I_GBSD

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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.

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:
2. INIT mit QI=TRUE startet Sensorkalibrierung

3. INITO bestätigt Betriebsbereitschaft mit Systemstatus

4. Datenaktualisierung:

5. IND liefert alle Bewegungsdaten mit 100ms Update-Rate

6. Distanzmessung als freilaufender Zähler (32-bit)

7. Besondere Betriebsmodi:

8. Automatische Genauigkeitsanpassung bei niedrigen Geschwindigkeiten (<0.5 m/s)
9. 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

• Uebung_072
• Uebung_072b
• Uebung_072c
• Uebung_073
• Uebung_079

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