專利名稱：借助于實時傳輸多媒體信息的機器診斷/服務的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于控制、調整、監(jiān)視和/或診斷機器的控制設備和方法，它包括一個處理裝置，用于處理遠離該處理裝置的數據處理裝置的數據和與之進行數據通信。此外本發(fā)明還涉及一種控制系統，它包括一個此類的控制設備和數據處理裝置以及一個用于在控制設備與數據處理裝置之間進行數據通信的遠程通信裝置。
自動化機器當前一般就地由操作者操作或由服務人員檢修和監(jiān)視。同樣常見的是，操作者就地與服務中心(熱線)通過電話聯絡，以便按專家的指示操作自動化機器。操作者與服務人員之間的聯絡通常不僅可借助所謂的電話熱線，而且還可以通過傳真或E-Mail進行。
此外已知一些技術，控制數據可用這些技術傳輸給設在遠處的計算機，這樣控制參數就可以通過所謂的遠程服務受到觀察和改變。
已知系統的缺點在于，操作者受自動化技術的訓練通常沒有達到這樣的程度，即他能毫無問題地理解服務人員的指示。另一方面，對服務人員而言，當數據或參數只能通過不熟練的操作者向服務人員傳送時，他也難以或不可能對自動化機器作出診斷。
本發(fā)明的目的在于，改善在自動化機器以及機器的操作者與遠程的服務部門之間的數據交換。
本發(fā)明的目的可通過一種用于控制、調整、監(jiān)視和/或診斷機器的控制設備來實現，該控制設備包括一個處理裝置，用于處理遠距離數據處理裝置的數據和與之進行數據通信，其中，通過處理裝置可以處理和傳輸多媒體信息。
此外，本發(fā)明的上述目的還通過采用一種通過提供使用控制設備和遠離它設置的數據處理裝置以控制、調整、監(jiān)視和/或診斷機器的方法來實現，其中，控制設備與數據處理裝置通過遠程通信裝置互相連接，并通過在控制設備與數據處理裝置之間的遠程通信裝置實時傳輸多媒體信息形式的控制和/或監(jiān)視數據。
關于本發(fā)明的控制設備以及本發(fā)明的方法有利的進一步設計在從屬權利要求中描述。
因此，本發(fā)明允許自動化機器的操作者以及服務人員用多媒體的方式相互傳送數據和信息。例如，服務人員可以通過電視圖像在線觀察自動化機器，而不是根據操作者的描述作指示。
下面借助附圖進一步說明本發(fā)明，附圖中

圖1示出在機器的操作者與遠端服務人員之間按先有技術的簡單聯絡；圖2示出按先有技術的遠程服務設施；圖3示出按本發(fā)明第一種實施形式的UMTS服務連接；圖4示出按本發(fā)明第二種實施形式的具有真實性增強裝置的服務連接；圖5示出按本發(fā)明第三種實施形式的有多個服務人員的服務系統；以及圖6示出按本發(fā)明第四種實施形式的有多個服務器的具有一個UMTS網的服務系統。
下面的實施形式表示本發(fā)明優(yōu)選的應用。
按本發(fā)明的設備或按本發(fā)明的系統的結構首先借助于按圖1和圖2的先有技術說明。按圖1，機器MA有一控制單元CO。操作者US操縱機器MA以及控制單元CO。操作者US與所謂的遠端服務人員SE通過電話或傳真TE聯系。服務人員為此可例如有一條熱線。
按圖2，操作者US與服務人員SE之間的電話連線TE通過遠程服務連線TS補充。在此類遠程服務方面，遠端服務人員SE可以從屏幕上看到并修改控制參數。此外，服務人員SE可以在必要時將修改過的控制參數通過遠程服務連線TS回送給控制設備CO或機器MA。
所描述的在操作者US與服務人員SE之間的數據通信，現在在圖3所示的本發(fā)明的第一種實施形式中，通過兩條UMTS(通用移動電話服務)連線UC1和UC2補充。服務人員SE通過在控制單元CO處的UMTS服務器SV經UMTS連線UC2實時地獲得機器的，例如Web攝像機的實況圖像及運動圖像，然后服務人員SE可通過UMTS連線UC1向操作者US在UMTS設備HA上發(fā)布指令以便操作機器MA。這種UMTS設備HA可由手機、手持的或例如掌上裝置構成。指令也可包含運動的畫面。這樣操作者US就可以有能力理解服務人員SE有時較復雜的指令。此外，UMTS連線UC2允許由服務人員SE直接觀察機器MA的運行狀況，無需根據操作者US了解的情況作指示。
圖4所示為本發(fā)明的第二種實施形式，它是圖3所示的第一種實施形式的進一步拓展，其中設置了一個操作者US使用的真實性增強(Augmented-Reality)裝置AD。該真實性增強裝置AD通過UMTS連線UC1與服務人員SE的數據處理裝置DP連接。此外，真實性增強裝置AD通過一個真實性增強回路AL與機器MA及機器的控制單元CO連接。
服務人員SE可通過UMTS連線UC1直接控制操作者US的真實性增強裝置AD。操作者US可以借助真實性增強回路與機器MA通信，在這種情況下例如當前的或記錄的機器數據被可視化和動畫化。服務人員SE可在此真實性增強回路AL中直接參與(einklinken)。真實性增強裝置AD例如是可輸入視頻圖像序列的眼鏡。圖1至3中所示的操作者US與服務人員SE之間的電話或傳真連線TE當然可以繼續(xù)存在。
本發(fā)明的第三實施形式在于，當有多個服務中心及服務人員SE1、SE2時，它們通過其數據處理裝置DP1、DP2與要控制的機器MA及操作人員US聯系。除了在前面的圖1至4中所表示的連線外，還存在一條或多條寬帶或UMTS通信連線UC11、UC12、UC21、UC22，用于在操作者US及機器MA與服務人員SE1、SE2之間的多媒體數據交換。在這里，UMTS連線UC11和UC12與圖4中的UMTS連線UC1有相同的功能，同樣，UMTS連線UC21和UC22與圖4中的UMTS連線UC2有相同的功能。
以類似的方式，可在每個服務部門SE1、SE2與機器MA的控制單元CO之間建立遠程服務連線TS1、TS2。采用本系統，可以例如除控制設備生產廠的服務人員SE1外，還有一個或多個其他的例如機器生產廠的服務人員SE2，特別是，他們可以同時與機器MA的操作者US通訊。借助UMTS連線UC11、UC12的相應返回信道和/或通過專用的會議連線CC可以建立會議線路。
如在前面的那些實施形式中那樣，在第三種實施形式中的UMTS連線可以全部或個別地用可以實時傳輸多媒體信息的寬帶傳輸通道代替。
圖6表示本發(fā)明的第四種實施形式。受控制的機器MA的實際狀況用Web攝像機WE監(jiān)視。Web攝像機WE向UMTS服務器SV提供圖像，后者再將控制數據與機器MA的控制單元CO進行通信。
UMTS服務器SV連接在英特網或內部網IN上。由此它又可以與多個數據服務器DS1、DS2、DS3連接，例如與用于所謂制造實施系統(MES)、文檔等的服務器連接。
此外，UMTS服務器SV有一條與UMTS網UN1的連接。該UMTS網UN1與不同的服務提供者的多個數據處理裝置DP1、DP2連接，例如一個運行數據采集裝置OD連接。服務提供者的數據處理裝置DP1、DP2分別與自己的所謂知識庫KB1、KB2連接。此外，它們通過UMTS網UN2、UN3彼此連接和與運行數據采集裝置OD連接。
在第四種實施形式中采用的數據網IN、UN1、UN2、UN3可用任何其他恰當的網絡代替或互相組合。
因此，在圖6所示的布局中，通過一個UMTS網UN1將不同的服務設施，例如控制設備生產廠、機器生產廠、運行數據采集裝置等的服務設施與一個機器控制設施CO的UMTS服務器SV連接。在這里，這一個個服務設施還可以再通過UMTS網UN2、UN3或其他的通信媒體，與UMTS服務器SV或圖中未表示的操作者US建立會議線路。
由此，本發(fā)明的系統可以有利地實現下列功能-通過遙控的具有遠程服務的UMTS在線跟蹤的跟蹤功能(具有遠程數據存儲的在線跟蹤)；-傳輸動態(tài)的和/或靜態(tài)的機器圖像；-控制設備/機器數據的實時傳輸和遠程分析(質量數據、生產數據、服務數據……)；-通過攝像機顯示實際的加工過程；-運態(tài)和靜態(tài)的機器和控制設備立體圖形的可視化；-傳輸圖像信息。
因此按本發(fā)明可對工業(yè)機器實現遠程診斷、遠程服務以及對操作者遠程指導，在此過程中遠端服務人員可以訪問下列數據-控制數據；-動態(tài)圖像(機器的真實圖像，例如借助Web攝像機)；-有選擇地訪問其他數據服務器，例如文檔MES等(例如正在加工的是什么材料，什么任務等)。
此外，操作者可就地接受指導-通過就地的可視裝置(例如OP、手持裝置、手機)上傳達的指示(例如專用的文件)；-通過“真實性增強眼鏡”內顯現的操作。
同樣，如已提及的那樣，會議線路可引入不同的服務機構，如OEM廠商，控制設備生產廠，以便例如提供服務，或為了投產/優(yōu)化過程的目的。
如在圖3、4和5中所示，為了獲得緊湊的結構，UMTS服務器SV與機器MA及控制設備CO集成于一體。
權利要求
1.一種用于控制、調整、監(jiān)視和/或診斷機器(MA)的控制設備，它包括一個處理裝置(SV)，用于處理遠離該處理裝置設置的數據處理裝置(DP)的數據和與之進行數據通信，其特征在于通過該處理裝置(SV)可以處理和傳輸多媒體信息。
2.根據權利要求1所述的控制設備，其中，處理裝置(SV)能夠進行UMTS遠程通信。
3.一種含有如權利要求1或2所述的控制設備(CO)和數據處理裝置(DP)，以及用于控制設備(CO)與數據處理裝置(DP)之間數據通信的遠程通信裝置(UC1、UC2、T3)的控制系統，其中，控制設備和/或數據處理裝置尤其具有一可視化的裝置，這樣就可通過遠程通信裝置實現信息的單方面或相互間的可視化。
4.按照權利要求3所述的系統，其中，為機器(MA)操作者(US)所用的真實性增強裝置(AD)連接在遠程通信裝置(UC1、UC2、TS)上。
5.按照權利要求3或4所述的系統，其中，遠程通信裝置(UC1、UC2、TS)的通信連線是雙向的，所以尤其可以實現控制設備(CO)的參數和/或實際狀態(tài)的調用、遙控的跟蹤功能以及優(yōu)選地在線跟蹤功能。
6.按照權利要求3至5之一所述的系統，其中，數據處理裝置(DP)包含多個數據處理單元(DP1、DP2)，它們互相間通信聯系以及各有一遠程通信線路，用于向控制設備(CO)實時傳輸多媒體信息。
7.按照權利要求3至6之一所述的系統，其中，相關部件之間的通信可通過一個或多個UMTS網(UN1、UN2、UN3)和/或英特網(IN)實現。
8.一種通過提供使用控制設備(CO)和遠離它設置的數據處理裝置(DP)來控制、調整、監(jiān)視和/或診斷機器(MA)的方法，其中，控制設備與數據處理裝置通過遠程通信裝置(UC1、UC2、TS)相連接，其特征在于，通過在控制設備(CO)和數據處理裝置(DP)之間的遠程通信裝置(UC1、UC2、TS)實時傳輸多媒體信息形式的控制和/或監(jiān)視數據。
9.按照權利要求8所述的方法，其中，遠程通信裝置(UC1、UC2、TS)是一個UMTS遠程通信裝置。
10.按照權利要求8或9所述的方法，其中，從控制設備(CO)向數據處理裝置(DP)傳輸控制和/或監(jiān)視數據，并在那里作可視化處理和/或反之。
11.按照權利要求8、9或10所述的方法，其中，控制和/或監(jiān)視數據在為機器(MA)操作者(US)所用的真實性增強裝置(AD)中被可視化。
12.按照權利要求8至11之一所述的方法，其中，控制設備(CO)和/或受控制的機器(MA)的參數和/或實際狀態(tài)，通過遠程通信裝置(UC1、UC2、TS)被調用，并尤其通過遙控實施跟蹤，優(yōu)選地實施在線跟蹤。
13.按照權利要求8至12之一所述的方法，其中，不同地方的數據處理裝置(DP1、DP2)互相之間，以及與控制設備(CO)之間實時傳輸多媒體數據。
14.按照權利要求8至13之一所述的方法，其中，相關的部件通過一個或多個UMTS網(UN1、UN2、UN3)和/或英特網(IN)通信。
全文摘要
為了改善在自動化機器(MA)及其操作者(US)與服務部門(SE)之間的數據交換,使用一個或多個UMTS(UC1、UC2)。通過這些UMTS通道可以實時傳輸多媒體信息。所以操作者(US)可以從服務人員(SE)處獲得可視化的指示,以及服務人員(SE)可以獲得監(jiān)視用的在線圖像和數據。
文檔編號H04L12/66GK1367604SQ0210236
公開日2002年9月4日 申請日期2002年1月23日 優(yōu)先權日2001年1月25日
發(fā)明者馬丁·基塞爾, 安德烈亞斯·波爾茲, 彼得·瓦格納 申請人:西門子公司