I_GBSD

I_GBSD

Einleitung

Der I_GBSD (Ground-based Speed and Distance) ist ein standardkonformer Funktionsbaustein zur Messung von Fahrzeuggeschwindigkeit, Distanz und Fahrtrichtung, entwickelt unter EPL-2.0 Lizenz. Die Version 1.0 implementiert die ISO 11783-7 Spezifikation (PGN 65097) für präzise Bewegungsdaten in landwirtschaftlichen und baulichen Maschinen.

I_GBSD

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • INIT: Initialisierungsanforderung (mit Qualifier QI)

Ereignis-Ausgänge

  • INITO: Initialisierungsbestätigung (mit Status)

  • IND: Datenindikation mit Geschwindigkeit, Distanz und Richtung

  • TIMEOUT: Timeout-Ereignis

Daten-Eingänge

  • QI (BOOL): Qualifier für Initialisierung

Daten-Ausgänge

  • QO (BOOL): Qualifier für Ausgangsereignisse

  • STATUS (STRING): Betriebsstatusmeldung

  • Q_timeout (BOOL): Timeout-Indikator

  • timestamp_timeout (DINT): Zeitstempel für Timeout

  • timestamp_data (DINT): Zeitstempel für Bewegungsdaten

Bewegungsdaten-Parameter

Parameter

Typ

Beschreibung

SPN

Bit-Länge

Skalierung

Genauigkeit

GROUNDBASEDMACHINESPEED

UINT

Maschinengeschwindigkeit

1859

16

0.001 m/s pro Bit

±0.1% bei >1 m/s

GROUNDBASEDMACHINEDISTANCE

UDINT

Zurückgelegte Distanz

1860

32

0.001 m pro Bit

±0.5% kumulativ

GROUNDBASEDMACHINEDIRECTION

BYTE

Fahrtrichtung

1861

2

4 Zustände/2 Bit

-

Fahrtrichtungszustände

Wert

Zustand

Beschreibung

0

Stillstand

Keine Bewegung erkannt

1

Vorwärts

Bewegung in Vorwärtsrichtung

2

Rückwärts

Bewegung in Rückwärtsrichtung

3

Undefiniert

Richtung nicht bestimmbar

Funktionsweise

  1. Initialisierung:

    • INIT mit QI=TRUE startet Sensorkalibrierung

    • INITO bestätigt Betriebsbereitschaft mit Systemstatus

  2. Datenaktualisierung:

    • IND liefert alle Bewegungsdaten mit 100ms Update-Rate

    • Distanzmessung als freilaufender Zähler (32-bit)

  3. Besondere Betriebsmodi:

    • Automatische Genauigkeitsanpassung bei niedrigen Geschwindigkeiten (<0.5 m/s)

    • Integrierte Plausibilitätsprüfung der Sensordaten

Technische Besonderheiten

✔ ISO 11783-7 konform (PGN 65097) ✔ Hochpräzise Messung mit 1mm Auflösung ✔ 32-bit Distanzzähler (bis zu 4,294,967km Reichweite) ✔ Robuste Richtungserkennung mit 4 Zuständen

Anwendungsszenarien

  • Präzisionslandwirtschaft: Geschwindigkeitskontrolle für Saat- und Düngemittel

  • Flächenberechnung: Automatische Arbeitsflächenmessung

  • Fahrassistenz: Richtungserkennung bei Rückwärtsfahrt

  • Telematik: Betriebsdatenerfassung für Maschinenmanagement

Genauigkeitsmerkmale

Geschwindigkeitsbereich

Typische Genauigkeit

Update-Rate

> 2 m/s (7.2 km/h)

±0.1%

100 ms

0.5 - 2 m/s

±1%

200 ms

< 0.5 m/s

±5%

500 ms

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Systemen

Feature

I_GBSD

Radbasiert

GPS-basiert

Bodenkontakt

✔ Direkt

✔ Indirekt

✖

Niedriggeschwindigkeit

✔ Gut

✖ Ungenau

✖ Ungenau

Richtungserkennung

✔ Präzise

✔

✖ Mehrdeutig

Signalausfall

Robust

Anfällig

Störanfällig

🛠️ Zugehörige Übungen

Fazit

Der I_GBSD-Baustein bietet zuverlässige Bewegungsdaten für mobile Arbeitsmaschinen:

  • Präzision: Submillimeter-genaue Distanzmessung

  • Zuverlässigkeit: Funktion auch bei schlechten GPS-Bedingungen

  • Flexibilität: Universeller Einsatz in Landwirtschaft und Baumaschinen

Idealer Einsatz bei:

  • Automatischen Lenksystemen

  • Arbeitsbreitenberechnungen

  • Maschinen mit hohen Genauigkeitsanforderungen

  • Anwendungen mit häufiger Richtungswechsel