus 15 sendet (Schritt 142).
  • Wenn der Mikroprozessor zurück bei Schritt 136 feststellt, daß keine Zubehörteile verwendet werden, fährt er mit Schritt 142 fort, wo das Benutzerbedienungspult 20 erneut über den CAN-Bus 15 aktualisiert wird.
  • Unabhängig von dem Weg, den er von Schritt 136 eingeschlagen hat, wird der Mikroprozessor 52 schließlich bei Schritt 146 ankommen, wo er auf eine Stromausschaltmeldung vom Benutzerbedienungspult 20 wartet. Wenn eine Stromausschaltmeldung ermittelt wird, wird der Mikroprozessor 52 alle notwendigen Daten in seinem Speicher speichern (Schritt 148) und alle gesteuerten Betätigungselemente abschalten (Schritt 150). Wenn bei Schritt 146 keine Stromausschaltmeldung ermittelt wird, kehrt der Mikroprozessor 52 zu Block 112 in 5A zurück, wo er erneut den Modus des Hauptschalters 95 prüft. Wenn sich der Hauptschalter immer noch im Automatik-Modus befindet, fährt der Mikroprozessor fort, die Hauptsteuermodulschleife zu durchlaufen.
  • Wenn der Mikroprozessor, anstatt bei Schritt 112 in 5A festzustellen, daß sich das Hauptschaltermodul 95 im Automatik-Modus oder im manuellen Modus befindet, feststellt, daß sich der Hauptschalter 95 im Aus-Modus befindet, wird er alle Betätigungselemente schließen (Block 113) und auf eine Zustandsänderung im Hauptschalter 95 warten.
  • Sich dem Betrieb des Benutzerbedienungspults 20 zuwendend, wie in 10A dargestellt, wird der Mikroprozessor nachdem dem Steuersystem 10 entweder durch Starten des Traktors 84, falls das System 10 mit der Zündung (1A) festverdrahtet ist, oder durch Umlegen des Schalters 31 Strom zugeführt wird, 38 zuerst eine Reihe von Organisations- und Initialisierungsprozessen durchführen (Schritt 300), die ähnlich zu denen sind, die oben in Verbindung mit dem Mikroprozessor 52 des Steuermoduls 50 erläutert wird. Danach wird der Mikroprozessor 38 feststellen, ob irgendwelche Fehler während des Initialisierungsschritts 300 auftraten (Schritt 302). Wenn Fehler ermittelt werden, rückt der Mikroprozessor 38 zu Schritt 304 vor, wo er die Information der bemerkten Fehler an das Steuermodul 50 über den CAN-Bus 15 zur Analyse schickt.
  • Wie oben in Verbindung mit 5A erläutert, ruft der Mikroprozessor 52 des Steuermoduls 50, wenn er Fehlerinformationen vom Benutzerbedienungspult 20 bei Schritt 108 empfängt, die CM-ERROR-Routine (Schritt 110) auf, die in 6 gezeigt wird, ordnet den Fehler ein, und liefert eine Fehlerkenninformation an das Benutzerbedienungspult 20 zurück.
  • Unterdessen bewegt sich der Mikroprozessor 38 des Benutzerbedienungspults 20 zum Schritt 306, wo er die in 13 gezeigte UC-ERROR-Routine aufruft. Wie in dieser Figur gezeigt, beginnt der Mikroprozessor 38 die UC-ERROR-Routine, indem er einen Fehlerzeitgeber auf null zurücksetzt. Der Mikroprozessor 38 wird dann in eine Schleife eintreten, wo er darauf warten wird, die Fehlerkenninformation vom Steuermodul 50 zu empfangen (Schritte 362 und 364). Wenn das Steuermodul 50 nicht mit der Information, die den Fehler identifiziert, in einer vorgegebenen Zeitspanne antwortet, nimmt der Mikroprozessor 38 an, daß die Kommunikation im Steuermodul 50 verloren gegangen ist; aktualisiert die Anzeigevorrichtung 22 mit einer Meldung dieses Effekts (Schritt 366); und schaltet sich ab, bis er neu hochgefahren wird (Schritt 368).
  • Wenn das Steuermodul 50 mit der Fehlerkenninformation in der vorgegebenen Zeitspanne antwortet, rückt der Mikroprozessor 38 zu Schritt 370 vor.
  • Bei Schritt 370 sendet der Mikroprozessor 38 ein Alarmsignal zum Meldegerät 26 des Benutzerbedienungspults 20. Das an das Meldegerät 26 geschickte Alarmsignal wird dem Typ des Fehlers entsprechen, den das Steuermodul 50 identifiziert hat. Wenn zum Beispiel das Steuermodul den Fehler als einen Alarm des Typs 1 eingeordnet hat, könnte das Alarmsignal die Alarmvorrichtung veranlassen, einen Dauerton abzugeben, wodurch der Fehler hörbar als ein Alarm des Typs 1 identifiziert wird. Wenn ein Alarm des Typs 2 identifiziert wurde, würde ein anderes Alarmsignal, das eindeutig mit den Fehlern des Typs 2 verbunden ist, an den Lautsprecher gesendet. Kurzgesagt weist jeder der fünf Alarmtypen einen zugehörigen hörbaren Ton auf, der ihn eindeutig identifiziert. Daher wird das Benutzerbedienungspult 20 den Benutzer mit einer hörbaren Anzeige des Typs des Fehlers versehen, den das Steuersystem 10 bemerkt hat.
  • Nach dem Senden eines passenden Alarmsignals an das Meldegerät 26 wird der Mikroprozessor 38 des Benutzerbedienungspults 20 zu Schritt 374 vorrücken, wo wer ein Alarmsignal an irgendeine äußere Alarmvorrichtung senden wird. Da eine äußere Alarmvorrichtung typischerweise unter Bedingungen verwendet wird, wo der Alarm nicht gehört werden kann, wird die äußere Alarmvorrichtung üblicherweise eine sichtbare Vorrichtung wie eine Leuchte sein. Fachleute werden erkennen, daß, da der Typ des Fehlers, der aufgetreten ist, sei eine äußere Alarmvorrichtung vorhanden oder nicht, sichtbar auf der LCD 22 des Benutzerbedienungspults 20 angezeigt wird, die äußere Alarmvorrichtung vorzugsweise mit einem einfachen Ein-/Aus-Signal versehen ist, um die Aufmerksamkeit des Benutzer auf die LCD 22 zu ziehen.
  • Auf jeden Fall wird der Mikroprozessor 38 nach dem Triggern des Meldegeräts 26 und der äußeren Alarmvorrichtung zu Schritt 376 vorrücken. Bei Schritt 376 wird der Mikroprozessor 38 die LCD 22 veranlassen, eine sichtbare Fehlermeldung anzuzeigen, die detaillierte Informationen hinsichtlich des Typs des Fehlers enthält, der aufgetreten ist. Der Mikroprozessor 38 wird dann die UC-ERROR-Routine verlassen und zur Hauptbenutzerbedienungspultschleife zurückkehren.
  • Wenn im Schritt 302 keine Fehler bemerkt wurden, oder bei der Vollendung des Schritts 306 wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 308 vorrücken, wo er die Stellung des Hauptschaltermoduls 95 prüfen wird. Wenn das Hauptschaltermodul 95 in die manuelle Stellung gewechselt hat, dann wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 310 vorrücken, wo er die UC-MANUAL-Routine aufrufen wird, die in 12 dargestellt wird. Wie in 12 gezeigt, prüft der Mikroprozessor 38 beim Eintreten in die UC-MANUAL-Routine zuerst nach, ob sich der Hauptschalter 95 tatsächlich in der manuellen Stellung befindet (Schritt 400). Wenn sich der Hauptschalter 95 nicht in der Stellung des manuellen Modus befindet, verläßt der Mikroprozessor 38 sofort die UC-MANUAL-Routine. Andernfalls wird der Mikroprozessor 38 in einer Schleife zwischen dem Schritt 400 und dem Schritt 402 bleiben, bis der Hauptschalter 95 aus dem manuellen Modus bewegt wird oder bis der Mikroprozessor 38 des Benutzerbedienungspults 20 über den CAN-Bus 15 neue Daten vom Steuermodul 15 empfängt. Beim Empfang solcher neuer Daten wird der Mikroprozessor 38 die Anzeigevorrichtung 22 aktualisieren und die neuen Daten in seinem zugehörigen Speicher 40 sichern (Schritt 404). Der Mikroprozessor 38 wird dann die neuen, vom Steuermodul empfangenden Daten bei Schritt 406 an ein angeschlossenes globales Positionsbestimmungssystem senden (wenn eines eingesetzt wird). Er wird dann zur Schleife zurückkehren, die durch die Schritte 400 und 402 definiert wird, bis der Hauptschalter 95 aus der manuellen Stellung bewegt wird oder bis zusätzliche neue Daten vom Steuermodul 50 empfangen werden.
  • Beim Verlassen der UC-MANUAL-Routine (Schritt 310) wird der Mikroprozessor 38 erneut die Stellung des Hauptschalters 95 prüfen (Schritt 308). Wenn der Hauptschalter 95 in die Automatik-Stellung gewechselt hat, wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 312 vorrücken, wo er feststellen wird, ob er irgendwelche Daten hinsichtlich der Zubehörteile, die mit den Eingangsanschlüssen 68 gekoppelt sind, vom Steuermodul 50 empfangen hat. Wenn irgendwelche solche Zubehörteildaten vom Steuermodul 50 über den CAN-Bus 15 empfangen worden sind, wird der Mikroprozessor zu Schritt 314 vorrücken, wo er die empfangenen Zubehörteildaten sichern und die Zubehörteildaten aktualisieren wird, die auf der Anzeigevorrichtung 22 angezeigt werden. Wenn keine Zubehörteildaten vom Steuermodul 50 empfangen worden sind, wird der Mikroprozessor den Schritt 314 überspringen und wird zu Schritt 316 vorrücken. Bei diesem Schritt wird der Mikroprozessor 38 feststellen, ob irgendwelche Daten hinsichtlich des Betriebs der Kanäle empfangen wurden, die durch das Steuermodul 50 betrieben werden. Kanaldaten könnten Informationen, wie die Verteilungsmengen und dergleichen umfassen. Auf jeden Fall wird der Mikroprozessor 38, falls irgendwelche Kanaldaten vom Steuermodul 50 empfangen werden, diese Daten sichern und die Kanaldateninformationen aktualisieren, die auf der Anzeige vorrichtung 22 angezeigt werden (Schritt 318). Wenn der Mikroprozessor 38 bei Schritt 316 feststellt, daß keine Kanaldaten vom Steuermodul empfangen wurden, überspringt er Schritt 318 und rückt zu Schritt 320 vor.
  • Bei Schritt 320 wird der Mikroprozessor 38 feststellen, ob er irgendwelche Auslegerdaten vom Steuermodul 50 empfangen hat. Auslegerdaten würden Informationen hinsichtlich des Betriebszustands der einzelnen Auslegerabschnitte umfassen, die mit den Auslegerabtastleitungseingängen 70 gekoppelt sind. Wenn irgendwelche solchen Auslegerdaten vom Steuermodul 50 empfangen worden sind, wird der Mikroprozessor 38 diese Daten sichern und wird die Auslegerdaten aktualisieren, die durch die visuelle Vorrichtung 22 angezeigt werden. Die Aktualisierung der Anzeigevorrichtung 22 würde die Änderung der Färbung irgendeines Auslegerabschnitts, dessen Betriebszustand sich geändert hat, in der graphischen Darstellung 11 umfassen, die in 15 beispielhaft dargestellt wird. Wenn der Mikroprozessor 38 bei Schritt 320 feststellt, daß keine Auslegerdaten vom Steuermodul 50 empfangen worden sind, wird er Schritt 322 überspringen und zu Schritt 324 vorrücken, der in 10C gezeigt wird.
  • Bei Schritt 324 wird der Mikroprozessor 38 die vom Steuermodul empfangenen Daten zu einem angeschlossenen GPS-System weiterleiten, wenn eines eingesetzt wird. Diese Daten umfassen vorzugsweise Echtzeit-Auslegerbetriebinformationen, die eine Kennung der Auslegerabschnitte, die an waren und die aus waren, die Orte und Größen dieser Abschnitte, und die Materialmenge enthalten, die durch jeden Abschnitt angewendet wird. Sie umfassen außerdem vorzugsweise einen formellen Bericht, der Informationen hinsichtlich der gesamten verteilten Materialmenge, des Orts der Materialanwendung und des Zustands des Hauptschaltermoduls 95 umfaßt.
  • Anschließend wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 326 vorrücken, wo er feststellen wird, ob er irgendwelche neuen Fehlerkenninformationen vom Steuermodul 50 empfangen hat. Wenn irgendwelche Fehlerkenninformation an diesem Punkt empfangen werden, werden Fachleute aus der vorhergehenden Beschreibung des Betriebs des Steuermoduls 50 erkennen, daß sich die neu empfangene Fehlerkenninformation auf Fehler beziehen wird, die durch das Steuermodul 50 bemerkt worden sind, im Gegensatz zu Fehlern, die durch das Benutzerbedienungspult 20 bemerkt werden. Auf jeden Fall wird der Mikroprozessor 38, wenn irgendwelche solchen Fehlerinformationen empfangen werden, die UC-ERROR-Routine aufrufen (Schritt 328), die oben in Verbindung mit Schritt 306 beschrieben wurde.
  • Unter der Voraussetzung, daß das Steuermodul keine neuen Fehlerkenninformationen weitergeleitet hat, wird der der Mikroprozessor 38 zu Schritt 330 vorrücken. Bei Schritt 330 wird der Mikroprozessor 38 feststellen, ob er irgendwelche GPS-Daten von einem GPS-System empfan gen hat. Wenn er es hat, wird der Mikroprozessor 38 diese Informationen über den CAN-Bus 15 sofort zum Steuermodul 50 weiterleiten (Schritt 332). Wenn keine GPS-Daten empfangen worden sind, wird der Mikroprozessor 38 Schritt 332 überspringen und zu Schritt 334 vorrücken (10D).
  • Bei Schritt 334 wird der Mikroprozessor 38 feststellen, ob er irgendwelche Geschwindigkeitsdaten von einer Geschwindigkeitsüberwachungsvorrichtung empfangen hat, die am Eingangsanschluß 47 angeschlossen ist. Wenn solche Geschwindigkeitsdaten empfangen worden sind, wird der Mikroprozessor 38 diese Informationen über den CAN-Bus 15 zum Steuermodul 50 weiterleiten (Schritt 336). Wenn keine Geschwindigkeitsdaten empfangen worden sind, wird der Schritt 336 übersprungen. Auf jeden Fall wird der Mikroprozessor 38 eine Schleife zurück zu Schritt 308 (10A) durchlaufen, wo er erneut den Zustand des Hauptschalters 95 feststellen wird.
  • Wenn der Mikroprozessor 38 bei Schritt 308 feststellt, daß sich der Hauptschalter 95 in der Stellung des Aus-Modus befindet, wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 338 vorrücken (10A), wo er die OFF-Routine aufrufen wird, die in den 11A–11C dargestellt wird.
  • Wie in 11A gezeigt, beginnt der Mikroprozessor 38 die OFF-Routine durch Aufrufen der OPERATE-Routine.
  • In der OPERATE-Routine (14A) stellt der Mikroprozessor 38 zuerst fest, ob sich der Hauptschalter 95 in der Aus-Stellung befindet. Wenn sich der Hauptschalter nicht in der Aus-Stellung befindet, wird der Mikroprozessor 38 bei Block 424 sofort zur OFF-Routine zurückkehren. Andernfalls wird der Mikroprozessor 38 in der OPERATE-Routine (14A) zu Schritt 502 vorrücken. Setzt man zum Zweck der Erläuterung voraus, daß sich der Hauptschalter in der Aus-Stellung befindet und der Mikroprozessor 38 in der OPERATE-Routine zu Schritt 502 vorgerückt ist, wird der Mikroprozessor 38 feststellen, ob er irgendwelche Zubehörteildaten vom Steuermodul 50 empfangen hat. Wenn dem so ist, wird er diese Zubehörteildaten sichern und die Anzeigevorrichtung 22 aktualisieren (Schritt 504). Wenn keine Zubehörteildaten vom Steuermodul 50 empfangen worden sind, wird der Mikroprozessor 38 Schritt 504 überspringen und zu Schritt 506 vorrücken.
  • Bei Schritt 506 wird der Mikroprozessor 38 feststellen, ob der Benutzer irgendwelche Daten über die Eingabevorrichtungen 24 eingegeben hat. Wenn der Benutzer Daten auf diese Weise eingegeben hat, wird der Mikroprozessor 38 die Eingangsdaten sichern und die Anzeigevorrichtung 22 mit den neuen Informationen aktualisieren (Schritt 508). Der Mikroprozessor 38 wird dann irgendwelche, vom Benutzer empfangene Daten über den CAN-Bus 15 an das Steuermodul 50 senden (Schritt 510) und dann zu Schritt 516 vorrücken. Wenn der Mikroprozessor 38 in Schritt 506 feststellt, daß der Benutzer überhaupt keine weiteren Daten eingegeben hat, wird er die Schritte 508 und 510 überspringen und zu Schritt 516 vorrücken (14B).
  • Fachleute werden erkennen, daß die Schritte 516–536 der 14B–14D mit den Schritten 316–336 der 10B–10D identisch sind. Die in diesen Figuren eingesetzten Bezugsziffern sind so gewählt worden, daß sie diese Entsprechung widerspiegeln. Insbesondere entspricht Schritt 516 Schritt 316, Schritt 518 entspricht Schritt 318, Schritt 520 entspricht Schritt 320, usw. In Anbetracht dieser Entsprechung wird die Erläuterung der Schritte 316–336 hier nicht wiederholt. Statt dessen wird der interessierte Leser für eine vollständige Erläuterung der Schritte 516–536 der 14B–14D auf die Erläuterung der Schritte 316–336 oben verwiesen.
  • Auf 11A zurückkehrend und unter der Voraussetzung, daß die OPERATE-Routine verlassen worden ist (Schritt 538 in 14D und Schritt 422 in 11A), wird der Mikroprozessor bei Schritt 424 feststellen, ob eine Einstelltaste 36 durch den Benutzer gedrückt worden ist. Wenn ja, wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 426 vorrücken, wo er Benutzereingaben von den Eingabevorrichtungen 24 annehmen wird. Wenn irgendwelche solcher Eingaben vom Benutzer empfangen werden, wird der Mikroprozessor die Anzeigevorrichtung 22 aktualisieren (Schritt 428), die durch den Benutzer eingegebenen Daten speichern (Schritt 430), und irgendwelche durch den Benutzer eingegebenen Daten über den CAN-Bus 15 zum Steuermodul 50 senden (Schritt 423). Der Mikroprozessor 38 wird die Schritte 424–432 weiter auf einer Schleife durchlaufen, bis der Benutzer anzeigt, daß der Einstellzustand verlassen werden sollte, wobei an diesem Punkt der Mikroprozessor 38 zu Schritt 434 vorrücken wird.
  • Bei Schritt 434 wird der Mikroprozessor 38 feststellen, ob der Benutzer den Systemschalter 37 in den SYSTEM-Zustand geschaltet hat. Wenn nicht, wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 464 springen (11C), der unten erläutert wird.
  • Unter der Voraussetzung, daß die Systemtaste 37 gedrückt worden ist, wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 440 vorrücken. Bei Schritt 440 wird der Mikroprozessor feststellen, ob der Benutzer eine Konfigurationstaste ausgewählt hat, die einer der sechs Funktionstasten 32 entspricht. Wenn nicht, wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 450 (11C) springen. Andernfalls wird der Mikroprozessor 38 in den Systemkonfigurationsmodus eintreten, wo er über die Eingabevorrichtungen 24 Eingaben vom Benutzer annehmen (Schritt 442), die Anzeigevorrichtung 22 mit den Benutzereingaben aktualisieren (Schritt 444), die durch den Benutzer eingegebenen Daten speichern (Schritt 446) und die durch den Benutzer eingegebenen Daten über den CAN-Bus 15 zum Steuermodul 50 senden wird (Schritt 448). Vorzugsweise wird diese Reihe von Schritten verwendet, um Systemkonfigurationsdaten hinsichtlich Variablen, wie Auslegerausrichtung, Betriebfrequenz und Eingangsfilterventil einzugeben. Auf jeden Fall wird der Mikroprozessor 38 weiter die Schritte 440–448 auf einer Schleife durchlaufen, bis der Benutzer anzeigt, daß dieser Modus verlassen werden sollte (Schritt 440).
  • Vorzugsweise ist das Steuersystem 10 programmiert, als Reaktion auf ein geeignetes Anforderungszeichen von einem Benutzer eine Zusammenfassung der gegenwärtigen Einstellungen des Systems 10 bereitzustellen (Block 449). Diese Zusammenfassung ist vorzugsweise eine Datei nur zur Ansicht, die durch das System 10 zusammengestellt wird, um einen Benutzer mit einer schnellen Einsichtnahme in die Systemeinstellungen zu versehen. Dieses Merkmal ist zur Durchführung einer Diagnose und zur Wartung des Systems nützlich. Wenn in der bevorzugten Ausführungsform ein Benutzer eine Zusammenfassung anfordert (Block 449), wird die Anforderung an den Mikroprozessor 52 des Steuermoduls 50 weitergeleitet, der die angeforderten Informationen zusammenstellt und den Mikroprozessor 38 des Benutzerbedienungspults 20 mit Daten versieht, die dem Benutzer angezeigt werden sollen. Der Mikroprozessor 38 des Benutzerbedienungspults 20 wird dann die Anzeigevorrichtung veranlassen, die vom Steuermodul 50 empfangenen Daten anzuzeigen (Block 451).
  • Beim Verlassen des Blocks 449 oder 451 wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 450 (11C) vorrücken. Bei Schritt 450 wird der Mikroprozessor 38 feststellen, ob der Benutzer die Funktionstaste 32 ausgewählt hat, die anzeigt, daß ein Benutzer einen formellen Bericht ausgegeben haben möchte. Wenn diese Taste ausgewählt worden ist, wird der Mikroprozessor 38 die Anforderung des Benutzers über den CAN-Bus an das Steuermodul 50 weiterleiten. Beim Empfangen der Anforderung wird der Mikroprozessor 52 den angeforderten Bericht erzeugen und den Bericht an das Benutzerbedienungspult 20 weiterleiten, wo er an den RS-232-Anschluß 48 ausgegeben wird. Fachleute werden erkennen, daß formelle Berichte in jeder erwünschten Weise gestaltet werden können. Ein solcher formeller Bericht würde die oben erläuterte Fehlerliste umfassen. Ein anderer formeller Bericht könnte Daten hinsichtlich der Materialmengen umfassen, die auf ein Feld angewendet werden, sowie eine Kennung des behandelten Feldes.
  • Wenn der Benutzer nicht die Taste 32 des formellen Berichts ausgewählt hat, wird der Mikroprozessor zu Schritt 454 vorrücken. Bei Schritt 454 wird der Mikroprozessor 38 feststellen, ob die Funktionstaste 32, die der Wartungsauswahl zugeordnet ist, durch einen Benutzer ausgewählt worden ist. Wenn diese Taste gedrückt worden ist, wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 456 vorrücken, wo er die Wartungsanforderung des Benutzers an den Mikroprozessor 52 des Steuermoduls weiterleiten wird. Der Mikroprozessor 52 wird als Reaktion auf die Anforderungen des Benutzers bestimmte Diagnosetests durchführen.
  • Wenn die Wartungstaste nicht ausgewählt worden ist, wird der Mikroprozessor zu Schritt 458 vorrücken. Bei Schritt 458 wird der Mikroprozessor 38 feststellen, ob der Benutzer die Funktionstaste 32 ausgewählt hat, die einer Fernsteuerungsauswahl entspricht. Wenn ja, wird der Mikroprozessor sich so konfigurieren, daß er irgendwelche Fernsteuersignale, die über den RS-232 Anschluß 48 empfangen werden, über den CAN-Bus 15 an das Steuermodul 50 senden wird (Schritt 462). Wenn die Fernsteuerungsauswahltaste bei Schritt 458 nicht gedrückt worden ist, wird der Mikroprozessor 38 zu Schritt 464 vorrücken. Bei Schritt 464 wird der Mikroprozessor feststellen, ob sich der Hauptschalter 95 noch in der Aus-Stellung befindet. Wenn nicht, wird der Mikroprozessor 38 die OFF-Routine verlassen und zu Schritt 308 der Hauptbenutzerbedienungspultschleife zurückkehren (10A). Wenn sich andernfalls der Hauptschalter 95 noch in der Aus-Stellung befindet, wird der Mikroprozessor 38 die Schleife zurück zu Schritt 420 (11A) durchlaufen, wo er weiter eine Schleife durch die OFF-Routine durchlaufen wird, bis der Hauptschalter 95 aus dem Aus-Modus herausgeschaltet wird.
  • Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist es, daß das Benutzerbedienungspult 20 verhältnismäßig „dumm" ist. Auf einer Grundstufe ist es seine Funktion, Systemeingaben zu überwachen, einschließlich der Betätigung von Tasten durch den Benutzer, und irgendwelche Eingangsdaten an das Steuermodul zu senden, Bodengeschwindigkeitsdaten an das Steuermodul zu senden (in Fällen, wo der Bodengeschwindigkeitssensor an das Benutzerbedienungspult angeschlossen ist), und Informationen zugunsten des Benutzers anzuzeigen. An sich ist es nicht notwendig, daß das Benutzerbedienungspult irgendeine Rolle bei der Ausführung der Steuerungsfunktionen des Systems 10 spielt. Anders gesagt hat die Bedeutung der Daten, die in das System eingegeben oder durch das System angezeigt werden, im allgemeinen keine Bedeutung für die Prozesse, die durch das Benutzerbedienungspult 20 ausgeführt werden.
  • In dieser Hinsicht stellt 16 alternativ die Routinen dar, die durch eine bevorzugte Ausführungsform des Benutzerbedienungspults 20 ausgeführt werden. 16 sollte in Verbindung mit den 10–14 aufgenommen werden. Nach dem Einschalten wird das System initialisiert (Schritt 601), wie im Schritt 300 in 10A. Danach wird bei Schritt 602 eine Entscheidung hinsichtlich dessen getroffen, ob mit irgendeinem Steuermodul 50 eine Kommunikationsverbindung besteht.
  • Wenn eine Kommunikation vorhanden ist, sendet das Benutzerbedienungspult 20 irgendwelche Fehlermeldungen an das Steuermodul 50 (Schritt 603), überwacht Eingaben und Tasten und sendet irgendwelche Änderungen an das Steuermodul 50 (Schritt 604), sendet irgendwelche Bodengeschwindigkeitsdaten an das Steuermodul 50 (Schritt 605), zeigt Informationen an, die vom Steuermodul 50 empfangen werden (Schritt 606), und schickt geeignete Daten, falls vorhanden, an irgendeine entfernte Vorrichtung (Schritt 607). Es wird dann bei Block 615 eine Entscheidung hinsichtlich dessen getroffen, ob eine Fehlermeldung vom Steuermodul 50 empfangen worden ist. Wenn ja, wird eine Alarmvorrichtung betätigt (Schritt 616). Dann oder wenn keine Fehlermeldung empfangen worden ist, wird bei Block 617 eine Entscheidung hinsichtlich dessen getroffen, ob die Kommunikation mit dem Steuermodul 50 verlorengegangen ist. Diese einfachen Schritte werden wiederholt durchgeführt, bis die Kommunikation mit dem Steuermodul hergestellt ist. An sich stellt das Steuermodul 50 die Bedeutung irgendwelche Eingaben fest, die durch das Benutzerbedienungspult 20 empfangen werden, und bestimmt und erzeugt die Informationen, die durch das Benutzerbedienungspult 20 angezeigt werden sollen. Wenn bei Block 617 festgestellt wird, daß die Kommunikation verlorengegangen ist, dann wird die Anzeige dies anzeigen (Schritt 618), und das System wird abgeschaltet (Schritt 619).
  • Im Fall, daß bei Schritt 602 keine Kommunikation mit dem Steuermodul 50 vorhanden ist, wird es für das Benutzerbedienungspult 20 möglich sein, in einen „eigenständigen" Modus einzutreten, wie unten beschrieben. Zuerst wird bei Block 608 eine Entscheidung getroffen, ob sich das Benutzerbedienungspult im „Betriebs"-Modus befindet. Wenn nicht, wird bei Block 609 eine Entscheidung getroffen, ob sich das Benutzerbedienungspult im „Einstell"-Modus befindet. Wenn ja, wird es das Benutzerbedienungspult 20 bei Schritt 610 dem Betreiber ermöglichen, geeignete „Einstell"-Parameter zu ändern, wie die effektive Fahrzeugbreite, wie oben beschrieben. Wenn bei Block 609 festgestellt wird, daß sich das Benutzerbedienungspult 20 nicht im „Einstell"-Modus befindet, wird vorausgesetzt, daß sich das Benutzerbedienungspult 20 im „System"-Modus befindet. Folglich wird es dem Benutzer bei Schritt 611 ermöglicht, geeignete „System"-Parameter zu ändern, wie oben beschrieben.
  • Wenn bei Block 608 festgestellt wird, daß sich das Benutzerbedienungspult 20 im „Arbeits"-Modus befindet, wird das Benutzerbedienungspult als eine „eigenständige" Überwachungsvorrichtung dienen. Zuerst wird bei Block 612 eine Feststellung hinsichtlich dessen getroffen, ob der Hauptschalter 95 aus ist. Wenn nicht, wird das Benutzerbedienungspult 20 die Bodengeschwindigkeit und irgendwelche anderen zur Verfügung stehenden Eingaben überwachen, und dadurch den Bereich aufspeichern und anzeigen, der durch die Vorrichtung abgedeckt wird (Schritt 613). Das Benutzerbedienungspult 20 wird außerdem die Bodengeschwindigkeit anzeigen (Schritt 614). Wenn bei Block 612 festgestellt wird, daß der Hauptschalter 95 aus ist, wird das Be nutzerbedienungspult 20 nur die Bodengeschwindigkeit anzeigen (Schritt 614). So lange es keine Kommunikation mit dem Steuermodul 50 gibt, wird das Benutzerbedienungspult 20 weiter als eigenständige Überwachungsvorrichtung dienen, wie beschrieben.
  • Obwohl in den Ablaufplänen nicht dargestellt, ist das Steuersystem 10 vorzugsweise mit bestimmten zusätzlichen Merkmalen programmiert. Zum Beispiel umfaßt das Steuersystem 10 in der bevorzugten Ausführungsform zwei benutzerdefinierbare Bibliotheken, nämlich eine Chemikalienbibliothek und eine Düsenbibliothek. Wie ihr Name nahelegt, umfassen diese Bibliotheken vorzugsweise Listen von Chemikalien bzw. Düsen, die Informationen enthalten, die bei der Konfiguration des Steuersystems 10 nützlich sind, das die Gegenstände einsetzt, die in den Listen aufgeführt sind. Wenn ein Benutzer durch eine dieser Listen blättert und einen Gegenstand auf dieser Liste auswählt, wird sich das System 10 vorzugsweise automatisch zur Verwendung mit dem ausgewählten Gegenstand konfigurieren.
  • Ein anderes bevorzugtes Merkmal des erfinderischen Systems betrifft die Sicherheit. Insbesondere ist das Steuersystem 10 vorzugsweise so programmiert, daß es erforderlich ist, daß der Benutzer ein Paßwort eingibt, bevor er auf die Systemkonfiguration oder Einstellmenüs Zugriff hat, um die Betriebsparameter des Systems 10 zu ändern. In der bevorzugten Ausführungsform muß ein Paßwort eingegeben werden, um in den System-Modus (Schritte 440–448 in den 11B–11C) einzutreten, und ein unterschiedliches Paßwort muß eingegeben werden, um auf den Einstell-Modus zuzugreifen (Schritte 424–432 in 11A). Da diese beiden Paßworte benutzerdefinierbar sind, kann der Benutzer optional ein einziges Paßwort einsetzen, um auf beide Menüs zuzugreifen.
  • Ein anderes Merkmal, das vorzugsweise im Steuersystem 10 enthalten ist, ist eine Online-Hilfe. Wie ihr Name nahelegt, versorgt dieses Merkmal bei einer Anforderung vom Benutzer den Benutzer mit Informationen, die beim Betreiben des Systems 10 nützlich sind. Vorzugsweise ist die rechte spezielle Funktionstaste 34 des Benutzerbedienungspults 20 eine Hilfetaste, die es dem Benutzer ermöglicht, auf das Online-Hilfemerkmal zuzugreifen. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Online-Hilfemerkmal positionsempfindlich, wobei es Informationen anzeigt, die für die bestimmte Aufgabe relevant ist, die der Benutzer zu der Zeit ausführt, zu der die Hilfetaste 34 ausgewählt wird.
  • Es sollte beachtet werden, daß die zweite spezielle Funktionstaste 34 vorzugsweise eine ESC-Taste ist, die verwendet wird, um sich während des Systemgebrauchs zwischen Menüs zu bewegen.
  • Obwohl das erfinderische Steuersystem 10 als ein Mehrkomponentensystem mit einem getrennten Benutzerbedienungspult 20 und Steuermodul 50 beschrieben worden ist, werden Fachleute erkennen, daß das Steuersystem 10 in einem einzigen Gehäuse implementiert werden kann, ohne den Rahmen oder Geist der Erfindung zu verlassen. In der Tat ist in einer bevorzugten Ausführungsform das Steuersystem 10 in einem einzigen Gehäuse aufgebaut (mit der Ausnahme eines äußeren Hauptschalters 95), und umfaßt keine alphanumerische Tastatur 24, sondern kann eine Fähigkeit zur alphanumerischen Dateneingabe unter Verwendung einer anderen Einrichtung umfassen.

Claims (5)

  1. Steuersystem (10) zur Überwachung und Steuerung des Betriebs einer mobilen Materialverteilungsvorrichtung (80), die mindestens einen Ausleger mit mehreren Verteilungsdüsen, die längs seiner Länge angeordnet sind, zur Verteilung von Material umfaßt, wobei das Steuersystem aufweist: ein Gehäuse, das mehrere Auslegerabtastleitungsverbinder, mehrere Eingangsanschlüsse (63–65) und mehrere Ausgangsanschlüsse (63–65) umfaßt; einen Mikroprozessor (52), der im Gehäuse angeordnet ist; einen Speicher (54), der mit dem Mikroprozessor (52) verbunden ist, zur Speicherung von programmierten Anweisungen; einen Geschwindigkeitssensor zur Versorgung des Steuersystems mit Informationen, die die Geschwindigkeit der Materialverteilungsvorrichtung (10) wiedergeben; mindestens ein Eingabegerät (24) zum Eingeben von Informationen in das Steuersystem (10), und ein Anzeigegerät (22) zur Sichtanzeige einer graphischen Darstellung des mindestens einen Auslegers, die den Betriebszustand aller überwachten Auslegerabschnitte (S1–S11) zeigen, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse paarweise angeordnet sind, wobei jedes der Paare zur Verbindung mit mindestens einem Betätigungselement und mit mindestens einem Sensor der Materialverteilungsvorrichtung (80) eingerichtet ist, um eine Rückkopplungsschleife zu bilden, wobei jeder der mehreren Auslegerabtastleitungsverbinder zur Kommunikation mit einem Auslegerabschnitt (S1–S11) des mindestens einen Auslegers zur Überwachung des Betriebszustands des Auslegerabschnitts eingerichtet ist, wobei jeder Auslegerabschnitt mindestens eine Düse aufweist und; jedes der Paare der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse mit dem Mikroprozessor elektrisch verbunden ist, so daß der Mikropro zessor mit dem mindestens einen Betätigungselement und dem mindestens einen Sensor in jeder Rückkopplungsschleife kommunizieren kann, wobei jede der Auslegerabtastleitungen mit dem Mikroprozessor elektrisch verbunden ist, um den Mikroprozessor mit Informationen hinsichtlich des Betriebszustands der mindestens einen Düse in ihrem zugehörigen Auslegerabschnitt zu versorgen; es ferner ein globales Positionsbestimmungssystem umfaßt, wobei die Betriebszustandsinformationen aus jedem der Auslegerabschnitte (S1–S11) mit Positionsdaten aus dem globalen Positionsbestimmungssystem kombiniert werden, um eine genaue Karte der Materialien bereitzustellen, die durch die mobile Materialverteilungsvorrichtung (80) verteilt werden.
  2. Steuersystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Ausleger mindestens eine Feldranddüse aufweist, wobei jede Feldranddüse eine verhältnismäßig höhere Verteilungskapazität als der Rest der Verteilungsdüsen im Ausleger aufweist, und die Aufzeichnungseinrichtung imstande ist, den Betriebszustand der Feldranddüsen getrennt aufzuzeichnen.
  3. Steuersysterm (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Geschwindigkeitssensor zur Lieferung einer Momentangeschwindigkeitsinformation an mindestens die Steuereinrichtung aufweist.
  4. Steuersystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsdaten aus dem globalen Positionsbestimmungssystem außerdem zur ortsspezifischen Steuerung der Verteilungsgeschwindigkeit der Materialverteilungsvorrichtung eingesetzt werden.
  5. Steuersystem (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsdaten zur ortsspezifischen Sollwertsteuerung im Steuersystem (10) eingesetzt werden.
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