WO2024199822A1 - Sensoranordnung für eine landwirtschaftliche maschine - Google Patents

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WO2024199822A1
WO2024199822A1 PCT/EP2024/054210 EP2024054210W WO2024199822A1 WO 2024199822 A1 WO2024199822 A1 WO 2024199822A1 EP 2024054210 W EP2024054210 W EP 2024054210W WO 2024199822 A1 WO2024199822 A1 WO 2024199822A1
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WO
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sensors
agricultural machine
operating state
control unit
sensor arrangement
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PCT/EP2024/054210
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English (en)
French (fr)
Inventor
Waldemar Bangert
Markus STROEBEL-FROESCHLE
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Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
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Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
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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
    • A01B76/00—Parts, details or accessories of agricultural machines or implements, not provided for in groups A01B51/00 - A01B75/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C7/00—Sowing
    • A01C7/08—Broadcast seeders; Seeders depositing seeds in rows
    • A01C7/10—Devices for adjusting the seed-box ; Regulation of machines for depositing quantities at intervals
    • A01C7/102—Regulating or controlling the seed rate
    • A01C7/105—Seed sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D41/00—Combines, i.e. harvesters or mowers combined with threshing devices
    • A01D41/12—Details of combines
    • A01D41/127—Control or measuring arrangements specially adapted for combines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C7/00—Sowing
    • A01C7/08—Broadcast seeders; Seeders depositing seeds in rows
    • A01C7/081—Seeders depositing seeds in rows using pneumatic means

Definitions

  • the invention relates to a sensor arrangement for an agricultural machine according to the preamble of patent claim 1.
  • Such sensor arrangements have been known for some time and are commonly used, for example, for blockage detection of working units such as conveyor and/or distribution elements in agricultural distribution machines. This applies in particular to machines with a large number of such working units, such as seed drills or field sprayers with a large working width and accordingly several dozen sowing units or spray nozzles.
  • DE 88 17 220 U1 discloses arranging a sensor at each outlet of a distributor of a pneumatic seed drill, which sensor detects the conveying air flow and signals a blockage if the conveying air flow breaks off. This is achieved by comparing the resistance value of an individual sensor with the average resistance of all other sensors. If there is a sufficient difference in the resistance values, a corresponding display device, for example an LED, is activated by a voltage drop that occurs as a result and signals a blockage in the corresponding work unit to the user.
  • the object of the present invention is to provide a sensor arrangement for agricultural machines that is as simple and efficient as possible.
  • the characterizing part of claim 1 It is therefore provided that the plurality of signal lines of the sensors are connected in parallel and each connected to a single central line and only via this to the electronic control unit.
  • the signal lines that lead to each sensor in the sensor arrangement are therefore brought together on a single central line. This bringing together can take place, for example, in the area of the work units. From there, the connection to the control unit is then established using a single central line.
  • the central line can be designed as a one- or two-wire signal line. In any case, however, the number of wires in the central line is much smaller than the number of work units. The large distance between work units and control unit is thus bridged by means of a single central line with one or two wires and can therefore be designed particularly cost-effectively.
  • the control unit is normally located in a central location on the agricultural machine or in a cab of a tractor that pulls or carries the machine. Due to the fact that only a single central line is used, only a user can recognize whether or not there is a fault.
  • the invention is based on the knowledge that in the event of a malfunction, proper operation is no longer possible and the user of the agricultural machine must in any case leave the driver's cab and go to the working parts in order to eliminate the malfunction. It is therefore not necessary for the location of the malfunction to be transmitted to the user by means of a separate signal line between the sensor and the control unit.
  • At least one device for displaying the operating state of the working unit is assigned to each working unit and the device for displaying the operating state is controlled by the sensor assigned to the working unit. It is therefore provided that, depending on the state of the working unit, the detector detects a fault or proper operation and the device for displaying the operating state is operated according to the state. This can For example, it could be an LED that is switched on when a fault is detected and switched off otherwise. The user can therefore see directly when visiting the work units which work unit is faulty. This means that the presence of a fault in any work unit can be reported to the user via a single central line for all work units.
  • the device for displaying the operating status of each work unit shows the user, who has visited the work units to resolve the fault, directly which work unit is faulty.
  • the state of the art such as in DE 88 17 220 U1, also provides for the location of the fault to be shown to the user, for example by means of a large number of LEDs.
  • this display is provided in the driver's cab of the agricultural machine. There, the driver of a twelve-row machine, for example, is shown that there is a fault in the seventh work unit. The driver then leaves the driver's cab and looks for the work unit that has a fault. To do this, the driver must, for example, count the rows and also know which side the rows are numbered from. This procedure is cumbersome and can lead to unnecessary delays.
  • the invention therefore provides the advantage that a fault that has occurred can be reported to the driver by means of a simplified sensor arrangement and that the fault is displayed to the user directly on the faulty work unit so that the user can determine the location of the fault more easily and quickly.
  • the central line is also connected to a defined first potential, in particular a defined supply voltage, by means of at least one line with a defined resistance.
  • a defined first potential in particular a defined supply voltage
  • the central line is connected to a defined supply voltage.
  • the resistance of the central line is known.
  • a resistance of a defined size can be provided in the central line or between the central line and the supply voltage.
  • the supply voltage is preferably 12 V.
  • the parallel-connected signal lines are each connected to the central line on the one hand and a defined second potential, in particular zero potential or ground, on the other hand, and the sensors are designed to change the resistance of the respective parallel-connected signal line between the central line or electronic control unit and the second potential.
  • the sensor is designed as a switch which selectively closes or opens a contact in the event of a fault, so that the central line is connected to or disconnected from the second potential. This can be detected via the central line as a changed resistance and/or voltage drop, so that a fault can be indicated.
  • the signal lines connected in parallel each have a resistance of at least 100 Q.
  • the resistors are preferably selected such that their size is significant compared to the line resistance of the central line and/or the signal lines. Depending on the number of faults that have occurred, the voltage drop or the resistance that can be determined by the central line changes.
  • the electronic control unit is designed to determine the number of parallel-connected signal lines with a first resistance value and/or the number of parallel-connected signal lines with a second resistance value. In this way, the control unit can determine the number of switched sensors and thus the number of faulty work units. Depending on the design of the sensor arrangement, different resistance values can also be selected. In this way, the voltage drop and/or the change in resistance that can be determined using the central line depends on the location of the fault, so that the location of the fault can be determined and displayed despite the use of a single central line.
  • the invention also provides an agricultural machine with a corresponding sensor arrangement according to claim 7.
  • this agricultural machine is equipped with a plurality, in particular at least one, device for displaying the operating state of the working unit, in particular a light source.
  • the operating state of the respective working unit can be displayed in a particularly advantageous manner, so that the location of the fault is shown to the user and he can eliminate the fault.
  • the respective device for displaying the operating state is controlled in particular by the sensor arrangement according to the invention. It is therefore provided that the display of the operating state is operated depending on the state of the respective sensor, for example an LED is switched on or off. The operating state of the LED can be controlled directly by the sensor.
  • Fig. 1 shows a first sensor arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows a second sensor arrangement according to the invention.
  • a first sensor arrangement according to the invention is shown in Figure 1.
  • This shows an electronic control unit (ECU) 1, which can be arranged on the agricultural machine or on a tractor connected to this agricultural machine.
  • the electronic control unit can be designed in particular as a job computer or terminal.
  • the electronic control unit (1) can be designed to monitor and/or control a large number of sensors and parameters of the agricultural machine or can only be provided to monitor the proper operation of the work units.
  • a plurality of sensors 2, sensor 1, sensor 2, sensor n are shown, which are arranged on working units of the agricultural machine (not shown) and monitor the functionality of the agricultural machine.
  • These can be, for example, sowing units of a sowing coulter, for example a seed line and/or a singling unit.
  • sowing units of a sowing coulter for example a seed line and/or a singling unit.
  • These components can become clogged and/or fail during operation of the sowing machine, so that no seed is introduced into the soil at the corresponding sowing unit. Since the sowing slot is closed behind the sowing coulter and the seed is accordingly covered with soil, a malfunction is not immediately apparent to the user, especially from the driver's cab. In other ways, the driver cannot easily recognize whether a working unit, in this case a sowing coulter, is functioning properly.
  • sensors 2 are arranged on the individual working units, in particular at least one sensor per working unit.
  • three sensors 2 are shown, named sensor 1, sensor 2, sensor n.
  • a large number of working units and thus sensors can be arranged on the agricultural machine, for example 12, 24 or more.
  • the sensors 2 are connected to a central line 4 by means of a parallel connection of signal lines 3 and via this to the electronic control unit 1.
  • the central line 4 is connected to a first potential 9, for example a central voltage supply of +12 V, by means of at least one line 6 with a defined resistance.
  • the defined resistance of the line can be formed by a known length and/or cross-section of the line 6 or a resistor 7 arranged in this line.
  • one line 6 with a defined resistance per working unit connects the central line with the first potential.
  • the signal lines 3 are connected to a defined second potential 8, in particular zero potential or ground.
  • the sensors 2 are designed to change the resistance in the respective signal line 3.
  • each sensor 2 is assigned to a signal line 3. It can be provided, for example, that the sensor 2 opens or closes a switch s, for example in the form of a relay or transistor, within the signal line 3 depending on the operating state of the work unit, in particular if a fault occurs and is detected by the sensor 2, the switch 5 closes so that the central line 4 is connected to the second potential 8.
  • the sensor 2 itself is arranged within the signal line 3 and changes its resistance and thus the resistance of the signal line between the central line 4 and the second potential 8. For example, the sensor 2 can change its resistance as the ambient temperature changes and thus detect a fault when the work unit is running hot.
  • the resistance in the relevant signal line 3 is adjusted when one or more faults occur in a working unit, resulting in a changed voltage drop on the central line 4, which can be determined by the electronic control unit 1.
  • the electronic control unit 1 can report a fault to the user. It can be provided that one or more threshold values are set for the determined voltage, and if these are exceeded or not reached, a fault or fault-free operation is reported by the control unit 1.
  • FIG. 2 A second possible embodiment of a sensor device according to the invention is shown in Fig. 2.
  • This also discloses an electronic control unit 1, which is connected to a first potential 9 by means of a central line 4 and one or more lines 6 with resistors 7.
  • the latter can again be a potential provided by a central voltage supply, for example a supply voltage of +12 V.
  • the central line 4 is again connected to a second potential 8, in particular zero potential or ground.
  • the sensors 2, sensor 1, sensor 2 and sensor n are designed to adapt the resistance of the signal lines 3.
  • a large number of similar sensors 2 connected in parallel can be connected on the one hand to the central line 4 and on the other hand to the second potential 8, wherein preferably each of these sensors monitors the operating state of a working unit.
  • the sensors 2 are designed to adapt the resistance of the respective signal line 3 depending on the operating state of the respective working unit, for example by switching a relay or a transistor; alternatively, the sensor 2 itself can also be arranged in the signal line and change its resistance depending on the operating state of the respective working unit.
  • the invention provides that resistors 10 of a defined size are arranged in the signal line.
  • the resistor 10 is preferably large compared to the resistance of the signal line 3, in particular at least 100 Q. In this way, the number of faults that have occurred can be determined. Depending on the switching state of the switches 5 or the number of switches 5 in a switched state, the voltage drop measured by the electronic control unit 1 changes, so that the number of faults that have occurred can be detected.
  • the sensors 2 themselves can also, for example, be designed as variable resistors, the resistance depending on the operating state of the respective working unit.
  • threshold values are set for the measured voltage drop, so that the electronic control unit indicates one fault when the measured value is between a first and a second threshold value, two faults between a second and a third threshold value, etc.
  • the resistors 10 must be selected to be correspondingly large. Alternatively or additionally, the resistors 10 can be selected differently so that if a fault occurs, the voltage drop allows the location of the fault to be determined.
  • the sensor arrangement according to the invention can be used for a large number of agricultural machines, in particular for monitoring a large number of similar work units, such as sowing units or spray nozzles or sections of a field sprayer.

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Abstract

Sensoranordnung für eine landwirtschaftliche Maschine, insbesondere Verteilmaschine, mit einer Mehrzahl von gleichartigen Sensoren (2), insbesondere Verstopfungs- und/oder Füllstandssensoren, zur Überwachung eines Betriebszustandes, wobei jeder Sensor (2) der Mehrzahl von Sensoren individuell einer von mehreren Arbeitseinheiten, insbesondere Verteilaggregaten, der landwirtschaftlichen Maschine zugeordnet ist, wobei die Sensoren (2) mit einer elektronischen Steuereinheit (1) der landwirtschaftlichen Maschine mittels jeweils einer Signalleitung (3) verbunden und ausgebildet sind zumindest zwei Betriebszustände der jeweiligen Arbeitseinheit zu erfassen und in Reaktion auf den erfassten Betriebszustand den Widerstand in der Signalleitung (3) zwischen zumindest einem ersten und einem zweiten Wert zu schalten, insbesondere einen Schalter (5) in der Signalleitung zu öffnen und zu schließen, um den erfassten Betriebszustand der elektronischen Steuereinheit (1) anzuzeigen. Um eine möglichst einfache und effiziente Sensoranordnung für landwirtschaftliche Maschinen zu schaffen ist vorgesehen, die Mehrzahl von Signalleitungen (3) parallel geschaltet und jeweils mit einer einzigen Zentralleitung (4) und einzig über diese mit der elektronischen Steuereinheit (1) verbunden sind.

Description

Sensoranordnung für eine landwirtschaftliche Maschine
Die Erfindung betrifft ein eine Sensoranordnung für eine landwirtschaftliche Maschine gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 .
Derartige Sensoranordnungen sind seit geraumer Zeit bekannt und beispielsweise für die Verstopfungsdetektion von Arbeitseinheiten, wie Förder- und/oder Verteilorganen, bei landwirtschaftlichen Verteilmaschinen gebräuchlich. Insbesondere gilt dies für Maschinen mit einer großen Menge von derartigen Arbeitseinheiten, wie Sämaschinen oder Feldspritzen mit großer Arbeitsbreite und dementsprechend mehreren Dutzend von Säaggregaten oder Spritzdüsen.
Die DE 88 17 220 U1 offenbart dementsprechend an jedem Auslass eines Verteilers einer pneumatischen Sämaschine einen Sensor anzuordnen, welcher den Förderluftstrom erfasst und bei abreißendem Förderluftstrom eine Verstopfung signalisiert. Dies wird dadurch erreicht, dass der Widerstandswert eines einzelnen Sensors mit dem Mittelwert des Widerstands aller anderen Sensoren verglichen wird. Bei einer ausreichenden Differenz der Widerstandswerte, wird durch einen hierdurch auftretenden Spannungsabfall eine entsprechende Anzeigevorrichtung, beispielsweise eine LED aktiviert und dem Benutzer eine Verstopfung an der entsprechenden Arbeitseinheit signalisiert.
Hierfür muss zumindest eine Signalleitung pro Arbeitseinheit und eine zusätzliche Signalleitung für die Mittelwertbildung der Zustände aller Arbeitseinheiten zwischen diesen und der Steuereinheit vorgehalten werden, bei N Arbeitseinheiten also N+1 Signalleitungen. Selbst wenn sich die Anzahl auf N Signalleitungen reduzieren ließe, wäre dies bei den immer größeren Arbeitsbreiten und damit der immer größeren Anzahl von Arbeitseinheiten, beispielsweise Säaggregaten moderner landwirtschaftlicher Maschinen, eine beträchtliche Anzahl von Signalleitungen. Hinzu kommt, dass die Entfernung zwischen Steuereinheit und Arbeitseinheit mit zunehmender Größe moderner landwirtschaftlicher Maschinen und beispielsweise damit einhergehend größeren Tankvolumina zunimmt, was beträchtliche Kosten bei der Ausrüstung der Maschinen verursacht. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es entsprechend eine möglichst einfache und effiziente Sensoranordnung für landwirtschaftliche Maschinen zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 . Es ist also vorgesehen, dass die Mehrzahl von Signalleitungen der Sensoren parallel geschaltet und jeweils mit einer einzigen Zentralleitung und einzig über diese mit der elektronischen Steuereinheit verbunden sind. Die Signalleitungen, welche zu jedem Sensor der Sensoranordnung führen werden also auf einer einzigen Zentralleitung zusammengeführt. Dieses Zusammenführen kann beispielsweise im Bereich der Arbeitseinheiten erfolgen. Von dort aus wird dann mittels einer einzigen Zentralleitung die Verbindung zur Steuereinheit hergestellt. Die Zentralleitung kann als ein- oder zweiadrige Signalleitung ausgeführt sein. In jedem Fall ist jedoch die Anzahl der Adem der Zentralleitung sehr viel kleiner als die Anzahl der Arbeitseinheiten. Die große Distanz zwischen Arbeitseinheiten und Steuereinheit wird somit mittels einer einzigen Zentralleitung mit ein oder zwei Adem überbrückt und kann somit besonders kostengünstig ausgeführt sein. Die Steuereinheit befindet sich normalerweise an einem zentralen Ort der landwirtschaftlichen Maschine oder in einer Kabine einer die Maschine ziehenden oder tragenden Zugmaschine. Durch die Tatsache, dass nur eine einzige Zentralleitung ausgeführt ist, kann lediglich durch einen Benutzer erkannt werden, ob eine Störung vorliegt oder nicht. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer Störung ein ordnungsgemäßer Betrieb nicht mehr möglich ist und der Benutzer der landwirtschaftlichen Maschine in jedem Fall die Fahrerkabine verlassen und die Arbeitsorgane aufsuchen muss, um die Störung zu beseitigen. Es ist also nicht erforderlich, dass der Ort der Störung dem Benutzer mittels einer separaten Signalleitung zwischen Sensor und Steuereinheit übermittelt wird.
Vielmehr ist es entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ausreichend, wenn jeder Arbeitseinheit zumindest eine Vorrichtung zur Anzeige des Betriebszustandes der Arbeitseinheit, insbesondere ein Leuchtmittel, zugeordnet ist und die Vorrichtung zur Anzeige des Betriebszustandes durch den der Arbeitseinheit zugeordneten Sensor gesteuert wird. Es ist also vorgesehen, dass je nach Zustand der Arbeitseinheit der Detektor eine Störung oder einen ordnungsgemäßen Betrieb ermittelt und entsprechend des Zustandes die Vorrichtung zur Anzeige des Betriebszustandes betrieben wird. Dies kann beispielsweise eine LED sein, die bei einer ermittelten Störung angeschaltet und ansonsten abgeschaltet wird. Der Benutzer kann also beim Aufsuchen der Arbeitseinheiten direkt erkennen, bei welcher der Arbeitseinheiten eine Störung vorliegt. Hierdurch wird zum einen erreicht, dass das Vorliegen einer Störung an einer beliebigen Arbeitseinheit mittels einer einzigen Zentralleitung für alle Arbeitseinheiten an den Benutzer gemeldet werden kann. Außerdem wird durch die Vorrichtung zur Anzeige des Betriebszustandes an jeder Arbeitseinheit dem Benutzer, welcher zur Behebung der aufgetretenen Störung die Arbeitseinheiten aufgesucht hat direkt angezeigt, an welcher Arbeitseinheit sich die Störung befindet.
Zwar ist auch im Stand der Technik, wie beispielsweise in der DE 88 17 220 U1 vorgesehen, dass dem Benutzer der Ort der Störung, beispielsweise mittels einer Vielzahl von LEDs angezeigt wird. Diese Anzeige ist im Stand der Technik jedoch in der Fahrerkabine der landwirtschaftlichen Maschine vorgesehen. Dort wird dem Fahrer beispielsweise bei einer zwölfreihigen Maschine angezeigt, dass an der siebten Arbeitseinheit eine Störung vorliegt. Der Fahrer verlässt daraufhin die Fahrerkabine und sucht die Arbeitseinheit auf, welche eine Störung aufweist. Der Fahrer muss hierfür nun beispielsweise die Reihen abzählen und zudem wissen, von welcher Seite die Reihen durchnummeriert sind. Diese Vorgehensweise ist umständlich und kann zu unnötigen Zeitverzögerungen führen.
Die Erfindung schafft also zum einen den Vorteil, dass eine eingetretene Störung dem Fahrer mittels einer vereinfachten Sensoranordnung gemeldet werden kann und dass die Störung dem Benutzer direkt an der gestörten Arbeitseinheit angezeigt wird, so dass dieser den Ort der Störung einfacher und schneller ermitteln kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Zentralleitung außerdem mittels zumindest einer Leitung mit definiertem Widerstand mit einem definierten ersten Potential, insbesondere einer definierten Versorgungsspannung, verbunden. Auf diese Weise lässt sich die erfindungsgemäße Sensoranordnung besonders einfach realisieren. Die Zentralleitung ist mit einer definierten Versorgungsspannung verbunden. Der Widerstand der Zentralleitung ist bekannt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Widerstand definierter Größe in der Zentralleitung oder zwischen Zentralleitung und Versorgungsspannung angeordnet sein. Die Versorgungsspannung beträgt vorzugsweise 12 V.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die parallel geschalteten Signalleitungen jeweils mit der Zentralleitung einerseits und einem definierten zweiten Potential, insbesondere Nullpotential oder Masse, andererseits verbunden sind und die Sensoren ausgebildet sind, den Widerstand der jeweiligen parallel geschalteten Signalleitung zwischen Zentralleitung bzw. elektronischer Steuereinheit und zweitem Potential zu verändern. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Sensor als Schalter ausgebildet ist, welcher bei einer Störung einen Kontakt wahlweise schließt oder öffnet, so dass die Zentralleitung mit dem zweiten Potential verbunden oder von diesem getrennt ist. Dies kann über die Zentralleitung als veränderter Widerstand und/oder Spannungsabfall detektiert werden, so dass eine Störung angezeigt werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die parallel geschalteten Signalleitungen jeweils einen Widerstand von mindestens 100 Q aufweisen. Auf diese Weise kann bei einem Auftreten einer Störung an mehreren Arbeitseinheiten und einem entsprechenden Schalten der Sensoren die Anzahl der aufgetretenen Störungen ermittelt werden, wenngleich der Ort unbekannt ist. Die Widerstände werden vorzugsweise derart gewählt, dass ihre Größe signifikant im Vergleich zum Leitungswiderstand der Zentralleitung und/oder der Signalleitungen ist. Je nach Anzahl der aufgetretenen Störungen ändert sich der Spannungsabfall bzw. der Widerstand, welcher durch die Zentralleitung ermittelt werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist entsprechend vorgesehen, dass die elektronische Steuereinheit ausgebildet ist, die Anzahl der parallel geschalteten Signalleitungen mit einem ersten Widerstandswert und/oder die Anzahl der parallel geschalteten Signalleitungen mit einem zweiten Widerstandswert zu ermitteln. Auf diese Weise lässt sich durch die Steuereinheit die Anzahl der geschalteten Sensoren und damit die Anzahl der gestörten Arbeitseinheiten ermitteln. Je nach Ausführung der Sensoranordnung kann auch vorgesehen sein, verschiedene Widerstandsgrößen zu wählen. Auf diese Weise hängt der Spannungsabfall und/oder die Änderung des Widerstands, welche mittels der Zentralleitung ermittelt werden kann, vom Ort der Störung ab, so dass trotz der Verwendung einer einzigen Zentralleitung der Ort der Störung ermittelt und angezeigt werden kann. Da bei landwirtschaftlichen Maschinen die Entfernung zwischen den einzelnen Arbeitseinheiten beträchtlich sein kann, ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Signalleitungen und/oder der Ort des Verbindungspunkts zwischen Zentralleitung und der jeweiligen Signalleitung sehr unterschiedlich sein kann, was wiederum einen Einfluss auf den jeweils ermittelten Widerstand bzw. den Spannungsabfall hat und hierbei berücksichtigt werden muss.
Die Erfindung stellt zudem eine landwirtschaftliche Maschine mit einer entsprechenden Sensoranordnung nach Anspruch 7 bereit.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist diese landwirtschaftliche Maschine mit einer Mehrzahl, insbesondere je zumindest einer, Vorrichtung zur Anzeige des Betriebszustandes der Arbeitseinheit, insbesondere einem Leuchtmittel, ausgerüstet. Auf diese Weise kann besonders vorteilhaft an der jeweiligen Arbeitseinheit dessen Betriebszustand angezeigt werden, so dass dem Anwender der Ort der Störung angezeigt wird und dieser die Störung beseitigen kann. Die jeweilige Vorrichtung zur Anzeige des Betriebszustandes wird hierbei insbesondere durch die erfindungsgemäße Sensoranordnung gesteuert. Es ist also vorgesehen, dass je nach Zustand des jeweiligen Sensors die Anzeige des Betriebszustandes betrieben wird, beispielsweise eine LED ein- oder ausgeschaltet ist. Der Betriebszustand der LED kann hierbei direkt durch den Sensor gesteuert werden.
Weitere vorteilhafte Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beispielsbeschreibung und den Figuren, hierbei zeigen
Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Sensoranordnung; und
Fig. 2 eine zweite erfindungsgemäße Sensoranordnung. Eine erste erfindungsgemäße Sensoranordnung ist in Figur 1 gezeigt. Diese zeigt eine elektronische Steuereinheit (ECU) 1 , welche auf der landwirtschaftlichen Maschine oder einer mit dieser landwirtschaftlichen Maschine verbundenen Zugmaschine angeordnet sein kann. Die elektronische Steuereinheit kann insbesondere als Jobrechner oder Terminal ausgebildet sein. Die elektronische Steuereinheit (1 ) kann ausgebildet sein, eine Vielzahl von Sensoren und Parametern der landwirtschaftlichen Maschine zu überwachen und/oder zu steuern oder lediglich vorgesehen sein den ordnungsgemäßen Betrieb der Arbeitseinheiten zu überwachen.
Zudem ist eine Mehrzahl von Sensoren 2, Sensor 1 , Sensor 2, Sensor n gezeigt, welche an nicht dargestellten Arbeitseinheiten der landwirtschaftlichen Maschine angeordnet sind und die Funktionstüchtigkeit der landwirtschaftlichen Maschine überwachen. Dies können beispielsweise Säeinheiten eines Säschares sein, beispielsweise eine Saatgutleitung und/oder eine Vereinzelungseinheit. Diese Bauteile können während des Betriebs der Sämaschine verstopfen und/oder ausfallen, so dass an der entsprechenden Säeinheit kein Saatgut in den Boden eingebracht wird. Da der Säschlitz hinter dem Säschar geschlossen wird und das Saatgut entsprechend mit Erde bedeckt ist, ist eine Fehlfunktion für den Anwender, zumal aus der Fahrerkabine, nicht ohne weiteres ersichtlich. Auch sonst kann durch den Fahrer nicht ohne weiteres erkannt werden, ob eine Arbeitseinheit, in diesem Fall ein Säschar, ordnungsgemäß funktioniert. Zu diesem Zweck sind also an den einzelnen Arbeitseinheiten Sensoren 2 angeordnet, insbesondere zumindest ein Sensor pro Arbeitseinheit. Im Ausführungsbeispiel sind drei Sensoren 2 gezeigt, benannt Sensor 1 , Sensor 2, Sensor n. Es kann eine Vielzahl Arbeitseinheiten und damit Sensoren an der landwirtschaftlichen Maschine angeordnet sein, beispielsweise 12, 24 oder mehr.
Die Sensoren 2 sind mittels einer Parallelschaltung von Signalleitungen 3 mit einer Zentralleitung 4 und über dieser mit der elektronischen Steuereinheit 1 verbunden. Zudem ist die Zentralleitung 4 mittels zumindest einer Leitung 6 mit definiertem Widerstand mit einem ersten Potential 9 verbunden, beispielsweise einer zentralen Spannungsversorgung von +12 V. Der definierte Widerstand der Leitung kann durch eine bekannte Länge und/oder Querschnitt der Leitung 6 oder einen in dieser Leitung angeordneten Widerstand 7 gebildet werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass je eine Leitung 6 mit definiertem Widerstand pro Arbeitseinheit die Zentralleitung mit dem ersten Potential verbindet.
Die Signalleitungen 3 sind mit einem definierten zweiten Potential 8, insbesondere Nullpotential oder Masse, verbunden. Zudem sind die Sensoren 2 ausgebildet, den Widerstand in der jeweiligen Signalleitung 3 zu ändern. Jeder Sensor 2 ist mit anderen Worten also einer Signalleitung 3 zugeordnet. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Sensor 2 je nach Betriebszustand der Arbeitseinheit einen Schalter s, beispielsweise in Form eines Relais oder Transistors, innerhalb der Signalleitung 3 öffnet oder schließt, insbesondere bei einer auftretenden und durch den Sensor 2 detektierten Störung den Schalter 5 schließt, so dass die Zentralleitung 4 mit dem zweiten Potential 8 verbunden ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Sensor 2 selbst innerhalb der Signalleitung 3 angeordnet ist und seinen Widerstand und damit den Widerstand der Signalleitung zwischen Zentralleitung 4 und zweitem Potential 8 ändert. Beispielsweise kann der Sensor 2 mit sich ändernder Umgebungstemperatur seinen Widerstand ändern und bei heiß laufender Arbeitseinheit so eine Störung detektieren.
Durch den bei einer oder mehreren auftretenden Störung einer Arbeitseinheit angepassten Widerstand in der betreffenden Signalleitung 3 ergibt sich ein veränderter Spannungsabfall an der Zentralleitung 4, welcher durch die elektronische Steuereinheit 1 ermittelt werden kann. Diese kann in diesem Fall dem Anwender eine Störung melden. Es kann vorgesehen sein für die ermittelte Spannung einen oder mehrere Schwellwerte festzulegen, bei dessen über- oder unterschreiten eine Störung bzw. ein störungsfreier Betrieb durch die Steuereinheit 1 gemeldet wird.
Ein zweites mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ist in Fig. 2 gezeigt. Diese offenbart ebenfalls eine elektronische Steuereinheit 1 , welche mittels einer Zentralleitung 4 und einer oder mehreren Leitungen 6 mit Widerständen 7 mit einem ersten Potential 9 verbunden ist. Bei letzterem kann es sich wiederum um ein von einer zentralen Spannungsversorgung bereitgestelltes Potential, beispielsweise eine Versorgungsspannung von +12 V handeln. Wiederum ist die Zentralleitung 4 mittels mehrerer Signalleitungen 3, zumindest einer pro Arbeitseinheit, mit einem zweiten Potential 8, insbesondere Nullpotential oder Masse, verbunden. Die Sensoren 2, Sensor 1 , Sensor 2 und Sensor n, sind ausgebildet, den Widerstand der Signalleitungen 3 anzupassen. Es können eine Vielzahl von gleichartigen parallelgeschalteten Sensoren 2 einerseits mit der Zentralleitung 4 und andererseits mit dem zweiten Potential 8 verbunden sein, wobei vorzugsweise jeder dieser Sensoren den Betriebszustand einer Arbeitseinheit überwacht. Die Sensoren 2 sind ausgebildet den Widerstand der jeweiligen Signalleitung 3 in Abhängigkeit des Betriebszustandes der jeweiligen Arbeitseinheit anzupassen, beispielsweise durch Schalten eines Relais oder eines Transistors, alternativ kann auch der Sensor 2 selbst in der Signalleitung angeordnet sein und seinen Widerstand in Abhängigkeit des Betriebszustandes der jeweiligen Arbeitseinheit verändern.
Zusätzlich ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass in der Signalleitung Widerstände 10 definierter Größe angeordnet sind. Vorzugsweise ist der Widerstand 10 groß gegen den Widerstand der Signalleitung 3, insbesondere zumindest 100 Q. Auf diese Weise kann die Anzahl der aufgetretenen Störungen ermittelt werden. Je nach Schaltzustand der Schalter 5 bzw. Anzahl der Schalter 5 in einem geschalteten Zustand ändert sich der durch die elektronische Steuereinheit 1 gemessene Spannungsabfall, so dass die Anzahl der aufgetretenen Störungen detektiert werden kann. Auch können beispielsweise die Sensoren 2 selbst als veränderliche Widerstände ausgeführt sein, wobei der Widerstand vom Betriebszustand der jeweiligen Arbeitseinheit abhängt. Zur Erkennung der Anzahl der aufgetretenen Störungen durch die elektronische Steuereinheit 1 kann insbesondere vorgesehen sein, dass Schwellwerte für den gemessenen Spannungsabfall festgelegt werden, so dass die elektronische Steuereinheit bei einem Messwert zwischen einem ersten und einem zweiten Schwellwert ein Störung anzeigt, zwischen einem zweiten und dritten Schwellwert zwei Störungen usw.
Da sich die Länge der Signalleitungen 3 und auch der Ort des Verbindungspunktes zwischen Zentralleitung und den jeweiligen Signalleitungen bei landwirtschaftlichen Maschinen aufgrund ihrer Größe stark unterscheiden kann und entsprechend unterschiedliche Leitungswiderstände auftreten, sind die Widerstände 10 entsprechend groß zu wählen. Alternativ oder zusätzlich können die Widerstände 10 unterschiedlich gewählt werden, so dass bei einer auftretenden Störung der Spannungsabfall auf den Ort der Störung schließen lässt.
Die erfindungsgemäße Sensoranordnung ist für eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Maschinen einsetzbar, insbesondere für die Überwachung einer Vielzahl gleichartiger Arbeitseinheiten, wie Säaggregaten oder Spritzdüsen oder Teilbreiten einer Feldspritze.

Claims

Patentansprüche
1 . Sensoranordnung für eine landwirtschaftliche Maschine, insbesondere Verteilmaschine, mit einer Mehrzahl von gleichartigen Sensoren (2), insbesondere Verstopfungs- und/oder Füllstandssensoren, zur Überwachung eines Betriebszustandes, wobei jeder Sensor (2) der Mehrzahl von Sensoren individuell einer von mehreren Arbeitseinheiten, insbesondere Verteilaggregaten, der landwirtschaftlichen Maschine zugeordnet ist, wobei die Sensoren (2) mit einer elektronischen Steuereinheit (1 ) der landwirtschaftlichen Maschine mittels jeweils einer Signalleitung (3) verbunden und ausgebildet sind zumindest zwei Betriebszustände der jeweiligen Arbeitseinheit zu erfassen und in Reaktion auf den erfassten Betriebszustand den Widerstand in der Signalleitung (3) zwischen zumindest einem ersten und einem zweiten Wert zu schalten, insbesondere einen Schalter (5) in der Signalleitung zu öffnen und zu schließen, um den erfassten Betriebszustand der elektronischen Steuereinheit (1 ) anzuzeigen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Signalleitungen (3) parallel geschaltet und jeweils mit einer einzigen Zentralleitung (4) und einzig über diese mit der elektronischen Steuereinheit (1 ) verbunden sind.
2. Sensoranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arbeitseinheit zumindest eine Vorrichtung zur Anzeige des Betriebszustandes der Arbeitseinheit, insbesondere ein Leuchtmittel, zugeordnet ist und die Vorrichtung zur Anzeige des Betriebszustandes durch den der Arbeitseinheit zugeordneten Sensor (2) gesteuert wird.
3. Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralleitung (4) außerdem mittels zumindest einer Leitung (6) mit definiertem Widerstand mit einem definierten ersten Potential (9), insbesondere einer definierten Versorgungsspannung, verbunden ist.
4. Sensoranordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel geschalteten Signalleitungen (3) jeweils mit der Zentralleitung (4) einerseits und einem definierten zweiten Potential (8), insbesondere Nullpotential, andererseits verbunden sind und die Sensoren (2) ausgebildet sind, den Widerstand der jeweiligen parallel geschalteten Signalleitung (3) zwischen Zentralleitung (4) bzw. elektronischer Steuereinheit und zweitem Potential (8) zu verändern.
5. Sensoranordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel geschalteten Signalleitungen (3) jeweils einen Widerstand von mindestens 100 Q aufweisen.
6. Sensoranordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (1 ) ausgebildet ist, die Anzahl der parallel geschalteten Signalleitungen (3) mit einem ersten Widerstandswert und/oder die Anzahl der parallel geschalteten Signalleitungen (3) mit einem zweiten Widerstandswert zu ermitteln.
7. Landwirtschaftliche Maschine, insbesondere Verteilmaschine mit einer Mehrzahl von gleichartigen Sensoren (1 ) zur Überwachung eines Betriebszustandes, wobei jeder Sensor der Mehrzahl von Sensoren individuell einer von mehreren Arbeitseinheiten, insbesondere Verteilaggregaten, der landwirtschaftlichen Maschine zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die landwirtschaftliche Maschine mit einer Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgerüstet ist.
8. Landwirtschaftliche Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Arbeitseinheiten, insbesondere jede Arbeitseinheit, mit einer Vorrichtung zur Anzeige des Betriebszustandes der Arbeitseinheit, insbesondere einem Leuchtmittel, ausgerüstet ist.
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