DE102011052688A1 - Method for filling transport vehicles through crop harvesting or loading machine, involves evaluating signal generated by optical sensor and relative position of crop harvesting or loading machine and transport vehicle - Google Patents
Method for filling transport vehicles through crop harvesting or loading machine, involves evaluating signal generated by optical sensor and relative position of crop harvesting or loading machine and transport vehicle Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Befüllung von Transportfahrzeugen mit Erntegut während der Fahrt durch eine Maschine, nämlich eine Ernte- oder Verlademaschine.The invention relates to a method and a system for filling transport vehicles with crop while driving through a machine, namely a harvesting or loading machine.
Erntemaschinen wie Feldhäcksler oder Mähdrescher, sind in der Regel mit einem Überladeförderer ausgerüstet und fördern das für den Abtransport bestimmte Erntegut während der Erntefahrt auf ein Transportfahrzeug, das neben der Erntemaschine herfährt. Das Transportfahrzeug kann hierbei ein Lastkraftwagen oder ein von einem Schlepper gezogener Anhänger sein. Bei diesem Überladevorgang ist es erforderlich, dass der Fahrer der Erntemaschine die Position des Transportfahrzeugs überwacht, um bei Bedarf die Ausrichtung und Wurfweite des Überladeförderers korrigieren zu können und eine möglichst verlustfreie Erntegutübergabe zu gewährleisten. Gleichzeitig muss der Fahrer des Transportfahrzeugs seine Fahrgeschwindigkeit und seine Lenkbewegungen an die der Erntemaschine anpassen und bemüht sein, die Position des Transportfahrzeugs relativ zur Erntemaschine mit dem Fortschreiten des Befüllvorgangs zu korrigieren. Harvesting machines such as forage harvesters or combine harvesters are usually equipped with an overfeed conveyor and transport the harvested crop for transport to a transport vehicle that travels alongside the harvesting machine. The transport vehicle may in this case be a truck or a trailer pulled by a tractor. During this transfer operation, it is necessary for the driver of the harvesting machine to monitor the position of the transport vehicle in order to be able to correct the alignment and throwing distance of the transfer conveyor as required, and to ensure a loss-free harvesting of crops. At the same time, the driver of the transport vehicle must adapt his driving speed and steering movements to that of the harvester and strive to correct the position of the transport vehicle relative to the harvester with the progress of the filling process.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zur Befüllung von Transportfahrzeugen mit Erntegut durch eine Maschine anzugeben, welche die Fahrer beider Fahrzeuge entlasten und eine gleichmäßige und verlustarme Befüllung des Transportfahrzeugs erleichtern. The object of the invention is to provide a method and a system for filling transport vehicles with crop by a machine, which relieve the driver of both vehicles and facilitate a smooth and low-loss filling of the transport vehicle.
Die genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 8 und vorteilhafte Ausgestaltungen des Systems sind in den Ansprüchen 10 bis 19 angegeben.The stated object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a system having the features of claim 9. Advantageous developments of the method are in the
Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird das jeweils zu befüllende Transportfahrzeug an mindestens einer Außenseite mit einer optisch erfassbaren Kennzeichnung versehen und an der Maschine werden eine optische Sensoreinrichtung, welche die Kennzeichnung und ihre Position in Bezug auf die Maschine erfasst, und eine mit der Sensoreinrichtung verbundene Auswerteeinrichtung angeordnet, welche aus dem Signal der Sensoreinrichtung die Relativposition von Maschine und Transportfahrzeug berechnet und Positionsdaten zur Steuerung der Maschine und/oder des Transportfahrzeugs erzeugt.According to the method according to the invention, the transport vehicle to be filled in each case is provided on at least one outer side with an optically detectable marking and on the machine an optical sensor device which detects the marking and its position with respect to the machine, and one connected to the sensor device Evaluation arranged, which calculates the relative position of machine and transport vehicle from the signal of the sensor device and generates position data for controlling the machine and / or the transport vehicle.
Mit Hilfe der erzeugten Positionsdaten, welche die Relativposition des Transportfahrzeugs gegenüber der Maschine in Fahrtrichtung und auch quer zur Fahrtrichtung angeben, kann der Überladevorgang entweder automatisch oder durch den Fahrer der Maschine so eingestellt werden, dass eine optimale Befüllung des Transportfahrzeugs erreicht wird. Außerdem können die Positionsdaten und daraus abgeleitete Hinweise zur Steuerung dem Fahrer des Transportfahrzeugs angezeigt werden With the help of the generated position data, which indicate the relative position of the transport vehicle relative to the machine in the direction of travel and also transversely to the direction of travel, the transfer operation can be adjusted either automatically or by the driver of the machine so that an optimal filling of the transport vehicle is achieved. In addition, the position data and information derived therefrom can be displayed to the driver of the transport vehicle
Das Verfahren nach der Erfindung hat den Vorteil, dass nur die Ernte- oder Verlademaschine mit aufwendigen Sensor- und Auswerteeinrichtungen ausgerüstet werden muss. An dem Transportfahrzeug ist lediglich eine für das Verfahren zweckmäßige Kennzeichnung, beispielsweise in Form von leicht erfassbaren Farbflächen, anzubringen, die von der Sensoreinrichtung an der Maschine, beispielsweise einer elektronischen Kamera, erfasst werden können und die Position des Transportfahrzeugs für die verschiedenen Ladezustände ausreichend deutlich kennzeichnen.The method according to the invention has the advantage that only the harvesting or Verlademaschine must be equipped with sophisticated sensor and evaluation. On the transport vehicle is only a convenient for the process marking, for example in the form of easily detectable color surfaces to install, which can be detected by the sensor device on the machine, such as an electronic camera, and sufficiently clearly mark the position of the transport vehicle for the different states of charge ,
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die optisch erfassbare Kennzeichnung eine dem Transportfahrzeug zugeordnete Signatur enthalten, die von der Sensoreinrichtung erfasst und von der Auswerteeinrichtung in digitale Signaturdaten umgeformt werden kann. Die Daten werden vorzugsweise von der Auswerteeinrichtung gespeichert und können außerdem mittels Telekommunikation an eine entfernte Datenverwaltungseinrichtung übertragen werden. Anhand der Signaturdaten lässt sich die Identität des jeweils befüllten Fahrzeugs feststellen und durch Verknüpfung mit den von der Maschine erzeugten Überladedaten kann auf einfache Weise ermittelt und dokumentiert werden, welche Mengen an Erntegut das Transportfahrzeug transportiert und abgeliefert hat.According to a further proposal of the invention, the optically detectable marking may include a signature associated with the transport vehicle, which signature can be detected by the sensor device and converted by the evaluation device into digital signature data. The data is preferably stored by the evaluation device and can also be transmitted by telecommunications to a remote data management device. On the basis of the signature data, the identity of each filled vehicle can be determined and can be easily determined and documented by linkage with the overload data generated by the machine, which quantities of crop material has transported and delivered the transport vehicle.
Die Übertragung der Signaturdaten in Echtzeit an eine zentrale Datenverwaltungseinrichtung vereinfacht das Management einer Flotte von mehreren Transportfahrzeugen und ermöglicht, die Entladung am Zielort auf das Eintreffen des Transportfahrzeugs abzustimmen. Die Signatur kann in Form eines EAN- oder QR-Codes ausgeführt sein, da für derartige Codes erprobte Erkennungs- und Auswertungsprogramme verfügbar sind.The transmission of the signature data in real time to a central data management device simplifies the management of a fleet of several transport vehicles and makes it possible to match the discharge at the destination to the arrival of the transport vehicle. The signature may be in the form of an EAN or QR code, since proven recognition and evaluation programs are available for such codes.
Dem Fahrer des Transportfahrzeugs können die von der Maschine ermittelten Positions- und Signaturdaten und/oder Ladeinformationen durch ein optisches Informationssystem, das an der Maschine angeordnet ist, angezeigt werden. Anhand dieser Daten kann der Fahrer des Transportfahrzeugs seine Position in Fahrtrichtung und quer zu dieser korrigieren. Außerdem erhält er Gewissheit über den Beladungszustand, so dass er einschreiten kann, wenn eine Überladung seines Fahrzeugs droht. Das optische Informationssystem kann ein an der Maschine gut sichtbar für den Fahrer des Transportfahrzeugs angeordnetes Display oder eine Lichtsignaleinrichtung sein.The driver of the transport vehicle can be displayed by the positional and signature data and / or loading information determined by the machine by an optical information system which is arranged on the machine. Based on this data, the driver of the transport vehicle can correct its position in the direction of travel and across it. In addition, he receives certainty about the loading condition, so that he can intervene if an overload of his vehicle threatens. The optical information system can be easily visible on the machine for the driver of the transport vehicle arranged display or a light signal device.
Das System zur Befüllung von Transportfahrzeugen mit Erntegut durch eine Maschine umfasst nach der Erfindung eine Maschine mit einem Überladeförderer und ein zu befüllendes Transportfahrzeug, wobei das zu befüllende Transportfahrzeug an mindestens einer Außenseite mit einer optisch erfassbaren Kennzeichnung versehen ist, wobei an der Maschine wenigstens eine optische Sensoreinrichtung, durch welche die Kennzeichnung und ihre Position in Bezug auf die Maschine erfasst werden kann, und eine mit der Sensoreinrichtung verbundene Auswerteeinrichtung angeordnet ist, durch welche aus einem Signal der Sensoreinrichtung die jeweilige Relativposition von Maschine und Transportfahrzeug berechenbar ist und Positionsdaten zur Steuerung des Überladeförderers der Maschine und/oder des Transportfahrzeugs erzeugbar sind.The system for filling transport vehicles with crop by a machine according to the invention comprises a machine with a transfer conveyor and a transport vehicle to be filled, wherein the transport vehicle to be filled is provided on at least one outside with an optically detectable label, wherein at least one optical Sensor device, by which the marking and its position in relation to the machine can be detected, and an evaluation device connected to the sensor device is arranged, by which from a signal of the sensor device, the respective relative position of the machine and transport vehicle can be calculated and position data for controlling the transfer conveyor the machine and / or the transport vehicle can be generated.
Das erfindungsgemäße System ist kostengünstig und ohne großen technischen Aufwand zu verwirklichen und benötig keine teuren elektronischen Einrichtungen. Die Transportfahrzeuge müssen nur an ihrer Außenseite mit einer Kennzeichnung versehen werden und benötigen keine elektrischen Kommunikationseinrichtungen. Das System ist daher von der Art und der Ausstattung der Transportfahrzeuge weitgehend unabhängig.The inventive system is inexpensive and can be realized without great technical effort and does not require expensive electronic devices. The transport vehicles must be provided only on their outside with a label and do not require electrical communication equipment. The system is therefore largely independent of the type and equipment of the transport vehicles.
Vorzugsweise umfasst die Kennzeichnung mehrere Markierflächen, die an einer oder beiden Seiten und in Längsrichtung des Transportfahrzeugs nebeneinander und in definierten Abständen voneinander angeordnet sind. Hierdurch wird die genaue Positionserfassung in Fahrtrichtung und die Erfassung des Abstands quer zur Fahrtrichtung mittels einer Sensoreinrichtung einfacher. Auch die Größe der Transportfahrzeuge kann durch Markierflächen an den Fahrzeugenden leichter erfasst werden.Preferably, the marking comprises a plurality of marking surfaces, which are arranged on one or both sides and in the longitudinal direction of the transport vehicle next to one another and at defined distances from each other. As a result, the exact position detection in the direction of travel and the detection of the distance transversely to the direction of travel by means of a sensor device easier. The size of the transport vehicles can be detected more easily by marking surfaces at the vehicle ends.
Die Maschine kann auch mehrere optische Sensoreinrichtungen aufweisen. Eine Sensoreinrichtung kann am Überladeförderer und eine weitere kann an der Seite der Maschine angeordnet sein. Enthält die Kennzeichnung am Transportfahrzeug eine Signatur, so weist die optische Sensoreinrichtung wenigstens eine Kamera auf, deren Bildinformation der Signaturcode entnommen werden kann. Die Maschine kann weiterhin zusätzliche Sensoren zur Messung des Abstands vom Transportfahrzeug aufweisen. Dies können Sensoren eines mit Laser oder Ultraschall arbeitenden Entfernungsmesssystems sein.The machine may also include a plurality of optical sensor devices. One sensor device can be arranged on the transfer conveyor and another can be arranged on the side of the machine. If the marking on the transport vehicle contains a signature, then the optical sensor device has at least one camera whose image information the signature code can be taken from. The machine may further include additional sensors for measuring the distance from the transport vehicle. These may be sensors of a laser or ultrasonic distance measuring system.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines/von Ausführungsbeispiels/en näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment (s) shown in the drawing. Show it
Die Erntemaschine
Zur Kontrolle und Steuerung des Überladeförderers
Dem Fahrer der Erntemaschine
Neben den Positionsdaten ermittelt die Auswerteeinrichtung
Das beschriebene System ermöglicht ein weitgehend automatisches Befüllen von Transportfahrzeugen zum Abtransport von Erntegut direkt von der Ernteoder Überlademaschine, das Management einer Fahrzeugflotte und die Verwaltung von Aufträgen. Die Fahrer von Erntefahrzeug und Transportfahrzeug werden durch das System entlastet und die Kapazität der Transportfahrzeuge kann besser genutzt und optimiert werden. Das System ist kostengünstig und benötigt keinen großen technischen Aufwand und teure Elektronik. Kostenrelevante Einrichtungen werden nur an der Erntemaschine benötigt, so dass beliebige Transportfahrzeuge zum Einsatz kommen können. Als Erfassungssystem an der Erntemaschine eignen sich Kameras, Laserscanner und 3-D-Kameras, wobei diese auch direkt an der Überladevorrichtung angeordnet sein können.The system described enables a largely automatic filling of transport vehicles for the removal of crop directly from the harvesting or Überlademaschine, the management of a vehicle fleet and the management of orders. The drivers of harvesting vehicle and transport vehicle are relieved by the system and the capacity of the transport vehicles can be better used and optimized. The system is inexpensive and requires no great technical effort and expensive electronics. Cost-relevant facilities are needed only on the harvester, so that any transport vehicles can be used. Suitable detection systems on the harvester are cameras, laser scanners and 3-D cameras, which can also be arranged directly on the transfer device.
Die Daten, welche mittels der Signatur erfasst werden, können zur Auftragsverwaltung beispielsweise im ISO-XML-Format nach
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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