专利名称：借助于实时传输多媒体信息的机器诊断/服务的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制、调整、监视和/或诊断机器的控制设备和方法，它包括一个处理装置，用于处理远离该处理装置的数据处理装置的数据和与之进行数据通信。此外本发明还涉及一种控制系统，它包括一个此类的控制设备和数据处理装置以及一个用于在控制设备与数据处理装置之间进行数据通信的远程通信装置。
自动化机器当前一般就地由操作者操作或由服务人员检修和监视。同样常见的是，操作者就地与服务中心(热线)通过电话联络，以便按专家的指示操作自动化机器。操作者与服务人员之间的联络通常不仅可借助所谓的电话热线，而且还可以通过传真或E-Mail进行。
此外已知一些技术，控制数据可用这些技术传输给设在远处的计算机，这样控制参数就可以通过所谓的远程服务受到观察和改变。
已知系统的缺点在于，操作者受自动化技术的训练通常没有达到这样的程度，即他能毫无问题地理解服务人员的指示。另一方面，对服务人员而言，当数据或参数只能通过不熟练的操作者向服务人员传送时，他也难以或不可能对自动化机器作出诊断。
本发明的目的在于，改善在自动化机器以及机器的操作者与远程的服务部门之间的数据交换。
本发明的目的可通过一种用于控制、调整、监视和/或诊断机器的控制设备来实现，该控制设备包括一个处理装置，用于处理远距离数据处理装置的数据和与之进行数据通信，其中，通过处理装置可以处理和传输多媒体信息。
此外，本发明的上述目的还通过采用一种通过提供使用控制设备和远离它设置的数据处理装置以控制、调整、监视和/或诊断机器的方法来实现，其中，控制设备与数据处理装置通过远程通信装置互相连接，并通过在控制设备与数据处理装置之间的远程通信装置实时传输多媒体信息形式的控制和/或监视数据。
关于本发明的控制设备以及本发明的方法有利的进一步设计在从属权利要求中描述。
因此，本发明允许自动化机器的操作者以及服务人员用多媒体的方式相互传送数据和信息。例如，服务人员可以通过电视图像在线观察自动化机器，而不是根据操作者的描述作指示。
下面借助附图进一步说明本发明，附图中
图1示出在机器的操作者与远端服务人员之间按先有技术的简单联络；图2示出按先有技术的远程服务设施；图3示出按本发明第一种实施形式的UMTS服务连接；图4示出按本发明第二种实施形式的具有真实性增强装置的服务连接；图5示出按本发明第三种实施形式的有多个服务人员的服务系统；以及图6示出按本发明第四种实施形式的有多个服务器的具有一个UMTS网的服务系统。
下面的实施形式表示本发明优选的应用。
按本发明的设备或按本发明的系统的结构首先借助于按图1和图2的先有技术说明。按图1，机器MA有一控制单元CO。操作者US操纵机器MA以及控制单元CO。操作者US与所谓的远端服务人员SE通过电话或传真TE联系。服务人员为此可例如有一条热线。
按图2，操作者US与服务人员SE之间的电话连线TE通过远程服务连线TS补充。在此类远程服务方面，远端服务人员SE可以从屏幕上看到并修改控制参数。此外，服务人员SE可以在必要时将修改过的控制参数通过远程服务连线TS回送给控制设备CO或机器MA。
所描述的在操作者US与服务人员SE之间的数据通信，现在在图3所示的本发明的第一种实施形式中，通过两条UMTS(通用移动电话服务)连线UC1和UC2补充。服务人员SE通过在控制单元CO处的UMTS服务器SV经UMTS连线UC2实时地获得机器的，例如Web摄像机的实况图像及运动图像，然后服务人员SE可通过UMTS连线UC1向操作者US在UMTS设备HA上发布指令以便操作机器MA。这种UMTS设备HA可由手机、手持的或例如掌上装置构成。指令也可包含运动的画面。这样操作者US就可以有能力理解服务人员SE有时较复杂的指令。此外，UMTS连线UC2允许由服务人员SE直接观察机器MA的运行状况，无需根据操作者US了解的情况作指示。
图4所示为本发明的第二种实施形式，它是图3所示的第一种实施形式的进一步拓展，其中设置了一个操作者US使用的真实性增强(Augmented-Reality)装置AD。该真实性增强装置AD通过UMTS连线UC1与服务人员SE的数据处理装置DP连接。此外，真实性增强装置AD通过一个真实性增强回路AL与机器MA及机器的控制单元CO连接。
服务人员SE可通过UMTS连线UC1直接控制操作者US的真实性增强装置AD。操作者US可以借助真实性增强回路与机器MA通信，在这种情况下例如当前的或记录的机器数据被可视化和动画化。服务人员SE可在此真实性增强回路AL中直接参与(einklinken)。真实性增强装置AD例如是可输入视频图像序列的眼镜。图1至3中所示的操作者US与服务人员SE之间的电话或传真连线TE当然可以继续存在。
本发明的第三实施形式在于，当有多个服务中心及服务人员SE1、SE2时，它们通过其数据处理装置DP1、DP2与要控制的机器MA及操作人员US联系。除了在前面的图1至4中所表示的连线外，还存在一条或多条宽带或UMTS通信连线UC11、UC12、UC21、UC22，用于在操作者US及机器MA与服务人员SE1、SE2之间的多媒体数据交换。在这里，UMTS连线UC11和UC12与图4中的UMTS连线UC1有相同的功能，同样，UMTS连线UC21和UC22与图4中的UMTS连线UC2有相同的功能。
以类似的方式，可在每个服务部门SE1、SE2与机器MA的控制单元CO之间建立远程服务连线TS1、TS2。采用本系统，可以例如除控制设备生产厂的服务人员SE1外，还有一个或多个其他的例如机器生产厂的服务人员SE2，特别是，他们可以同时与机器MA的操作者US通讯。借助UMTS连线UC11、UC12的相应返回信道和/或通过专用的会议连线CC可以建立会议线路。
如在前面的那些实施形式中那样，在第三种实施形式中的UMTS连线可以全部或个别地用可以实时传输多媒体信息的宽带传输通道代替。
图6表示本发明的第四种实施形式。受控制的机器MA的实际状况用Web摄像机WE监视。Web摄像机WE向UMTS服务器SV提供图像，后者再将控制数据与机器MA的控制单元CO进行通信。
UMTS服务器SV连接在英特网或内部网IN上。由此它又可以与多个数据服务器DS1、DS2、DS3连接，例如与用于所谓制造实施系统(MES)、文档等的服务器连接。
此外，UMTS服务器SV有一条与UMTS网UN1的连接。该UMTS网UN1与不同的服务提供者的多个数据处理装置DP1、DP2连接，例如一个运行数据采集装置OD连接。服务提供者的数据处理装置DP1、DP2分别与自己的所谓知识库KB1、KB2连接。此外，它们通过UMTS网UN2、UN3彼此连接和与运行数据采集装置OD连接。
在第四种实施形式中采用的数据网IN、UN1、UN2、UN3可用任何其他恰当的网络代替或互相组合。
因此，在图6所示的布局中，通过一个UMTS网UN1将不同的服务设施，例如控制设备生产厂、机器生产厂、运行数据采集装置等的服务设施与一个机器控制设施CO的UMTS服务器SV连接。在这里，这一个个服务设施还可以再通过UMTS网UN2、UN3或其他的通信媒体，与UMTS服务器SV或图中未表示的操作者US建立会议线路。
由此，本发明的系统可以有利地实现下列功能-通过遥控的具有远程服务的UMTS在线跟踪的跟踪功能(具有远程数据存储的在线跟踪)；-传输动态的和/或静态的机器图像；-控制设备/机器数据的实时传输和远程分析(质量数据、生产数据、服务数据……)；-通过摄像机显示实际的加工过程；-运态和静态的机器和控制设备立体图形的可视化；-传输图像信息。
因此按本发明可对工业机器实现远程诊断、远程服务以及对操作者远程指导，在此过程中远端服务人员可以访问下列数据-控制数据；-动态图像(机器的真实图像，例如借助Web摄像机)；-有选择地访问其他数据服务器，例如文档MES等(例如正在加工的是什么材料，什么任务等)。
此外，操作者可就地接受指导-通过就地的可视装置(例如OP、手持装置、手机)上传达的指示(例如专用的文件)；-通过“真实性增强眼镜”内显现的操作。
同样，如已提及的那样，会议线路可引入不同的服务机构，如OEM厂商，控制设备生产厂，以便例如提供服务，或为了投产/优化过程的目的。
如在图3、4和5中所示，为了获得紧凑的结构，UMTS服务器SV与机器MA及控制设备CO集成于一体。
权利要求
1.一种用于控制、调整、监视和/或诊断机器(MA)的控制设备，它包括一个处理装置(SV)，用于处理远离该处理装置设置的数据处理装置(DP)的数据和与之进行数据通信，其特征在于通过该处理装置(SV)可以处理和传输多媒体信息。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，处理装置(SV)能够进行UMTS远程通信。
3.一种含有如权利要求1或2所述的控制设备(CO)和数据处理装置(DP)，以及用于控制设备(CO)与数据处理装置(DP)之间数据通信的远程通信装置(UC1、UC2、T3)的控制系统，其中，控制设备和/或数据处理装置尤其具有一可视化的装置，这样就可通过远程通信装置实现信息的单方面或相互间的可视化。
4.按照权利要求3所述的系统，其中，为机器(MA)操作者(US)所用的真实性增强装置(AD)连接在远程通信装置(UC1、UC2、TS)上。
5.按照权利要求3或4所述的系统，其中，远程通信装置(UC1、UC2、TS)的通信连线是双向的，所以尤其可以实现控制设备(CO)的参数和/或实际状态的调用、遥控的跟踪功能以及优选地在线跟踪功能。
6.按照权利要求3至5之一所述的系统，其中，数据处理装置(DP)包含多个数据处理单元(DP1、DP2)，它们互相间通信联系以及各有一远程通信线路，用于向控制设备(CO)实时传输多媒体信息。
7.按照权利要求3至6之一所述的系统，其中，相关部件之间的通信可通过一个或多个UMTS网(UN1、UN2、UN3)和/或英特网(IN)实现。
8.一种通过提供使用控制设备(CO)和远离它设置的数据处理装置(DP)来控制、调整、监视和/或诊断机器(MA)的方法，其中，控制设备与数据处理装置通过远程通信装置(UC1、UC2、TS)相连接，其特征在于，通过在控制设备(CO)和数据处理装置(DP)之间的远程通信装置(UC1、UC2、TS)实时传输多媒体信息形式的控制和/或监视数据。
9.按照权利要求8所述的方法，其中，远程通信装置(UC1、UC2、TS)是一个UMTS远程通信装置。
10.按照权利要求8或9所述的方法，其中，从控制设备(CO)向数据处理装置(DP)传输控制和/或监视数据，并在那里作可视化处理和/或反之。
11.按照权利要求8、9或10所述的方法，其中，控制和/或监视数据在为机器(MA)操作者(US)所用的真实性增强装置(AD)中被可视化。
12.按照权利要求8至11之一所述的方法，其中，控制设备(CO)和/或受控制的机器(MA)的参数和/或实际状态，通过远程通信装置(UC1、UC2、TS)被调用，并尤其通过遥控实施跟踪，优选地实施在线跟踪。
13.按照权利要求8至12之一所述的方法，其中，不同地方的数据处理装置(DP1、DP2)互相之间，以及与控制设备(CO)之间实时传输多媒体数据。
14.按照权利要求8至13之一所述的方法，其中，相关的部件通过一个或多个UMTS网(UN1、UN2、UN3)和/或英特网(IN)通信。
全文摘要
为了改善在自动化机器(MA)及其操作者(US)与服务部门(SE)之间的数据交换,使用一个或多个UMTS(UC1、UC2)。通过这些UMTS通道可以实时传输多媒体信息。所以操作者(US)可以从服务人员(SE)处获得可视化的指示,以及服务人员(SE)可以获得监视用的在线图像和数据。
文档编号H04L12/66GK1367604SQ0210236
公开日2002年9月4日 申请日期2002年1月23日 优先权日2001年1月25日
发明者马丁·基塞尔, 安德烈亚斯·波尔兹, 彼得·瓦格纳 申请人:西门子公司