DE102005000771A1

DE102005000771A1 - Self-propelled harvester controlling method, involves allocating detected and mapped/ factored biomass stock data by software, and creating control process to control and adjust all functional units among each other, and speed of harvester

Info

Publication number: DE102005000771A1
Application number: DE200510000771
Authority: DE
Inventors: Juergen Langlott; Andrea Kluesendorf-Feiffer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-05
Filing date: 2005-01-05
Publication date: 2006-08-24

Abstract

The method involves detecting and mapping or factoring a biomass stock by a mobile or satellite controlled detection system. The detected and mapped or factored data are allocated by software which is directly or indirectly integrated in the harvester. A control process is created by the software to control and adjust all functional units among each other, and speed of the harvester in harvesting biomass stock.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer selbstfahrenden Erntemaschine in Abhängigkeit der ermittelten Bestandsdichte und des Abreifezustandes der Biomasse.The The invention relates to a method for controlling a self-propelled Harvesting machine in dependence the determined stock density and the maturity state of the biomass.

Bekanntlich wird die Leistung der Erntemaschinen allgemein und insbesondere die der selbstfahrenden Erntemaschinen im wesentlichen geprägt vom Biomassenbestand einer abzuerntenden Fläche. Die Biomassenbestände einer abzuerntenden Fläche sind aber durch unterschiedliche Bodenstrukturen, Jahreswitterungen u.ä. mehr oder weniger inhomogen, so daß der Ernteprozeß kein wiederholbarer Prozeß ist, an dem die Leistung der Erntemaschinen selbst steuer- und regeltechnisch so ausgelegt werden kann, daß die Erntemaschinen in Abhängigkeit der abzuerntenden Biomasse immer annähernd der konstruktiv ausgelegten Leistungsbereiche betrieben werden können. Folglich ist der wirtschaftliche Einsatz, insbesondere der hochproduktiven selbstfahrenden Erntemaschinen, sehr stark von den Kenntnissen und Erfahrungen des Maschinenführers abhängig, um die Funktionseinheiten und die Fahr geschwindigkeit beim Betreiben einer selbstfahrenden Erntemaschine an eine sich ändernde Biomassendichte und deren Abreife einzustellen, damit eine möglichst störungsfreie und maximale Auslastung der sich gegenseitig bedingenden Funktionseinheiten der Erntemaschine während des Ernteprozesses gewährleistet werden kann. Die Einschätzung über die momentan an der Erntemaschine anstehenden Eigenschaften der Biomasse unterliegt aber ausschließlich dem Maschinenführer der Erntemaschine, so daß die Wirtschaftlichkeit der Erntemaschine wesentlich von subjektiven Einflüssen des Maschinenführers bestimmt sind.generally known The performance of harvesters is general and in particular that of the self-propelled harvesters essentially characterized by the biomass stock a surface to be harvested. The biomass stocks a surface to be harvested but are due to different soil structures, annual weather etc. more or less inhomogeneous, so that the Crop process no repeatable process, on which the performance of the harvesting machines themselves control and regulatory technology can be designed so that the Harvesting machines in dependence the biomass to be harvested always approximately the constructively designed Service areas can be operated. Consequently, the economic Use, in particular of highly productive self-propelled harvesters, very much dependent on the knowledge and experience of the machine operator the functional units and the driving speed during operation a self-propelled harvester to a changing one Set biomass density and maturity, so that as possible trouble-free and maximum utilization of mutually conditional functional units the harvester during ensured the harvesting process can be. The assessment of the currently at the harvester pending biomass properties but is subject exclusively the machine operator the harvester, so that the Profitability of the harvester significantly from subjective influences of the machine operator are determined.

Es ist aber auch allgemein bekannt, daß für eine teilflächenbezogene Düngung die Biomassenentwicklung ermittelt wird.It but is also well known that for a partial area fertilization the biomass development is determined.

Zur Ermittlung der Biomassenentwicklung werden, wie allgemein bekannt, u.a. Pendelsensoren genutzt. Diese Pendelsensoren sind an einer Schubstange vorgesehen, die an einen Traktor befestigt wird. Beim Überfahren eines Bestands messen die Pendelsensoren die Dichte der Biomasse und es ergibt sich ein relativ einfaches, wenn auch ungenaues Bild des Bestandes, daß für die Ermittlung der Biomasse letztlich hinreichend ist.to Determination of biomass development, as is generally known, et al Pendulum sensors used. These pendulum sensors are on one Push rod provided, which is attached to a tractor. When driving over of an inventory, the pendulum sensors measure the density of the biomass and it results in a relatively simple, albeit inaccurate picture of the stock that for the determination biomass is ultimately sufficient.

Für diese Ermittlung der Biomassenentwicklung sind aber auch beispielsweise Yara N-Sensoren bekannt, die optoelektronisch die Blattfärbung messen und damit zugleich auch die Bestandsdichte der Biomasse erfassen, die in einer Bestandskarte aufgezeichnet wird.For this Determining the biomass development are but also for example Yara N sensors are known, which opto-electronically measure the leaf color and at the same time also record the population density of the biomass, which is recorded in an inventory card.

Diese beispielhaft genannten Verfahren zur Ermittlung der Biomassenentwicklung und die daraus erstellte Karte werden zum einen genutzt, um eine zielgerichtete und dem Ernäh rungszustand der Biomasse angepaßte Düngung des Flächenbestandes durchzuführen und zum anderen vorab einen Ertragsüberblick der Fläche zu erhalten.These exemplified method for determining the biomass development and the resulting map will be used to create a targeted one and the nutritional status adapted to the biomass fertilization to carry out the area inventory and on the other hand in advance a yield overview the area to obtain.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem eine selbstfahrende Erntemaschine annähernd im konstruktiv ausgelegten Leistungslimit betrieben werden kann, in dem die Funktionseinheiten und die Fahrgeschwindigkeit steuer- und regelungstechnisch der tatsächlich anstehenden Biomassendichte und dem Abreifegrad exakt angepaßt werden.task It is therefore an object of the present invention to propose a method with a self-propelled harvester approximately designed constructively Performance limit can be operated in which the functional units and the driving speed control and control of the actually pending Biomass density and Abreifegrad be adapted exactly.

Untersuchungen haben überraschend gezeigt, daß die Erkenntnisse aus der erstellten Karte über die teilflächenbezogene Biomassenentwicklung für die Düngung bei einer entsprechenden Auswertung und Erfassung auch eine gute Grundlage für ein Steuer- und Regelungsprogramm einer selbstfahrenden Erntemaschine sind, um die steuer- und regeltechnischen Prozesse der Funktionseinheiten sowie die Fahrgeschwindigkeit so aufeinander abzustimmen, daß die Erntemaschine bei jeder anstehenden Biomassendichte und deren Abreifegrad annähernd im konstruktiv ausgelegten Leistungsbereich gefahren werden kann.investigations have a surprise shown that the Findings from the created map on the area-related Biomass development for the fertilization with a corresponding evaluation and capture also a good basis for a control program of a self-propelled harvester are the control and regulatory processes of the functional units as well as the driving speed coordinated so that the harvester for each pending biomass density and their degree of maturity approximately in constructively designed power range can be driven.

Daher wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, nach dem ein Biomassenbestand durch mobile oder satellitengesteuerte Erkennungssysteme flächenbezogen erfaßt und kartiert oder faktorisiert werden und die erfaßten und kartierten oder faktorisierten Daten mittels einer direkt und/oder indirekt in der Erntemaschine integrierten Software verrechnet werden und durch die Software ein Steuerablauf erstellt wird, nach dem alle Funktionseinheiten zueinander und die Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine punktgenau an den abzuerntenden Biomassenbestand und dessen Abreifegrad abgestimmt werden.Therefore the object is achieved by solved a method after a biomass stock by mobile or satellite-controlled detection systems by area detected and mapped or factored, and the captured and mapped or factored data by means of a direct and / or indirect be integrated in the harvester integrated software and through the software a control flow is created, after which all functional units to each other and the driving speed of the harvester with pinpoint accuracy adapted to the biomass stock to be harvested and its Abreifegrad become.

Durch die vorab flächenmäßig erfaßte und kartierte oder faktorisierte Biomassendichte und des Abreifegrads eines Bestandes, deren Daten softwareseitig verrechnet und in einem Steuerablauf umgesetzt sind, wird gewährleistet, daß die Funktionseinheiten und Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine bereits bei gering wechselnden Bestandsdichte- und Abreifegradveränderungen, die normalerweise für den Maschinenführer auch bei guten Kenntnissen und großer Erfahrung nicht wahrnehmbar sind, unmittelbar annähernd an die konstruktiv ausgelegte Leistung der selbstfahrenden Erntemaschine angepaßt werden.By pre-recorded in area and mapped or factorized biomass density and Abreifegrads a stock whose data are calculated by software and implemented in a control process, it is ensured that the functional units and driving speed of the harvester already at low-changing crop density and Abreifegradveränderungen that normally for the Machine operators are not perceptible even with good knowledge and great experience, directly approximate to the constructively designed Performance of the self-propelled harvester are adapted.

Folglich können die Funktionseinheiten der Erntemaschine während des gesamten Ernteprozesses störungsfrei und mit einer opimalen Auslastung betrieben werden.consequently can the functional units of the harvester during the entire harvesting process trouble-free and operated with an opimal utilization.

Vielmehr, durch den ansich selbstregelnden Funktionsablauf der Erntemaschine kann sich der Maschinenführer verstärkt auf Überwachungsaufgaben konzentrieren und kann somit Störungen im Ernteablauf frühzeitiger erkennen und entsprechende Maßnahmen einleiten, um Havariefälle zu minimieren oder sogar auszuschließen.Much more, by the ansich self-regulating functional sequence of the harvester can the machine operator reinforced on monitoring tasks can concentrate and thus disturbances in the harvest process earlier recognize and take appropriate action initiate to accident cases to minimize or even exclude.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung.Further Details of the invention will become apparent from the following detailed Description.

Der Biomassenbestand/Biomassendichte und Abreifegrad wird durch ansich bekannte Erkennungssysteme zur Ermittlung der Biomassenentwicklung erfaßt. Diese Erkennungssysteme können mobile Erkennungssysteme, wie u.a. bekannte Pendelsensoren oder Erkennungssysteme mit Yara N-Sensoren oder auch andere Geräte im Bereich der Precision Farming sein, die, wie be kannt, satellitengestützt georeferenziert sind, oder generell georeferenzierte satellitengestützte Erkennungssysteme.Of the Biomass stock / biomass density and degree of maturity is by ansich known detection systems for determining the biomass development detected. These recognition systems can mobile recognition systems, such as i.a. known pendulum sensors or Detection systems with Yara N sensors or other devices in the field Precision Farming, which, as we know, is georeferenced by satellite are, or generally geo-referenced satellite-based recognition systems.

Diese ermittelten Daten, die bereits georeferenziert in einer Biomassenkarte im Bereich der Precision Farming dargestellt sein können, werden mit einer dafür geeigneten Software verrechnet und es wird über die Software ein Steuerablauf erstellt. Dieses Steuerprogramm wird auf einer Einstellkarte gespeichert und in ein dafür ausgelegtes Bordsystem zur Steuerung der selbstfahrenden Erntemaschiene eingesetzt. Danach übernimmt das gespeicherte Steuerprogramm über eine dafür ausgelegte Steuerzentrale die Steuerung der Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit der georeferenzierten Biomassenbestandsdichte und die der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit punktgenau angepaßte Einstellung der Funktionseinheiten, so daß immer die optimalste Auslastung der Funktionseinheiten während dem Ernteprozeß gewährleistet ist.These determined data already georeferenced in a biomass map can be shown in the field of precision farming with one for that suitable software is charged and it is the software a control process created. This control program is stored on a setting card and in one for that designed on-board system used to control the self-propelled harvesting machine. After that takes over the stored control program over one for that designed control center to control the driving speed dependent on the georeferenced biomass population density and that of the respective Driving speed precisely adjusted setting of the functional units, so that always the most optimal utilization of the functional units during the Harvesting process ensured is.

Mit diesen Verfahren ist es folglich möglich, eine selbstfahrende Erntemaschine immer im optimal konstruktiv ausgelegten Leistungsbereich zu betreiben, obwohl bekanntlich landwirtschaftliche Bestände u.a. infolge der wechselnden Bodenstruktur immer inhomogen sind und damit ein Ernteprozeß für selbstfahrende Erntemaschinen nicht reproduzierbar ist.With Consequently, it is possible for this method to be a self-propelled one Harvester always in optimally designed power range although it is well known that agricultural stocks, etc. Due to the changing soil structure are always inhomogeneous and thus a harvesting process for self-propelled Harvesters is not reproducible.

Claims

A method for controlling a self-propelled harvester depending on the determined stock density and Abreifezustand the biomass, characterized in that a biomass inventory by mobile or satellite-based detection systems detected by area and mapped or factorized and the detected and mapped or factored data by means of a direct and / or indirect in The software integrates the harvester with integrated software and a control sequence is created by the software with which all functional units and the driving speed of the harvesting machine are precisely tuned to the biomass stock to be harvested.