DE102017115150A1

DE102017115150A1 - System und Verfahren zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder Steuerung von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE102017115150A1
Application number: DE102017115150.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Horsch
Original assignee: Horsch Maschinen GmbH
Current assignee: Horsch Maschinen GmbH
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2019-01-10
Also published as: EP3648564A1; WO2019007801A1

Abstract

Es sind ein System (10) und ein Verfahren zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von einzelnen oder gleichzeitig mehreren selbstfahrenden Fahrzeugen (F, F, F), Arbeitsmaschinen oder sonstigen beweglichen Fahr- oder Flugzeugen offenbart, bei dem zumindest ein zu überwachendes, zu lokalisierendes und/oder zu steuerndes Fahrzeug (F, F, F) eine Einrichtung zu seiner Lokalisierung innerhalb einer bekannten räumlichen Umgebung aufweist, die insbesondere zur Erzeugung von durch Satellitenunterstützung gewonnenen Ortskoordinaten in Bezug auf die bekannte räumliche Umgebung in elektronisch verarbeitbarer Form ausgestattet ist.Das System (10) umfasst einen elektronischen Datensatz (D), der innerhalb einer räumlichen Umgebung beliebige Ortskoordinaten, die das Fahrzeug (F, F, F) lokalisieren, jeweils einer definierten Position innerhalb der räumlichen Umgebung zuordnet; eine Zuordnungsvorschrift (Z), die den elektronischen Datensatz zur Zuordnung von Ortskoordinaten innerhalb der räumlichen Umgebung mit beweglichen Ortskoordinaten des innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen Fahrzeuges (F, F, F) verknüpft; eine Kommunikationseinrichtung (K), welche die verknüpften Ortskoordination des innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen und/oder sich bewegenden Fahrzeuges (F, F, F) in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitintervallen oder nahezu in Echtzeit einer Rechnereinheit (R) zur Verfügung stellt, die im Fahrzeug (F, F, F) selbst oder an einer vom Fahrzeug (F, F, F) entfernten Stelle positioniert ist; sowie eine mit der Rechnereinheit (R) kommunizierende Benutzerschnittstelle (B) zur Darstellung und insbesondere zur Visualisierung zumindest von Abschnitten der räumlichen Umgebung, die sich im Umfeld des Fahrzeuges (F, F, F) befinden, wobei die Benutzerschnittstelle (B) dem im Fahrzeug (F, F, F) befindlichen Fahrzeugführer und/oder einer entfernt vom Fahrzeug (F, F, F) befindlichen Fernüberwachungs- und/oder Fernsteuerungsposition verfügbar und zugänglich sein kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von selbstfahrenden Fahrzeugen, Arbeitsmaschinen oder sonstigen beweglichen Fahr- oder Flugzeugen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von selbstfahrenden Fahrzeugen, Arbeitsmaschinen oder sonstigen beweglichen Fahr- oder Flugzeugen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 12.
In der Organisation größerer landwirtschaftlicher Betriebe haben sich schon seit längerer Zeit Einsatzplanungssysteme mit dem Ziel der Effektivitätssteigerung beim Einsatz von Maschinen durchgesetzt. Besonders beim Einsatz großer und leistungsfähiger Arbeitsfahrzeuge bedarf es einer effektiven Einsatzplanung, um die mit der Anschaffung solcher großer Maschinen verbundenen Investitionen in möglichst kurzer Zeit zu amortisieren. Eine kurze Amortisationszeit bedingt jedoch maximale Einsatzzeiten und entsprechend minimale Zeiten, in denen die Maschinen stillstehen, etwa weil aufeinanderfolgende Arbeitseinsätze an benachbarten oder ggf. auch weiter voneinander entfernten Einsatzorten nicht optimal aufeinander abgestimmt sind. In diesem Zusammenhang kann auch das Fahrmanagement an Bedeutung gewinnen, das die Umsetzfahrten zwischen aufeinanderfolgenden Einsätzen hinsichtlich der Entfernungen zwischen den Einsatzorten verkürzen kann.
Die EP 0 821 296 B1 offenbart ein Routenplanungssystem für landwirtschaftliche Arbeitsfahrzeuge wie etwa Mähdrescher, die über eine definierte Arbeitsbreite auf dem Feld verfügen. Mit dem Routenplanungssystem sollen Bearbeitungsfahrweg-Verläufe auf einem Feld generiert werden, um dadurch eine verbesserte Auslastung der landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeuge zu erzielen und so beispielsweise begrenzte Mähdruschzeiten besser auszunutzen oder einer theoretischen Leistungsfähigkeit der Maschinen durch optimale Fahrwegplanungen möglichst nahe zu kommen. Um diese Ziele zu erreichen, schlägt das System die Erfassung feldspezifischer Daten, insbesondere Koordinaten für die Feldumrandung, und arbeitsfahrzeugspezifischer Daten vor, wobei die letzteren Daten etwa durch Arbeits-, Fahrwerks- oder Reifenbreite, Gewichte, Tankvolumina, Grenzneigungs- und Böschungswinkel umfassen können. Aufgrund der feldspezifischen und der arbeitsfahrzeugspezifischen Daten wird in der elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung anhand von einem Berechnungsalgorithmus, der wenigstens ein Optimierungskriterium für die Bearbeitungsroute aufweist, der Bearbeitungsfahrweg-Verlauf in Form einer digitalisierten Bearbeitungsroute generiert und auf einer grafischen Anzeige in einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug dargestellt.
Ein Verfahren zur Steuerung eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges, das ein Fahrmanagement und/oder ein Feldmanagement automatisiert und sicherer machen soll, geht aus der DE 102 50 694 B3 hervor. Das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug ist mit Einrichtungen zur Ermittlung, Speicherung und ansteuerbaren Änderung von relevanten Fahrdaten ausgerüstet. Die Daten einer angekoppelten Last oder eine Anbaugerätes werden ermittelt und zeit-, weg-, positions- oder ereignisrelevant im Bordrechner gespeichert und ausgewertet. Das Nutzfahrzeug ist mit GPS, Ultraschallgerät, Radargerät und Sensoren zur Erfassung und Erkennung von festen oder beweglichen Hindernissen ausgerüstet. Die einzelnen Fahr- und Steuerungsdaten sowie Bedienfunktionen werden optisch oder akustisch angezeigt. Mittels der genannten Einrichtungen, Geräte, Sensoren und Anlagen soll es ermöglicht werden, die Fahrstrecke, Fahrweise und Arbeitsweise des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges einschließlich der angekoppelten Last oder eines Anbaugerätes verschieden getaktet anzuzeigen, auszuwählen, zu steuern oder zu schalten. Aus Sicherheitsgründen ist das Fahrmanagement im öffentlichen Verkehrsraum automatisch gesperrt. Zudem soll die Aufmerksamkeit des Bedieners ständig überwacht werden.
Ein Navigationssystem für Forst- und Landmaschinen ist aus der DE 20 2010 011 118 U1 bekannt. Hierbei steht im Vordergrund, Forstmaschinen im Interesse des optimierten Bodenschutzes möglichst exakt auf vorgegebenen Fahrspuren fahren zu lassen, insbesondere innerhalb sog. Rückegassen oder Feinerschließungslinien. Da ein Fahrer bei seiner Maschinensteuerung bisher im Wesentlichen nur durch optische Hilfsmarkierungen im Wald, etwa durch Farbmarkierungen an Bäumen unterstützt wird, soll die Einhaltung der vorgegebenen Fahrwege mittels des kombinierten Einsatzes eines digitalen Kompass und eines GNSS-Empfängers verbessert werden, indem der digitale Kompass die Richtungsinformationen über eine geeignete Schnittstelle an ein digitales Navigationssystem liefert und dort gleichermaßen einen Ist-Kurs sowie einen Soll-Kurs darstellt.
Ein für landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen vorgesehenes elektronisches Maschinen-Management-System zum positionsgenauen Einleiten von Schalt- und Stellvorgängen bei landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen geht weiterhin aus der EP 1 692 928 A2 hervor. Die mit dem System ausgestatteten landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen verknüpfen geografische Daten einer aktuellen Maschinenposition mit maschinenspezifischen Daten, so dass auf Grundlage der jeweils ermittelten geografischen Daten und der aktuellen Maschinenanforderungen maschinenspezifische Schalt- und Stellvorgänge generiert werden und entsprechende Signale an die jeweiligen Schalt- und Stellelemente gesendet werden können. Das geografische Modul liefert Informationen über Position und entsprechend hinterlegte Daten wie etwa markante Felddaten, Sperrflächen etc., beispielsweise aus einer hinterlegten Farmmanagementsoftware. Das maschinenspezifische Modul wird dadurch in die Lage versetzt, entsprechend der hinterlegten Daten über die Maschine die jeweils erforderliche Aktion zum richtigen Zeitpunkt oder am richtigen Ort einzuleiten. Das maschinenspezifische Modul kann auf diese Weise die erforderlichen Maschinenschaltvorgänge wie Einschalten und/oder Einstellen von Dosierorganen, Ein- oder Ausklappen eines Verteilergestänges, Anheben oder Absenken der Maschine oder deren Arbeitswerkzeuge generieren.
Die auf der WO 2008/094611 A1 basierende deutsche Übersetzung DE 11 2008 000 307 T5 offenbart ein Maschinensimulations- und -steuerungssystem mit einer Benutzerschnittstelle zur Anzeige einer simulierten Umgebung sowie eine Steuerung, die mit der Benutzerschnittstelle und einer entfernt positionierten Maschine in Kommunikationsverbindung steht. Die Steuerung empfängt von der Maschine Echtzeit-Informationen hinsichtlich eines Betriebes der Maschine an einem Arbeitsort. Zudem simuliert die Steuerung auf Grundlage der Informationen den Arbeitsort, den Betrieb der Maschine und die Bewegungen eines Werkzeuges der Maschine und stellt diese Daten der Benutzerschnittstelle zur Verfügung. Gemäß einer vorgeschlagenen Ausführungsvariante kann die Steuerung Geländeinformationen eines ausgewählten Arbeitsortes empfangen und eine simulierte 3D-Umgebung des Arbeitsortes generieren, wobei die simulierte 3D-Umgebung eine Oberfläche des Geländes, Hindernisse auf demselben und/oder Planlinien enthalten, die dem Arbeitsort zugeordnet sind. Insbesondere kann die Benutzerschnittstelle funktional zum Kommunizieren mit einem Geländekennfeld des Arbeitsortes verbunden sein. So kann das Geländekennfeld Arbeitsoberflächendaten enthalten, die eine Bodenerhebung, Erdmaterialzusammensetzung und/oder -konsistenz an mehreren, in Ortskoordinaten festgelegten Stellen des Arbeitsortes festlegen. Zusätzlich kann das Geländekennfeld die Position, Größe, Form, Zusammensetzung und/oder Konsistenz oder- oder unterirdischer Hindernisse an oder in der Nähe von dem Arbeitsort enthalten, beispielsweise Straßen, Versorgungsleitungen, Speichertanks, Gebäude, Grundstücksgrenzen, Bäume, Gewässer und/oder andere Hindernisse.
Schließlich offenbart die DE 199 14 829 A1 ein System zur grafischen Überwachung oder Fernsteuerung von stationären oder mobilen Vorrichtungen wie etwa Fahrzeugen oder Baumaschinen mittels einer Meldevorrichtung von einer Zentrale aus. Bei diesem offenbarten System weist die mobile Vorrichtung einen ersten Funktionsblock zur Messwerterfassung, zur Überwachung und/oder zur Alarmausgabe nach vorgebbaren Regeln und einen zweiten Funktionsblock zum Speichern von anwendungssezifischen Daten der mobilen Vorrichtung auf. Die Zentrale und die mobile Vorrichtung weisen Mittel zur Kommunikation über zwei oder mehr Kommunikationskanäle auf. Der erste Kommunikationskanal ist für eine Kommunikation zwischen einem Kommunikationsserver der Zentrale und dem zweiten Funktionsblock der mobilen Vorrichtung vorgesehen. Der zweite Kommunikationskanal ist zur Kommunikation zwischen einem Visualisierungssystem der Zentrale und dem zweiten Funktionsblock der mobilen Vorrichtung vorgesehen. Zur Realisierung eines Flottenmanagements kann die mobile Vorrichtung einen dritten Funktionsblock aufweisen, der Funktionen für Ortung und/oder für das Flottenmanagement umfasst und der zur Kommunikation mit einem Anwender am Ort der mobilen Vorrichtung ausgestattet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von selbstfahrenden Fahrzeugen, Arbeitsmaschinen oder sonstigen beweglichen Fahr- oder Flugzeugen geeignet ist sowie bei welchem die räumliche Umgebung oder bzw. Ausschnitte von der räumlichen Umgebung simuliert und visualisiert wird.
Diese Aufgaben werden durch ein System mit den Merkmalen im Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
Zur Erreichung der genannten Ziele schlägt die vorliegende Erfindung ein System zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von einzelnen oder gleichzeitig mehreren selbstfahrenden Fahrzeugen, Arbeitsmaschinen oder sonstigen beweglichen Fahr- oder Flugzeugen oder anderen beliebigen Fahrzeugen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 vor. Bei diesem erfindungsgemäßen System weist zumindest ein zu überwachendes, zu lokalisierendes und/oder zu steuerndes Fahrzeug eine Einrichtung zu seiner Lokalisierung innerhalb einer bekannten räumlichen Umgebung auf, die insbesondere zur Erzeugung von durch Satellitenunterstützung gewonnenen Ortskoordinaten in Bezug auf die bekannte räumliche Umgebung in elektronisch verarbeitbarer Form ausgestattet ist. Mit einer solchen Einrichtung zur Lokalisierung ist normalerweise eine Satellitennavigation wie etwa ein GPS-System gemeint, wahlweise auch eine andere Art zur Lokalisierung des Fahrzeuges, die zur Sicherstellung der einwandfreien Funktionsweise normalerweise dem betreffenden Fahrzeug zugeordnet ist.
Außerdem ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße System weiterhin einen elektronischen Datensatz aufweist und/oder mit einem elektronischen Datensatz arbeitet, der innerhalb einer räumlichen Umgebung beliebige Ortskoordinaten, die das Fahrzeug lokalisieren, jeweils einer definierten Position innerhalb der räumlichen Umgebung zuordnet. Mit einem solchen elektronischen Datensatz ist normalerweise eine verfügbare Raumkartierung gemeint, die auf vorhandenes elektronisch erfasstes Kartenmaterial zugreift. Hierbei kann es sich bspw. um öffentlich zugängliche oder anderweitig verfügbare Kartierungsdaten handeln, ggf. auch um selbst erstellte Daten, die für das System genutzt werden können. Mit dem Begriff der räumlichen Umgebung kann wahlweise ein abgrenzbarer oder abgegrenzter Raumbereich gemeint sein. Grundsätzlich muss die räumliche Umgebung jedoch nicht auf einen abgegrenzten Bereich beschränkt sein, sofern der elektronische Datensatz die jeweils verarbeitete und/oder mit der elektronischen Datenverarbeitung zu berücksichtigende Umgebung abbilden kann. Da die Größe und der Umfang solcher Datensätze nur wenigen technischen Beschränkungen unterliegen, gilt dies grundsätzlich auch für die Größe der jeweils im erfindungsgemäßen System berücksichtigten räumlichen Umgebung. Dennoch sei an dieser Stelle der Hinweis gegeben, dass der im vorliegenden Zusammenhang meist verwendete Begriff der „räumlichen Umgebung“ bedarfsweise auch durch den etwas enger gefassten Begriff der „abgegrenzten räumlichen Umgebung“ ersetzt werden kann, sofern dies notwendig oder zweckmäßig erscheint.
Darüber hinaus verknüpft eine Zuordnungsvorschrift den elektronischen Datensatz zur Zuordnung von Ortskoordinaten innerhalb der räumlichen Umgebung (oder der abgegrenzten räumlichen Umgebung) mit beweglichen Ortskoordinaten des innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen Fahrzeuges, womit insbesondere eine Einbettung und In-Beziehung-Setzung des Fahrzeuges in die Kartierung gemeint sein kann, so dass dabei die temporär unveränderlichen, normalerweise jedoch bei Bewegungen des Fahrzeuges im Zeitablauf veränderlichen Ortskoordinaten des Fahrzeuges mit der Umgebung bzw. der betreffenden Landschaft in Beziehung gesetzt werden.
Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße System eine geeignete Kommunikationseinrichtung, welche die verknüpften Ortskoordination des innerhalb der Umgebung (oder der abgegrenzten räumlichen Umgebung) befindlichen und/oder beweglichen und/oder sich bewegenden Fahrzeuges in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitintervallen oder nahezu in Echtzeit einer Rechnereinheit zur Verfügung stellt, die im Fahrzeug selbst oder an einer vom Fahrzeug entfernten Stelle positioniert ist. Als solche Kommunikationseinrichtung eignen sich insbesondere drahtlose Datenübertragungssysteme wie analog oder digital arbeitende Funkverbindungen. Diese Kommunikationseinrichtung des erfindungsgemäßen Systems stellt die verknüpften Ortskoordination des innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen und/oder sich bewegenden Fahrzeuges in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitintervallen oder nahezu in Echtzeit einer Rechnereinheit zur Verfügung, die im Fahrzeug selbst oder an einer vom Fahrzeug entfernten Stelle positioniert ist.
Eine mit der Rechnereinheit kommunizierende Benutzerschnittstelle ist schließlich zur Darstellung und insbesondere zur Visualisierung zumindest von Abschnitten der räumlichen Umgebung vorgesehen und ausgestattet, die sich im Umfeld des Fahrzeuges befinden, wobei die Benutzerschnittstelle dem im Fahrzeug befindlichen Fahrzeugführer und/oder einer entfernt vom Fahrzeug befindlichen Fernüberwachungs- und/oder Fernsteuerungsposition verfügbar und zugänglich sein kann. wenn in diesem Zusammenhang von einem Umfeld des Fahrzeuges gesprochen wird, so kann dies ein engeres Umfeld sein, bspw. ein unmittelbares Vorfeld einer aktuellen Hauptbewegungsrichtung des Fahrzeuges. Das Umfeld kann jedoch auch weiter gefasst sein und bspw. einen größeren Winkelbereich um das Fahrzeug oder die gesamte nähere oder weitere Umgebung um das Fahrzeug herum umfassen. Mit den genannten Abschnitte der räumlichen Umgebung sind insbesondere die Abschnitte unmittelbar um das bewegliche Fahrzeug gemeint, denn diese Abschnitte sollen ja gerade mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems visualisiert und bspw. auf Bildschirmen oder anderen geeigneten optischen Abbildungseinrichtungen zugänglich gemacht werden.
Da das erfindungsgemäße System zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von einzelnen oder gleichzeitig mehreren gleichen oder unterschiedlichen selbstfahrenden Fahrzeugen geeignet und ausgestattet ist, kann es sich insbesondere auch zur Überwachung und/oder Steuerung von mehreren Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte eignen. So kann das System bspw. die gleichzeitige Steuerung und Überwachung vieler Fahrzeuge erlauben, was ein Fahrzeugmanagement oder Flottenmanagement in einem größeren Betrieb ermöglichen kann. Wenn im Zusammenhang mit der Steuerung und/oder Überwachung von mehreren unterschiedlichen Fahrzeugen die Rede ist, so meint dies die voneinander unabhängige Überwachung und/oder Steuerung, nicht jedoch die Bauart oder Typen der Fahrzeuge. Dies können selbstverständlich mehrere gleichartige oder identische Fahrzeuge sein, die sich jedoch in voneinander unabhängiger Weise innerhalb der überwachten Umgebung bewegen oder dort vorübergehend auch stillstehen können. Ebenso können mit dem erfindungsgemäßen System jeweils unterschiedliche Fahrzeuge, Landfahrzeuge, Flugzeuge etc. gesteuert und/oder überwacht werden.
Die sehr allgemein zu verstehende Definition der Fahrzeuge, die mit dem erfindungsgemäßen System überwacht und/oder gesteuert werden können, soll nicht nur Fahrzeuge aller Art umfassen, sondern gleichermaßen auch Flugzeuge und Kombinationsfahrzeuge (wie etwa amphibische Fahrzeuge), da es grundsätzlich denkbar ist, alle Arten von Landschaften und Umgebungen im System zu erfassen, abzubilden und darzustellen, auch solche mit kleineren oder größeren Wasserflächen oder Landschaften aus der Luft. Wenn aber im Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung oder der Ansprüche teilweise aus sprachlichen Gründen nur von Fahrzeugen die Rede ist, sollen alle oben genannten Definitionen oder Varianten mit umfasst sein.
Bei dem erfindungsgemäßen System kann die verarbeitete, elektronisch erfasste und/oder kartierte räumliche Umgebung (bzw. abgegrenzte räumliche Umgebung) gemäß einer ersten Ausführungsvariante zumindest zu wesentlichen Teilen landwirtschaftliche Flächen umfassen oder durch landwirtschaftliche Flächen gebildet sein. Wahlweise oder darüber hinaus kann die räumliche Umgebung auch Umgebung landwirtschaftliche Hofflächen, Verbindungs- und/oder Wirtschaftswege und öffentlich zugängliche oder für den öffentlichen Verkehr vorgesehene Flächen umfassen und/oder zumindest teilweise durch solche Flächen und Wege gebildet sein. Insbesondere bei einem Einsatz des erfindungsgemäßen Systems für ein Flottenmanagement mit mehreren überwachten und/oder gesteuerten Fahrzeugen ist die umfassendere Definition der Umgebung, die auch Hofflächen, Verbindungs- und/oder Wirtschaftswege umfasst, wichtig.
Von besonderem Vorteil kann es für die bessere Systemergonomie sein, wenn die landwirtschaftlichen Flächen und/oder sonstigen Flächen und/oder Wege bei ihrer Visualisierung quasirealistisch darstellbar sind oder dargestellt werden. Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn Höhenprofile und/oder ein Bewuchs und/oder Farben der betrachteten bzw. auf Bildschirmanzeigen o. dgl. wiedergegebenen räumlichen Umgebung quasirealistisch darstellbar sind oder dargestellt werden. Außerdem können bei der Visualisierung wahlweise oder zusätzlich Wetterdaten und/oder Tageshelligkeitswerte berücksichtigt werden. Alle diese genannten Aspekte sind in der Lage, die Ergonomie für die Nutzer des Systems zu verbessern, da sie durch die quasirealistische Widergabe, die Annäherung an die in der Realität vorhandenen Helligkeits- und/oder Farbwerte sowie der Wettergeschehnisse dem Nutzer einen hohen Wiedererkennungseffekt bieten, so dass er sich ohne Orientierungsprobleme unmittelbar in der abgebildeten Umgebung wiederfinden und die Fahrzeuge dort eindeutig lokalisieren kann.
Bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Systems zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von einzelnen oder gleichzeitig mehreren unterschiedlichen selbstfahrenden Fahrzeugen, Arbeitsmaschinen oder sonstigen beweglichen Fahr- oder Flugzeugen oder anderen beliebigen Fahrzeugen kann in vorteilhafter Weise die Visualisierung der Abschnitte der räumlichen Umgebung, die sich in der Umgebung des Fahrzeuges und/oder die sich im unmittelbaren Vorfeld einer aktuellen Hauptbewegungsrichtung des Fahrzeuges befinden, bei der Wiedergabe eine Blickrichtung aus dem Fahrzeug liefern und/oder dessen Umgebung und/oder dessen Vorfeld abbilden. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn für die Betrachter an einem vom Fahrzeug entfernten Ort keine Draufsicht auf die Landschaft mit dem sich in einer bestimmten Umgebung bewegenden Fahrzeug abgebildet und visualisiert wird, sondern eine möglichst realistische perspektivische Sicht aus dem Fahrzeug selbst simuliert wird, wahlweise auch von einem fiktiven Punkt in einer Entfernung genau über dem Fahrzeug, wobei diese Entfernung sinnvollerweise wenige Meter (im Maßstab der jeweiligen Bildwiedergabe) betragen kann.
Während bisher bekannte Telemetrieanwendungen meist eine reine Draufsicht auf die abzubildende räumliche Umgebung liefern, wobei die Bewegungen des jeweils darzustellenden Fahrzeuges mittels Linien oder Punkten o. dgl. dargestellt werden, so dass manche Bewegungssituationen nicht realistisch oder deutlich erkennbar dargestellt werden, liefert das erfindungsgemäße System eine Möglichkeit, Echtzeitbewegungen oder Quasi-Echtzeitbewegungen von Fahrzeugen und Maschinen maßstabsgerecht und für einen Betrachter in sehr realistischer Wiedergabe darzustellen und abzubilden. Das erfindungsgemäße System setzt damit das Prinzip um, möglichst realitätsgetreue Modelle in sog. virtuelle Umgebungen einzufügen, wobei diese als virtuell bezeichneten Umgebungen wahlweise eine mehr oder weniger realitätsgetreue Wiedergabe oder Abbildung realer Landschaften und Umgebungen sein können. Ebenso möglich ist es jedoch, diese Umgebungen mit eigenen Modifikationen, Informationen und/oder Elementen zu ergänzen oder anzureichern, oder im Gegenteil die Informationsdichte in diesen virtuellen Umgebungen durch Entnahme einzelner Komponenten, Elemente, Informationen etc. oder durch sinnvolle Vereinfachungen, Abstrahierungen und/oder Glättungen zu reduzieren und damit dem Betrachter die Erfassung der für ihn wesentlichen Informationen zu erleichtern.
Nicht nur einem vom Fahrzeug entfernten Betrachter können die solchermaßen generierten Bilder zur Verfügung gestellt werden. Aufgrund der beliebigen Duplizierbarkeit oder Vervielfachungsmöglichkeit der den Bildern die Grundlage liefernden Daten kann bei dem System mittels Verknüpfung der Bewegungsdaten, der Ortskoordinaten und/oder der Umgebungsdaten der daraus gebildete visualisierte Blick aus dem Fahrzeug auch dem Fahrzeugführer mittels Anzeigedisplays oder zumindest einem Anzeigedisplay zur Verfügung gestellt werden. Die solchermaßen erzeugten Bilder können in vorteilhafter Weise auch auf mobile Endgeräte übertragen werden, bspw. auf sog. Tablet-Computer oder andere tragbare Rechner.
Ebenso denkbar ist es bei einer Variante des Systems oder bei einer Ergänzung, den mittels Verknüpfung der Bewegungsdaten, der Ortskoordinaten und der Umgebungsdaten gebildeten visualisierten Blick aus dem Fahrzeug an eine stationäre, quasistationäre oder zumindest zeitlich vorübergehend mobile Überwachungsstelle zu übermitteln und dort mittels Anzeigedisplays abzubilden und/oder wenigstens einer überwachenden Person zur Verfügung zu stellen.
Das System kann wahlweise vorsehen, dass die räumliche Umgebung des Fahrzeuges zumindest einen Bereich im unmittelbaren Vorfeld einer aktuellen Hauptbewegungsrichtung des Fahrzeuges umfasst, der eine Blickrichtung aus dem Fahrzeug liefert und/oder dessen Umgebung und/oder dessen Vorfeld abbildet. Außerdem kann das System vorsehen, dass die zu überwachende und/oder zu visualisierende Umgebung des Fahrzeuges durch eine abgegrenzte räumliche Umgebung gebildet ist, deren Dimensionen im Zeitverlauf konstant oder veränderlich sein können.
Eine Besonderheit des Systems ist die Abbildungsmöglichkeit und Wiedergabemöglichkeit quasi-realistischer Ansichten aus dem sich in einer virtuellen Umgebung bewegenden Fahrzeug bzw. auf das sich in einer virtuellen Umgebung bewegende Fahrzeug, wobei die virtuelle Umgebung keine tatsächliche Abbildung einer bspw. mittels Kameras aufgenommenen und auf den Anzeigedisplays wiedergegebenen realen Umgebung sein muss, sondern eine auf reiner Datenbasis erzeugte künstliche Landschaft sein kann, die dem Betrachter gleichwohl eine sehr realistische Bildansicht liefert, die einer Wiedergabe von Kamerabildern sehr nahe kommt, ohne jedoch deren aufwendiger und mit hohen zu übertragenden Datenmengen verknüpfter Informationsverarbeitung zu bedürfen. Gleichwohl ist das System wahlweise auch in der Lage, derartige quasi-realistischen Ansichten aus dem sich in einer virtuellen Umgebung bewegenden Fahrzeug abzubilden und wiederzugeben, denn die virtuelle Umgebung kann durchaus auch aus mittels Kameras aufgenommenen Bildern erzeugt oder mit solchen Bildern angereichert sein, so dass Mischformen von künstlich erzeugten Landschaften und tatsächlich aufgenommenen Bildern oder sogar auch Varianten und/oder Sequenzen möglich sind, die im Wesentlichen auf realen Abbildungen basieren, die zuvor mit Kameras aufgenommen wurden. Diese Mischformen und/oder ggf. nachbearbeiteten Kamerabilder können Landschaftsabbildungen liefern, die dem Betrachter eine besonders realistische Bildansicht übermitteln, die kaum von einer Echtzeit-Wiedergabe von Kamerabildern zu unterscheiden ist, auch wenn dies unter Umständen mit relativ großen zu übertragenden Datenmengen und entsprechend umfangreicher Informationsverarbeitung verbunden ist.
Da die virtuelle Umgebung mit Ortskoordinaten des sich bewegenden Fahrzeuges verknüpft wird, kann auf einfache Weise und mit geringem Aufwand an Datenvolumen ein quasi-realistisches Bild generiert werden, das jedoch selbstverständlich nicht mit der Realität verwechselt werden darf. Alle Bewegungen von Objekten, die dem System keine veränderlichen Ortskoordinaten liefern, sind für das System auch nicht als bewegliche oder sich bewegende Objekte erkennbar und können daher bei der Bildwiedergabe nicht berücksichtigt werden.
Wenn zuvor das erfindungsgemäße System zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von einzelnen oder gleichzeitig mehreren selbstfahrenden Fahrzeugen, Arbeitsmaschinen oder sonstigen beweglichen Fahr- oder Flugzeugen anhand von unterschiedlichen Ausführungsvarianten jeweils im Detail beschrieben wurde, so sei an dieser Stelle ausdrücklich betont, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit diesem erfindungsgemäßen System erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des nachfolgend in mehreren unterschiedlichen Ausführungsvarianten beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen System von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert werden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Systems zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von Fahrzeugen o. dgl. Vehikeln betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße System.
So schlägt die vorliegende Erfindung zur Erreichung zumindest einiger Teilaspekte der oben genannten Ziele neben dem zuvor beschriebenen System zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von einzelnen oder gleichzeitig mehreren selbstfahrenden Fahrzeugen, Arbeitsmaschinen oder sonstigen beweglichen Fahr- oder Flugzeugen auch ein Verfahren zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von einzelnen oder gleichzeitig mehreren selbstfahrenden Fahrzeugen, Arbeitsmaschinen oder sonstigen beweglichen Fahr- oder Flugzeugen vor, wobei bei diesem Verfahren zumindest einem zu überwachenden, zu lokalisierenden und/oder zu steuernden Fahrzeug o. dgl. Vehikel eine Einrichtung zu seiner Lokalisierung innerhalb einer bekannten räumlichen Umgebung zugeordnet ist, welche Einrichtung insbesondere zur Erzeugung von durch Satellitenunterstützung gewonnenen Ortskoordinaten in Bezug auf die bekannte räumliche Umgebung in elektronisch verarbeitbarer Form ausgestattet ist. Außerdem sieht das Verfahren zumindest die nachfolgend aufgelisteten Verfahrensschritte vor. Es soll ein Zugriff auf einen elektronischen Datensatz erfolgen, der innerhalb einer räumlichen Umgebung beliebige Ortskoordinaten, die das jeweilige Fahrzeug und/oder zumindest eines der Fahrzeuge lokalisieren, jeweils einer definierten Position innerhalb der räumlichen Umgebung zuordnet. Darüber hinaus soll dieser elektronische Datensatz zur Zuordnung von Ortskoordinaten innerhalb der räumlichen Umgebung mit beweglichen Ortskoordinaten des mindestens einen innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen Fahrzeuges mittels einer Zuordnungsvorschrift verknüpft werden. Weiterhin sollen die verknüpften Ortskoordination des mindestens einen innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen und/oder sich bewegenden Fahrzeuges in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitintervallen oder nahezu in Echtzeit an eine Rechnereinheit übermittelt werden, die im Fahrzeug selbst oder an einer vom Fahrzeug entfernten Stelle positioniert ist, wobei die Rechnereinheit wahlweise mittels einer Kommunikationseinrichtung mit dem wenigstens einen Fahrzeug kommuniziert und Daten austauscht. Schließlich sollen die von der Rechnereinheit gelieferten Daten über eine Benutzerschnittstelle an eine Anzeigeeinrichtung zur Darstellung und insbesondere zur Visualisierung zumindest von Abschnitten der räumlichen Umgebung, die sich im Umfeld des Fahrzeuges befinden, übermittelt werden, wobei die Benutzerschnittstelle dem im Fahrzeug befindlichen Fahrzeugführer und/oder einer entfernt vom Fahrzeug befindlichen Fernüberwachungs- und/oder Fernsteuerungsposition verfügbar und zugänglich sein kann.
Das Verfahren kann besonders vorteilhaft für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen die räumliche Umgebung zumindest zu wesentlichen Teilen landwirtschaftliche Flächen umfasst oder durch landwirtschaftliche Flächen gebildet ist, und/oder bei denen die räumliche Umgebung landwirtschaftliche Hofflächen, Verbindungs- und/oder Wirtschaftswege und öffentlich zugängliche oder für den öffentlichen Verkehr vorgesehene Flächen umfasst und/oder zumindest teilweise durch solche Flächen und Wege gebildet ist. In diesem Zusammenhang kann bei dem Verfahren wahlweise vorgesehen sein, dass die landwirtschaftlichen Flächen und/oder sonstigen Flächen und/oder Wege und/oder Höhenprofile und/oder ein Bewuchs und/oder Farben der räumlichen Umgebung bei ihrer Visualisierung quasirealistisch dargestellt werden, wobei optional und/oder zusätzlich auch ein aktuelles Wettergeschehen und/oder Tageshelligkeitswerte berücksichtigt werden können.
Das Verfahren kann vorsehen, dass die Visualisierung der Abschnitte der räumlichen Umgebung, die sich in der Umgebung des Fahrzeuges befinden, eine Blickrichtung aus dem Fahrzeug liefert und/oder dessen Umgebung und/oder dessen Vorfeld abbildet. Zudem kann vorgesehen und für die Anwendung von Vorteil sein, dass der mittels Verknüpfung der Bewegungsdaten, der Ortskoordinaten und der Umgebungsdaten gebildete visualisierte Blick aus dem Fahrzeug dem Fahrzeugführer mittels Anzeigedisplays zur Verfügung gestellt wird.
Weiterhin bzw. als zusätzliche Option kann das erfindungsgemäße Verfahren vorsehen, dass der mittels Verknüpfung der Bewegungsdaten, der Ortskoordinaten und der Umgebungsdaten gebildete visualisierte Blick aus dem Fahrzeug an eine stationäre, quasistationäre oder zumindest zeitlich vorübergehend mobile Überwachungsstelle übermittelt und dort mittels eines Anzeigedisplays abgebildet und/oder wenigstens einer überwachenden Person zur Verfügung gestellt wird.
Die erwähnte abgebildete räumliche Umgebung des Fahrzeuges kann zumindest einen Bereich im unmittelbaren Vorfeld einer aktuellen Hauptbewegungsrichtung des Fahrzeuges umfassen, der eine Blickrichtung aus dem Fahrzeug liefert und/oder dessen Umgebung und/oder dessen Vorfeld abbildet. Generell kann jedoch bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass die zu überwachende und/oder zu visualisierende Umgebung des Fahrzeuges durch eine abgegrenzte räumliche Umgebung gebildet ist, deren Dimensionen im Zeitverlauf konstant oder veränderlich sein können.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.

1 zeigt die Wirkzusammenhänge der einzelnen Komponenten einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Systems und die dazugehörigen Verfahrensschritte.
2A bis 2D zeigen in schematischen Ansichten mögliche Umgebungen und Situationen eines Fahrzeuges oder mehrerer Fahrzeuge.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung verwenden die 1 bis 2D jeweils identische Bezugsziffern. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie das erfindungsgemäße System oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Es sei daher an dieser Stelle betont, dass die anhand der Figuren relativ konkret und gegenständlich beschriebenen Ausführungsbeispiele den in den Ansprüchen niedergelegten und im allgemeinen Teil der Beschreibung in den unterschiedlichsten Ausführungsvarianten definierten abstrakten Erfindungsgedanken in keiner Weise schmälern oder einschränken sollen.
Die schematische Darstellung der 1 zeigt den Wirkzusammenhang des Systems 10 bzw. einzelne Verfahrensschritte zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von gleichzeitig mehreren, insbesondere von drei Fahrzeugen F₁ , F₂ , F₃ . Allerdings kann das System 10 problemlos eine nahezu unbegrenzte Vielzahl von Fahrzeugen F₁ , F₂ , F₃ überwachen, bspw. im Rahmen eines Fuhrparkmanagements.
Die Fahrzeuge F₁ , F₂ , F₃ weisen jeweils eine Einrichtung zur Lokalisierung innerhalb einer bekannten räumlichen Umgebung auf, die insbesondere zur Erzeugung von durch Satellitenunterstützung gewonnenen Ortskoordinaten in Bezug auf die bekannte räumliche Umgebung in elektronischer verarbeiteter Form ausgestattet ist. Bei dieser Einrichtung zur Lokalisierung handelt es sich jeweils um eine Satellitennavigation wie etwa ein GPS-System. Hierzu sind den Fahrzeugen F₁ , F₂ , F₃ und/oder den Anhängevorrichtungen 14 ein oder mehreren hier nicht dargestellten GPS-Sensoren räumlich zugeordnet, welche ein oder mehrere GPS-Sensoren mit einem Satellit 16 kommunizieren und in Verbindung stehen.
Bei der räumlichen Umgebung handelt es sich typischerweise um zumindest zu wesentlichen Teilen landwirtschaftliche Flächen oder um landwirtschaftliche Flächen, wie landwirtschaftliche Nutzflächen 22, Felder oder dergleichen. Wahlweise oder darüber hinaus umfasst die räumliche Umgebung landwirtschaftliche Hofflächen, Verbindungs- und/oder Wirtschaftswege und öffentlich zugängliche oder für den öffentlichen Verkehr vorgesehene Flächen.
Über das GPS-System sind daher zu jedem beliebigen Zeitpunkt die Positionen und/oder die Orte der Fahrzeuge F₁ , F₂ , F₃ innerhalb einer bekannten räumlichen Umgebung bestimmbar und/oder erfassbar.
Das System 10 umfasst weiter einen elektronischen Datensatz D bzw. arbeitet mit einem elektronischen Datensatz D, der innerhalb einer räumlichen Umgebung beliebige Ortskoordinaten, die die Fahrzeuge F₁ , F₂ , F₃ lokalisieren, jeweils einer definierten Position innerhalb der räumlichen Umgebung zuordnet. Grundsätzlich stellt der elektronische Datensatz D eine verfügbare Raumkartierung dar, welcher auf vorhandenes elektronisches Kartenmaterial zugreift. Der elektronischen Datensatz D umfasst zumindest zu wesentlichen Teilen landwirtschaftlichen Flächen oder um landwirtschaftliche Flächen, landwirtschaftliche Hofflächen, Verbindungs- und/oder Wirtschaftswege und öffentlich zugängliche oder für den öffentlichen Verkehr vorgesehene Flächen, die selbst erfasst und/oder öffentlich zugänglich sind.
Das System 10 umfasst weiter eine Zuordnungsvorschrift Z, die den elektronischen Datensatz D zur Zuordnung von Ortskoordinaten innerhalb der räumlichen Umgebung mit beweglichen Ortskoordinaten der innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen Fahrzeuge F₁ , F₂ , F₃ verknüpft.
Die verknüpften Ortskoordinaten der innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen und/oder sich bewegenden Fahrzeuge F₁ , F₂ , F₃ werden durch eine Kommunikationseinrichtung K in regelmäßigen Zeitintervallen oder nahezu in Echtzeit einer Rechnereinheit R zur Verfügung gestellt. Die Rechnereinheit R ist jeweils in Fahrzeugen F₁ , F₂ , F₃ selbst oder an einer von den Fahrzeugen F₁ , F₂ , F₃ entfernten Stelle positioniert.
Die Rechnereinheit R steht mit einer Benutzerschnittstelle B in Verbindung. Die Benutzerschnittstelle B dient dazu, zumindest Abschnitte, die sich im Umfeld der Fahrzeuge F₁ , F₂ , F₃ befinden, darzustellen oder zu visualisieren. Dabei wird insbesondere jeweils eine Blickrichtung aus dem Fahrzeug F₁ , F₂ , F₃ und/oder dessen Umgebung und/oder dessen Vorfeld dargestellt oder visualisiert.
Die Benutzerschnittstelle B ist einer entfernt vom Fahrzeug befindlichen Fernüberwachungs- und/oder Fernsteuerungsposition verfügbar und zugänglich. Dabei wird mittels Verknüpfung der Bewegungsdaten, der Ortskoordinaten und der Umgebungsdaten gebildete visualisierte Blick aus den Fahrzeugen F₁ , F₂ , F₃ an eine stationäre, quasistationäre oder zumindest zeitlich vorübergehend mobile Überwachungsstelle übermittelt und dort mittels eines Anzeigedisplays abgebildet und/oder wenigstens einer überwachenden Person zur Verfügung gestellt. Die wenigstens eine überwachende Person erhält damit den gleichen Blick aus dem jeweiligen Fahrzeug F₁ , F₂ , F₃ wie der Fahrzeugführer. Dabei werden die landwirtschaftlichen Flächen und/oder sonstigen Flächen und/oder Wege und/oder Höhenprofile und/oder ein Bewuchs und/oder Farben der räumlichen Umgebung bei ihrer Visualisierung quasirealistisch dargestellt werden, wobei optional ein aktuelles Wettergeschehen und/oder Tageshelligkeitswerte berücksichtigt werden.
Darüber hinaus oder optional ist die Benutzerschnittstelle B dem im Fahrzeug befindlichen Fahrzeugführer verfügbar und zugänglich, so dass die visualisierten Abschnitte der räumlichen Umgebung, die sich jeweils im Umfeld des jeweiligen Fahrzeugs F₁ , F₂ , F₃ befinden, dem Fahrzeugführer eine Blickrichtung aus dem jeweiligen Fahrzeug über die Benutzerschnittstelle B mittels eines Anzeigedisplays optisch ausgegeben werden. Dabei werden die landwirtschaftlichen Flächen und/oder sonstigen Flächen und/oder Wege und/oder Höhenprofile und/oder ein Bewuchs und/oder Farben der räumlichen Umgebung bei ihrer Visualisierung quasirealistisch dargestellt werden, wobei optional ein aktuelles Wettergeschehen und/oder Tageshelligkeitswerte berücksichtigt werden. Der Fahrzeugführer ist dadurch in der Lage, die Umgebung des jeweiligen Fahrzeugs zusätzlich zu überwachen.
Die 2A bis 2D zeigen in schematischen Ansichten mögliche Umgebungen und Situationen eines Fahrzeuges F, welches Fahrzeug mit dem System 10 zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung harmoniert bzw. kombiniert ist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich um eine landwirtschaftliche Zugmaschine 12 in Form eines Traktors oder dergleichen, an welche Zugmaschine 12 rückseitig eine Anhängevorrichtung 14 vorgesehen ist.
Die Zugmaschine 12 ist mit einem Sensor S ausgestattet, welcher Sensor S durch einen GPS-Sensor ausgebildet ist sowie mit einem Satellit 16 in Verbindung steht und kommuniziert. Dadurch wird eine Einrichtung zur Lokalisierung der Zugmaschine 12 innerhalb einer bekannten räumlichen Umgebung bereitgestellt, die insbesondere zur Erzeugung von durch Satellitenunterstützung gewonnenen Ortskoordinaten in Bezug auf die bekannte räumliche Umgebung in elektronisch verarbeitbarer Form ausgestattet ist.
Gemäß 2A befährt die landwirtschaftliche Zugmaschine 12 einen landwirtschaftlichen Verbindungsweg 20. Die durch einen Pfeil dargestellte Fahrtrichtung der Zugmaschine 12 deutet an, dass die Zugmaschine 12 die neben dem landwirtschaftlichen Verbindungsweg 20 angrenzende landwirtschaftliche Nutzfläche 22 ansteuert. Gemäß 2B befährt die landwirtschaftliche Zugmaschine 12 anschließend die landwirtschaftliche Nutzfläche 22 und führt die Feldfahrt durch.
Der landwirtschaftliche Verbindungsweg 20 und die angrenzende landwirtschaftliche Nutzfläche 22 bilden die bekannte räumliche Umgebung. Durch den an der Zugmaschine 12 angeordneten Sensor S, welcher als GPS-Sensor ausgebildet ist, ist die aktuelle Position bzw. sind die Ortskoordinaten der Zugmaschine 12 aufgrund der Satellitenunterstützung zu jeder beliebigen Zeit abrufbar und bestimmbar.
Um die gewonnenen Ortskoordinaten der Zugmaschine 12 jeweils einer definierten Position innerhalb der räumlichen Umgebung zuzuordnen, ist ein elektronischer Datensatz vorgesehen. Der elektronische Datensatz D stellt eine verfügbare Raumkartierung dar, welcher auf vorhandenes elektronisches Kartenmaterial zugreift. Zu jeder Ortskoordinate ist damit die jeweilige räumliche Umgebung, wie Teile von landwirtschaftlichen Flächen, landwirtschaftliche Hofflächen, Verbindungs- und/oder Wirtschaftswege und öffentlich zugängliche oder für den öffentlichen Verkehr vorgesehene Flächen, hinterlegt und zuordenbar. Über eine hier nicht dargestellte Zuordnungsvorschrift Z erfolgt eine Verknüpfung des elektronischen Datensatzes D zur Zuordnung von Ortskoordinaten innerhalb der räumlichen Umgebung mit beweglichen Ortskoordinaten des mindestens einen innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen Fahrzeuges.
Die verknüpften Ortskoordinaten des innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen und/oder sich bewegenden Fahrzeuges werden durch eine Kommunikationseinrichtung K in regelmäßigen Zeitintervallen oder nahezu in Echtzeit einer Rechnereinheit R zur Verfügung gestellt. Die Rechnereinheit R ist vorliegend an einer vom Fahrzeug entfernten Stelle positioniert und kommuniziert mit einer Benutzerschnittstelle B. Mittels der Benutzerschnittstelle B wird das Umfeld, hier der Verbindungsweg 20 und die landwirtschaftliche Nutzfläche 22, der Zugmaschine 12 dargestellt und visualisiert und über eine Abbildungseinrichtung bzw. über ein Anzeigedisplay optisch ausgegeben. Dabei werden die landwirtschaftlichen Flächen und/oder sonstigen Flächen und/oder Wege und/oder Höhenprofile und/oder ein Bewuchs und/oder Farben der räumlichen Umgebung bei ihrer Visualisierung quasirealistisch dargestellt werden, wobei optional ein aktuelles Wettergeschehen und/oder Tageshelligkeitswerte berücksichtigt werden.
Die Benutzerschnittstelle B ist einer entfernt vom Fahrzeug befindlichen Fernüberwachungs- und/oder Fernsteuerungsposition verfügbar und zugänglich. Dabei wird mittels Verknüpfung der Bewegungsdaten, der Ortskoordinaten und der Umgebungsdaten gebildete visualisierte Blick aus dem Fahrzeug an eine stationäre, quasistationäre oder zumindest zeitlich vorübergehend mobile Überwachungsstelle übermittelt und dort mittels eines Anzeigedisplays abgebildet und/oder wenigstens einer überwachenden Person zur Verfügung gestellt. Die wenigstens eine überwachende Person erhält damit einen Überblick über das Umfeld des Fahrzeuges und ist in der Lage, sowohl die Fahrt als auch die Fahrtrichtung des Fahrzeuges zu überwachen und gegebenenfalls zu koordinieren.
Bei den 2C und 2D ist ein weiteres Fahrzeug vorgesehen, welches durch eine landwirtschaftliche Zugmaschine 13 mit einer daran angehängten Anhängevorrichtung 14 ausgebildet ist. Gemäß 2C befährt die weitere Zugmaschine 13 den jeweiligen Verbindungsweg 20, während die Zugmaschine 12 bereits mit der Feldfahrt begonnen hat. Bei 2D hingegeben befahren beide Zugmaschinen 12 und 13 die landwirtschaftliche Nutzfläche 22, jedoch in jeweils unterschiedlichen Fahrtrichtungen.
Die weitere landwirtschaftliche Zugmaschine 13 ist ebenfalls mit einem Sensor S ausgestattet, welcher als GPS-Sensor ausgebildet ist und mit einem Satellit 16 in Verbindung steht und kommuniziert. Auch bei diesem GPS-Sensor handelt es sich bei um eine Einrichtung zur Lokalisierung der weiteren Zugmaschine 12 innerhalb einer bekannten räumlichen Umgebung. Die weitere Datenverarbeitung, das Gewinnen von Ortskoordinaten sowie das Zuordnen einer definierten Position innerhalb der räumlichen Umgebung und der Verknüpfung der jeweiligen Informationen miteinander erfolgt entsprechend der vorangegangen Erläuterungen.
Damit wird bei der Benutzerschnittstelle B neben dem Umfeld der landwirtschaftlichen Zugmaschine 12 auch das Umfeld der weiteren landwirtschaftlichen Maschine 13 dargestellt und visualisiert sowie über eine Abbildungseinrichtung optisch ausgegeben. Die wenigstens eine überwachende Person ist damit in der Lage, beide Zugmaschinen 12, 13 zu koordinieren und zu steuern, insbesondere das Umfeld und die Fahrtrichtung zu überwachen.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: System
12: Zugmaschine
13: weitere Zugmaschine
14: Anhängevorrichtung
16: Satellit
18: Sensor
20: Verbindungsweg
22: landwirtschaftliche Nutzfläche, landwirtschaftliche Fläche
B: Benutzerschnittstelle
F₁: Fahrzeug
F₂: Fahrzeug
F₃: Fahrzeug
K: Kommunikationseinrichtung
R: Rechnereinheit
S: Sensor
Z: Zuordnungsvorschrift

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0821296 B1 [0003]
DE 10250694 B3 [0004]
DE 202010011118 U1 [0005]
EP 1692928 A2 [0006]
WO 2008/094611 A1 [0007]
DE 112008000307 T5 [0007]
DE 19914829 A1 [0008]

Claims

System (10) zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von einzelnen oder gleichzeitig mehreren selbstfahrenden Fahrzeugen (F₁, F₂, F₃), Arbeitsmaschinen oder sonstigen beweglichen Fahr- oder Flugzeugen, bei dem zumindest ein zu überwachendes, zu lokalisierendes und/oder zu steuerndes Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) eine Einrichtung zu seiner Lokalisierung innerhalb einer bekannten räumlichen Umgebung aufweist, die insbesondere zur Erzeugung von durch Satellitenunterstützung gewonnenen Ortskoordinaten in Bezug auf die bekannte räumliche Umgebung in elektronisch verarbeitbarer Form ausgestattet ist, wobei das System (10) weiterhin zumindest aufweist: - einen elektronischen Datensatz (D), der innerhalb einer räumlichen Umgebung beliebige Ortskoordinaten, die das Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) lokalisieren, jeweils einer definierten Position innerhalb der räumlichen Umgebung zuordnet; - eine Zuordnungsvorschrift (Z), die den elektronischen Datensatz zur Zuordnung von Ortskoordinaten innerhalb der räumlichen Umgebung mit beweglichen Ortskoordinaten des innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) verknüpft; - eine Kommunikationseinrichtung (K), welche die verknüpften Ortskoordination des innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen und/oder sich bewegenden Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitintervallen oder nahezu in Echtzeit einer Rechnereinheit (R) zur Verfügung stellt, die im Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) selbst oder an einer vom Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) entfernten Stelle positioniert ist; - eine mit der Rechnereinheit (R) kommunizierende Benutzerschnittstelle (B) zur Darstellung und insbesondere zur Visualisierung zumindest von Abschnitten der räumlichen Umgebung, die sich im Umfeld des Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) befinden, wobei die Benutzerschnittstelle (B) dem im Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) befindlichen Fahrzeugführer und/oder einer entfernt vom Fahrzeug befindlichen Fernüberwachungs- und/oder Fernsteuerungsposition verfügbar und zugänglich sein kann.
System nach Anspruch 1, bei dem die räumliche Umgebung zumindest zu wesentlichen Teilen landwirtschaftliche Flächen (22) umfasst oder durch landwirtschaftliche Flächen (22) gebildet ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die räumliche Umgebung landwirtschaftliche Hofflächen, Verbindungs- und/oder Wirtschaftswege und öffentlich zugängliche oder für den öffentlichen Verkehr vorgesehene Flächen umfasst und/oder zumindest teilweise durch solche Flächen und Wege gebildet ist.
System nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die landwirtschaftlichen Flächen und/oder sonstigen Flächen und/oder Wege bei ihrer Visualisierung quasirealistisch darstellbar sind oder dargestellt werden.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem Höhenprofile und/oder ein Bewuchs und/oder Farben der räumlichen Umgebung quasirealistisch darstellbar sind oder dargestellt werden.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem bei der Visualisierung zusätzlich Wetterdaten und/oder Tageshelligkeitswerte berücksichtigt werden.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Visualisierung der Abschnitte der räumlichen Umgebung, die sich in der Umgebung des Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) befinden, eine Blickrichtung aus dem Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) liefert und/oder dessen Umgebung und/oder dessen Vorfeld abbildet.
System nach Anspruch 7, bei dem der mittels Verknüpfung der Bewegungsdaten, der Ortskoordinaten und der Umgebungsdaten gebildete visualisierte Blick aus dem Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) dem Fahrzeugführer mittels Anzeigedisplays zur Verfügung gestellt wird.
System nach Anspruch 7, bei dem der mittels Verknüpfung der Bewegungsdaten, der Ortskoordinaten und der Umgebungsdaten gebildete visualisierte Blick aus dem Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) an eine stationäre, quasistationäre oder zumindest zeitlich vorübergehend mobile Überwachungsstelle übermittelt und dort mittels eines Anzeigedisplays abgebildet und/oder wenigstens einer überwachenden Person zur Verfügung gestellt wird.
System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem die räumliche Umgebung des Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) zumindest einen Bereich im unmittelbaren Vorfeld einer aktuellen Hauptbewegungsrichtung des Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) umfasst, der eine Blickrichtung aus dem Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) liefert und/oder dessen Umgebung und/oder dessen Vorfeld abbildet.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die zu überwachende und/oder zu visualisierende Umgebung des Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) durch eine abgegrenzte räumliche Umgebung gebildet ist, deren Dimensionen im Zeitverlauf konstant oder veränderlich sein können.
Verfahren zur Nah- und/oder Fernüberwachung und/oder -steuerung von einzelnen oder gleichzeitig mehreren selbstfahrenden Fahrzeugen (F₁, F₂, F₃), Arbeitsmaschinen oder sonstigen beweglichen Fahr- oder Flugzeugen, bei dem zumindest ein zu überwachendes, zu lokalisierendes und/oder zu steuerndes Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) eine Einrichtung zu seiner Lokalisierung innerhalb einer bekannten räumlichen Umgebung aufweist, die insbesondere zur Erzeugung von durch Satellitenunterstützung gewonnenen Ortskoordinaten in Bezug auf die bekannte räumliche Umgebung in elektronisch verarbeitbarer Form ausgestattet ist, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Verfahrensschritte vorsieht: - Zugriff auf einen elektronischen Datensatz (D), der innerhalb einer räumlichen Umgebung beliebige Ortskoordinaten, die das jeweilige Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) und/oder zumindest eines der Fahrzeuge (F₁, F₂, F₃) lokalisieren, jeweils einer definierten Position innerhalb der räumlichen Umgebung zuordnet; - Verknüpfen des elektronischen Datensatzes (D) zur Zuordnung von Ortskoordinaten innerhalb der räumlichen Umgebung mit beweglichen Ortskoordinaten des mindestens einen innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) mittels einer Zuordnungsvorschrift; - Übermittlung der verknüpften Ortskoordination des mindestens einen innerhalb der Umgebung befindlichen und/oder beweglichen und/oder sich bewegenden Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitintervallen oder nahezu in Echtzeit an eine Rechnereinheit (R), die im Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) selbst oder an einer vom Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) entfernten Stelle positioniert ist, wobei die Rechnereinheit (R) wahlweise mittels einer Kommunikationseinrichtung (K) mit dem wenigstens einen Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) kommuniziert und Daten austauscht; - Übermittlung der von der Rechnereinheit (R) gelieferten Daten über eine Benutzerschnittstelle (B) an eine Anzeigeeinrichtung zur Darstellung und insbesondere zur Visualisierung zumindest von Abschnitten der räumlichen Umgebung, die sich im Umfeld des Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) befinden, wobei die Benutzerschnittstelle (B) dem im Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) befindlichen Fahrzeugführer und/oder einer entfernt vom Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) befindlichen Fernüberwachungs- und/oder Fernsteuerungsposition verfügbar und zugänglich sein kann.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die räumliche Umgebung zumindest zu wesentlichen Teilen landwirtschaftliche Flächen (22) umfasst oder durch landwirtschaftliche Flächen (22) gebildet ist, und/oder bei dem die räumliche Umgebung landwirtschaftliche Hofflächen, Verbindungs- und/oder Wirtschaftswege und öffentlich zugängliche oder für den öffentlichen Verkehr vorgesehene Flächen umfasst und/oder zumindest teilweise durch solche Flächen und Wege gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die landwirtschaftlichen Flächen (22) und/oder sonstigen Flächen und/oder Wege und/oder Höhenprofile und/oder ein Bewuchs und/oder Farben der räumlichen Umgebung bei ihrer Visualisierung quasirealistisch dargestellt werden, wobei optional ein aktuelles Wettergeschehen und/oder Tageshelligkeitswerte berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die Visualisierung der Abschnitte der räumlichen Umgebung, die sich in der Umgebung des Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) befinden, eine Blickrichtung aus dem Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) liefert und/oder dessen Umgebung und/oder dessen Vorfeld abbildet.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der mittels Verknüpfung der Bewegungsdaten, der Ortskoordinaten und der Umgebungsdaten gebildete visualisierte Blick aus dem Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) dem Fahrzeugführer mittels Anzeigedisplays zur Verfügung gestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der mittels Verknüpfung der Bewegungsdaten, der Ortskoordinaten und der Umgebungsdaten gebildete visualisierte Blick aus dem Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) an eine stationäre, quasistationäre oder zumindest zeitlich vorübergehend mobile Überwachungsstelle übermittelt und dort mittels Anzeigedisplays abgebildet und/oder wenigstens einer überwachenden Person zur Verfügung gestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem die räumliche Umgebung des Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) zumindest einen Bereich im unmittelbaren Vorfeld einer aktuellen Hauptbewegungsrichtung des Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) umfasst, der eine Blickrichtung aus dem Fahrzeug (F₁, F₂, F₃) liefert und/oder dessen Umgebung und/oder dessen Vorfeld abbildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, bei dem die zu überwachende und/oder zu visualisierende Umgebung des Fahrzeuges (F₁, F₂, F₃) durch eine abgegrenzte räumliche Umgebung gebildet ist, deren Dimensionen im Zeitverlauf konstant oder veränderlich sein können.