DE69932910T2

DE69932910T2 - Steuerung einer landwirtschaftlichen Maschine

Info

Publication number: DE69932910T2
Application number: DE69932910T
Authority: DE
Inventors: Graeme J. Canvey Island Essex Yorwarth
Original assignee: CNH UK Ltd
Current assignee: CNH UK Ltd
Priority date: 1998-11-28
Filing date: 1999-11-23
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2019-11-24
Also published as: EP1004230A2; EP1004230B1; DE69932910D1; GB9825993D0; GB2344157A; ATE336880T1; EP1004230A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Steuerung der Funktionen eines landwirtschaftlichen Fahrzeuges, wie z.B. eines Traktors, und/oder irgendwelcher von dem Fahrzeug getragener oder gezogener Arbeitsgeräte.
Derzeit sind alle Steuerungen eines Traktors in der Fahrerkabine befestigt. Von der Fahrerkabine aus kann der Fahrer jedoch nicht ausreichend gut sehen, um bestimmte Funktionen zu steuern, wie z.B. die Einstellung der Position des hydraulischen Hubwerkes, und zur Überwindung dieses Problems ist es in manchen Fällen erforderlich, dass eine weitere Person außerhalb des Fahrzeuges steht, um dem Fahrer geeignete Anweisungen zu geben.
Es ist bekannt, elektrische Schalter oder mechanische Hebel auf oder benachbart zu dem hinteren Traktor-Kotflügel anzuordnen, doch bringen diese Lösungen den Fahrer lediglich in eine feste und in den meisten Fällen gefährliche Position nahe an dem hydraulischen Hubwerk, der Zapfwelle und dem angetriebenen Arbeitsgerät.
Es ist weiterhin aus der EP-A-0 206 923 bekannt, eine Fernsteuerbox zum Steuern bestimmter Funktionen eines forstwirtschaftlichen Traktors zu verwenden. Die Box wird von einem Fahrer an einem Gürtel getragen, was erforderlich macht, dass der Fahrer die Schalter und Knöpfe von der Seite aus betätigt, mehr nach Gefühl als unter Beobachtung. Damit kann lediglich eine begrenzte Anzahl von einfach zu betätigenden Steuerelementen auf der Box vorgesehen werden.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die vorstehenden Probleme zu mildem und es einem einzelnen Fahrer zu ermöglichen, eine Vielzahl von Funktionen eines landwirtschaftlichen Fahrzeuges mit verbesserter Effizienz und Sicherheit zu steuern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein landwirtschaftliches Fahrzeug mit einem Fernbedienfeld geschaffen, das gegenüber dem Fahrzeug beweglich ist, um die Steuerung von zumindest einer der Funktionen des Fahrzeuges und/oder eines zugehörigen Arbeitsgerätes durch einen Fahrer zu ermöglichen, der sich an einer von dem Fahrzeug entfernten Stelle befindet.
Das Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fernbedienfeld so geformt ist, dass es einer Künstlerpalette mit einer Daumenöffnung ähnelt, um es zu ermöglichen, dass das Bedienfeld sicher in einer Hand gehalten wird, während die Steuerungen auf dem Bedienfeld mit der anderen Hand betätigt werden.
Vorzugsweise ist eine Dockstation in der Fahrzeugkabine vorgesehen, um das Fernbedienfeld aufzunehmen, damit das gleiche Bedienfeld durch den Fahrer sowohl innerhalb der Kabine als auch von einer entfernten Stelle aus verwendet werden kann.
Um eine versehentliche Betätigung der Steuerung des Fahrzeuges zu verhindern, kann ein Totmann-Schalter auf dem Fernbedienfeld vorgesehen sein, der nur dann betätigt wird, wenn das Bedienfeld sicher mit dem Daumen des Fahrers in der Daumenöffnung gehalten wird. Ein derartiger Schalter kann zum Abschalten des Motors des landwirtschaftlichen Fahrzeuges verwendet werden, wobei der Motor erst dann wieder neu gestartet werden kann, wenn das Fernbedienfeld nach dem Abschluss der erforderlichen Einstellung der gesteuerten Funktionen zurückgesetzt wurde.
Im Fall eines Traktors kann das Fernbedienfeld in zweckmäßiger Weise Steuerungen für ein hydraulisches Hubwerk zur Einstellung der Position eines Arbeitsgerätes einschließen, das von dem Traktor angetrieben wird.
Um den Fahrer gegen Gefahren zu schützen, wird es bevorzugt, auf dem Fahrzeug Einrichtungen zur Feststellung der Position des Fahrers bezüglich des Fahrzeuges und Einrichtungen zum Abschalten des Fernbedienfeldes oder zum Abschalten des Motors des Fahrzeuges vorzusehen, wenn sich der Fahrer zu nahe an dem Fahrzeug bewegt.
Diese Feststellung der Position des Fahrers kann durch bekannte passive Techniken ausgeführt werden, wie z.B. durch die Verwendung eines passiven Infrarot-Detektors, eines kapazitiven Sensors oder eines akustischen Sensors.
Alternativ kann das Fernbedienfeld einen Transponder einschließen, der mit Sendern an Bord des Fahrzeuges zusammenwirkt, um die Bestimmung der Position des Fahrers durch Triangulation unter Verwendung bekannter Radartechniken zu ermöglichen.
Das Fernbedienfeld kann mit dem Fahrzeug unter Verwendung einer Drahtverbindung oder einer drahtlosen Kommunikationsstrecke kommunizieren. Im letzteren Fall kann die Kommunikationsstrecke beispielsweise eine Infrarot- oder eine Funkstrecke sein.
Die Erfindung wird nunmehr weiter in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen die einzige Figur ein Fernbedienfeld gemäß der Erfindung zeigt.
In der Zeichnung ist ein Fernbedienfeld 10 gezeigt, das ergonomisch so konstruiert ist, dass es fest in einer Hand gehalten werden kann und einer Künstlerpalette ähnelt. In dieser Hinsicht begrenzt der Umfang des Bedienfeldes eine gekrümmte Handausnehmung, und eine Daumenöffnung 12 ist in der Nähe dieser Ausnehmung ausgebildet. Ein Totmann-Schalter 14 bildet einen Teil des Umfanges der Daumenöffnung 14, und der Schalter wird automatisch geschlossen, wenn das Bedienfeld fest in der Hand eines Fahrers gehalten wird. Die Steuerungen für verschiedene Funktionen eines landwirtschaftlichen Fahrzeuges sind auf dem Fernbedienfeld 10 befestigt, wobei diese Steuerungen irgendeine bekannte Form aufweisen können, wie z.B. Kippschalter 16, Schieberegler 18 und drehbare Steuerknöpfe 20. Zusätzlich kann ein (nicht gezeigter) Anzeigebildschirm vorgesehen sein.
Das Fernbedienfeld 10 kommuniziert mit dem landwirtschaftlichen Fahrzeug unter Verwendung einer vorzugsweise drahtlosen Kommunikationsstrecke, um die Positionen der verschiedenen Steuerungen auf dem Fernbedienfeld zu Steuerschaltungen auf dem Fahrzeug zu übertragen.
Das Fernbedienfeld kann von der Außenseite des Fahrzeuges aus verwendet werden, um irgendeine gewünschte Aufgabe auszuführen, die normalerweise vom Inneren der Fahrerkabine aus ausgeführt wird, wie z.B. die Einstellung der Position des hydraulischen Hubwerkes, die Betätigung der Zapfwelle, die Einstellung der Motordrehzahl, die Steuerung von Funktionen eines Arbeitsgerätes, usw. Obwohl eine derartige Steuerung zusätzlich zu einer ähnlichen derartigen Steuerung innerhalb der Kabine verwendet werden kann, wird es bevorzugt, eine Dockstation in der Kabine vorzusehen, so dass die gleichen Steuerungen auf dem Bedienfeld von dem Fahrer vom Inneren der Kabine aus verwendet werden können. Dies vermeidet eine unnötige Duplizierung. Wenn dies erwünscht ist, kann die Andock-Station eine elektrische Steckverbindung einschließen, die eine direkte Verbindung zwischen den Schaltungen des Fahrzeuges und den Steuerungen des Fernbedienfeldes herstellt, was es ermöglicht, dass die Steuerungen selbst dann wirksam sind, wenn die drahtlose Kommunikationsstrecke ausfallen sollte. Eine geeignete Position für die Dockstation in einer üblichen Kabine würde benachbart zu dem Getriebeschalthebel sein.
Der Zweck des Totmann-Schalters 14 besteht darin, sicherzustellen, dass keine der Steuerungen versehentlich betätigt wird, wenn das Bedienfeld von der Dockstation entfernt wird. Sobald der Schalter 14 in eine offene Stellung aufgrund des Loslassens des Fernbedienfeldes zurückkehrt, wird entweder der Motor ohne die Möglichkeit eines Neustarts vor dem Zurücksetzen des Fernbedienfeldes gestoppt oder das Fernbedienfeld wird unwirksam gemacht, beispielsweise durch Abtrennen der Leistungsquelle im Inneren der Palette 10.
Um Gefahren für den Fahrer zu vermeiden, ist es wünschenswert, die Position des Fahrers oder des Fernbedienfeldes zu ermitteln und den Motor abzuschalten oder das Fernbedienfeld unwirksam zu machen, wenn sich der Fahrer zu nahe an dem Fahrzeug befindet. Das bevorzugte Verfahren zur Ermittlung der Position des Fahrers, der das Fernbedienfeld trägt, besteht beispielsweise in dem Aufbau eines elektromagnetischen Kraftfeldes, das das landwirtschaftliche Fahrzeug umgibt, und in der Messung irgendeiner Störung des Feldes als Ergebnis der Nähe des Fahrers. Eine derartige Detektion der Nähe des Fahrers kann zum Abschalten des Motors oder zur Immobilisierung des Fernbedienfeldes verwendet werden, um Verletzungen des Fahrers zu vermeiden. Das gleiche Feld könnte genauso die Annäherung von Tieren feststellen und entsprechend reagieren.
Ein weiterer manuell oder automatisch betätigter (nicht gezeigter) Schalter auf dem Bedienfeld 10 könnte anzeigen, ob der Fahrer Linkshänder oder Rechtshänder ist, und die Ausrichtung des Anzeigebildschirmes ändern und gegebenenfalls die Betriebsweise bestimmter Schalter und Schieberegler auf dem Bedienfeld 10 umkehren, um die Unterschiede zu berücksichtigen.
Das beschriebene Fernbedienfeld bietet unter anderem die folgenden Vorteile gegenüber bekannten Steuerungen:

• Das Bedienfeld kann die meisten der derzeitigen Fahrzeugsteuerungen auf der Konsole der Fahrerkabine ersetzen, wodurch der Raum innerhalb der Fahrerkabine beträchtlich vergrößert wird und die Anzahl der Bauteile verringert wird. Dies führt zu Kosteneinsparungen und vergrößert gleichzeitig die Funktionalität und den Wert des Fahrzeuges.
• Die Flexibilität der ergonomischen Auslegung des Bedienfeldes der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ergibt eine verbesserte Fahrer-Schnittstelle, die an der B-Säule des Fahrzeuges oder am Fahrersitz angebracht werden oder von Hand gehalten werden kann.
• Das Fernbedienfeld ermöglicht es, dass Funktionen, die normalerweise die Anwesenheit einer zweiten Person zum Anleiten des Fahrers erfordern, nunmehr durch eine einzige Person ausgeführt werden können, mit einer resultierenden Verbesserung der Effizienz, Geschwindigkeit und Sicherheit. Tatsächlich kann es das Fernbedienfeld ermöglichen, dass Aufgaben ausgeführt werden, die derzeit unmöglich sind.
• Schließlich erleichtert die Flexibilität der Konstruktion die Betätigung durch linkshändige Fahrer und Fahrer mit beschränkter Beweglichkeit.

Claims

Landwirtschaftliches Fahrzeug mit einem Fernbedienfeld (10), das gegenüber dem Fahrzeug beweglich ist, um die Steuerung zumindest einer der Funktionen des Fahrzeuges und/oder eines zugehörigen Arbeitsgerätes durch einen Fahrer zu ermöglichen, der sich an einer von dem Fahrzeug entfernten Stelle befindet, und dadurch gekennzeichnet, dass das Fernbedienfeld (10) so geformt ist, dass es einer Künstlerpalette mit einer Daumenöffnung (12) ähnelt, um das sichere Halten des Bedienfeldes in einer Hand zu ermöglichen, während die Steuerungen (16, 18, 20) auf dem Bedienfeld (10) mit der anderen Hand betätigt werden.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dockstation in der Fahrzeugkabine vorgesehen ist, um das Fernbedienfeld (10) aufzunehmen, um es zu ermöglichen, dass das gleiche Bedienfeld (10) von einem Fahrer sowohl vom Inneren der Kabine aus als auch von einer entfernt angeordneten Stelle verwendbar ist.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionen des beweglichen Bedienfeldes (10) nicht auf einem festen Bedienfeld in der Fahrzeugkabine dupliziert sind.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Totmann-Schalter (14) auf dem Fernbedienfeld (10) vorgesehen ist, der lediglich dann betätigt wird, wenn das Bedienfeld (10) sicher gehalten wird, wobei sich der Daumen des Fahrers in der Daumenöffnung (12) befindet.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Totmann-Schalter (14) betreibbar ist, um entweder den Motor des landwirtschaftlichen Fahrzeuges abzuschalten, wenn er nicht durch die Hand eines Fahrers geschlossen wird, oder um die Funktion des Bedienfeldes (10) abzuschalten.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienfeld (10) Einrichtungen umfasst, um festzustellen, ob der Fahrer Linkshänder oder Rechtshänder ist.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienfeld (10) einen Anzeigebildschirm umfasst, dessen Ausrichtung in Abhängigkeit davon geändert wird, ob der Fahrer Linkshänder oder Rechtshänder ist.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fernbedienfeld (10) eine Steuerung für ein hydraulisches Hubwerk einschließt, das zur Einstellung der Position eines von dem Fahrzeug angetriebenen Arbeitsgerätes dient.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin Einrichtungen auf dem Fahrzeug zur Feststellung der Position des Fahrers und/oder von Tieren bezüglich des Fahrzeuges und Einrichtungen zum Abschalten des Fernbedienfeldes oder zum Abschalten des Fahrzeug-Motors umfasst, wenn sich der Fahrer zu nahe an das Fahrzeug bewegt.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Bestimmung der Position des Fahrers einen passiven Infrarot-Detektor, einen kapazitiven Sensor oder einen akustischen Sensor einschließen.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Feststellung der Position des Fahrers einen Transponder einschließen, der mit Sendern an Bord des Fahrzeuges zusammenwirkt, um die Bestimmung der Position des Fahrers durch Triangulation zu ermöglichen.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fernbedienfeld (10) mit dem Fahrzeug unter Verwendung einer Funk- oder Infrarot-Kommunikationsstrecke kommuniziert.