DE102015109799A1 - Method for synchronizing two independent, self-propelled agricultural machines - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Synchronisation zweier unabhängiger, selbstfahrender landwirtschaftlicher Arbeitsmaschinen (2, 3), die auf einem landwirtschaftlichen Feld in einem Kooperationsvorgang zumindest teilautomatisiert zusammenwirken, wobei eine Arbeitsmaschine (2) eine Signatur (9) aufweist und wobei die andere Arbeitsmaschine (3) eine Leseeinrichtung (11) zum Auslesen der Signatur (9) aufweist, wobei eine Signaturinformation von der Leseeinrichtung (11) aus der Signatur (9) ausgelesen wird. Es wird vorgeschlagen, dass die Synchronisation auf der Signaturinformation und/oder auf einer von der Signaturinformation abgeleiteten Sekundärinformation basiert.The invention relates to a method for the synchronization of two independent, self-propelled agricultural machines (2, 3), which cooperate in a cooperative process at least partially automated on an agricultural field, wherein a work machine (2) has a signature (9) and wherein the other work machine ( 3) has a reading device (11) for reading out the signature (9), wherein a signature information is read from the reading device (11) from the signature (9). It is proposed that the synchronization is based on the signature information and / or on a secondary information derived from the signature information.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisation zweier unabhängiger, selbstfahrender landwirtschaftlicher Arbeitsmaschinen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Fahrerassistenzsystem zur Durchführung eines solches Verfahrens nach dem Oberbegriff von Anspruch 14.The invention relates to a method for synchronizing two independent, self-propelled agricultural machines according to the preamble of
Grundsätzlich ist bei unabhängigen, selbstfahrenden Erntemaschinen, die miteinander kooperieren sollen, eine Synchronisation erforderlich, um die im Rahmen der Kooperation stattfindenden Teilprozesse aufeinander abzustimmen. Beispielsweise ist beim Überladen von Erntegut von einer Arbeitsmaschine auf die andere Arbeitsmaschine eine bestimmte Positionierung der Arbeitsmaschinen relativ zueinander einzuhalten.Basically, in independent, self-propelled harvesters, which are to cooperate with each other, a synchronization is required to coordinate the occurring within the cooperation sub-processes. For example, when overloading crop material from a work machine to the other work machine, a particular positioning of the work machines relative to one another is to be maintained.
In der
Zwar wird mit dem in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Synchronisation zweier unabhängiger, selbstfahrender Erntemaschinen anzugeben, mit dem die Synchronisation für den Fahrer bzw. die Fahrer weiter vereinfacht wird.The invention has for its object to provide a method for synchronizing two independent, self-propelled harvesters, with the synchronization for the driver or the driver is further simplified.
Gelöst wird die obige Aufgabe bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1.The above object is achieved in a method according to the preamble of
Der vorschlagsgemäßen Lösung liegt die Überlegung zugrunde, dass die Signatur einer der Arbeitsmaschinen oder beider Arbeitsmaschinen Aufschluß über für die Synchronisation wichtige Informationen liefern kann. Damit ist eine Teilautomatisierung des zu synchronisierenden Kooperationsvorgangs einfach realisierbar, so dass der Fahrer bzw. die Fahrer entlastet werden und sich ganz auf den Ernteprozeß o. dgl. konzentrieren kann bzw. können. Mit ”Teilautomatisierung” ist hier gemeint, dass zumindest eine der Arbeitsmaschinen ihre Maschinenparameter zur Synchronisation des Kooperationsvorgangs weitgehend selbsttätig an die andere Arbeitsmaschine anpasst. Dabei kann es auch sein, dass die Arbeitsmaschine die jeweiligen Maschinenparameter über entsprechende Anweisungen an den Fahrer, insbesondere über ein Fahrerassistenzsystem, einstellen lässt. Solche Maschinenparameter können Fahrgeschwindigkeit, Überladeparameter o. dgl. der jeweiligen Arbeitsmaschine sein.The proposed solution is based on the consideration that the signature of one of the machines or both machines can provide information about important information for synchronization. Thus, a partial automation of the cooperation process to be synchronized is easy to implement, so that the driver or the driver can be relieved and concentrate on the harvesting process or the like. By "partial automation" is meant here that at least one of the machines largely automatically adapts its machine parameters for the synchronization of the cooperation process to the other work machine. It may also be that the work machine can set the respective machine parameters via appropriate instructions to the driver, in particular via a driver assistance system. Such machine parameters may be travel speed, overload parameters or the like of the respective work machine.
Die Synchronisation kann alle möglichen Varianten der Kooperation zweier Arbeitsmaschinen betreffen, wie noch erläutert wird. Im Falle des Überladens von Ladegut auf ein Transportfahrzeug kann die Signatur Aufschluß über die geometrischen Verhältnisse des Transportfahrzeugs geben, so dass ein übermäßiges oder hinsichtlich einer Gewichtsverteilung unvorteilhaftes Beladen der Transportmaschine vermieden werden kann.The synchronization can affect all possible variants of the cooperation of two machines, as will be explained. In the case of the loading of cargo onto a transport vehicle, the signature can provide information about the geometric conditions of the transport vehicle, so that an excessive or in terms of a weight distribution unfavorable loading of the transport machine can be avoided.
Bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 weisen beide Arbeitsmaschinen jeweils eine Signatur und eine Leseeinrichtung zum Auslesen der Signatur der jeweils anderen Arbeitsmaschine auf. In diesem Fall ist für die Synchronisation eine beiderseitige, teilautomatisierte Anpassung der jeweiligen Maschinenparameter möglich.In the preferred embodiment according to
Vorzugsweise ist eine der selbstfahrenden landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen eine Erntemaschine und die andere Arbeitsmaschine ein Transportfahrzeug (Anspruch 3). Dadurch, dass sich die Synchronisation basierend auf der Signatur zumindest zum Teil automatisieren lässt, wird der Fahrer entlastet. Dies ist speziell bei Erntemaschinen von Bedeutung, da die Einstellung des Ernteprozesses regelmäßig eine gewisse Aufmerksamkeit durch den Fahrer erfordert.Preferably, one of the self-propelled agricultural machines is a harvester and the other working machine is a transport vehicle (claim 3). The fact that the synchronization based on the signature can be at least partially automated, the driver is relieved. This is especially important in harvesters, as the adjustment of the harvesting process regularly requires some attention from the driver.
Bei der Signatur handelt es sich vorzugsweise um eine optische Signatur, insbesondere um eine Standardsignatur, zu der kostengünstige Hard- und Soft warelösungen existieren. Entsprechend wird vorgeschlagen, dass die Signatur ein QR-Code oder ein Strichcode ist (Anspruch 4). Optische Signaturen haben den Vorteil, dass sie günstig herzustellen sind und auch im landwirtschaftlichen Umfeld eine sichere Erkennung ermöglichen.The signature is preferably an optical signature, in particular a standard signature, to which cost-effective hardware and software solutions exist. Accordingly, it is proposed that the signature is a QR code or a bar code (claim 4). Optical signatures have the advantage that they are inexpensive to manufacture and also enable reliable detection in the agricultural environment.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Signaturinformation oder die Sekundärinformation eine Information über die die Signatur aufweisende Arbeitsmaschine ist (Anspruch 6). Mit derartigen Informationen ist es der jeweiligen Arbeitsmaschine erst möglich, ihre Arbeitsparameter im Rahmen der Synchronisation an die andere Arbeitsmaschine anzupassen.A further advantageous embodiment of the method provides that the signature information or the secondary information is information about the machine having the signature ( Claim 6). With such information, it is the first working machine possible to adapt their working parameters in the context of synchronization to the other machine.
Zusätzlich oder alternativ kann zumindest eine der Arbeitsmaschinen ein Fahrerassistenzsystem aufweisen und die Synchronisation der beiden Arbeitsmaschinen mittels des Fahrerassistenzsystems gesteuert werden (Anspruch 7). Besonders bevorzugt nimmt das Fahrerassistenzsystem basierend auf der Signaturinformation oder der Sekundärinformation eine Ansteuerung von Arbeitsorganen mindestens einer der Arbeitsmaschinen vor und/oder gibt basierend auf der Signaturinformation und/oder der Sekundärinformation Anweisungen an den Fahrer mindestens einer der Arbeitsmaschinen. Im letztgenannten Fall ist das Fahrerassistenzsystem mit einer Ein-/Ausgabeeinrichtung für die Interaktion mit dem Fahrer ausgestattet.Additionally or alternatively, at least one of the work machines can have a driver assistance system and the synchronization of the two work machines can be controlled by means of the driver assistance system (claim 7). Particularly preferably, based on the signature information or the secondary information, the driver assistance system presets control of work organs of at least one of the work machines and / or gives instructions to the driver of at least one of the work machines based on the signature information and / or the secondary information. In the latter case, the driver assistance system is equipped with an input / output device for interacting with the driver.
Die vorschlagsgemäße Lösung lässt sich besonders vorteilhaft im Rahmen des Überladens von Erntegut von einer Arbeitsmaschine auf die andere Arbeitsmaschine einsetzen (Anspruch 8). Dabei kommt der Überführung der Sensorsignale einer Überladeeinrichtungskamera zusammen mit der Signaturinformation bzw. der Sekundärinformation in eine Überladeinformation gemäß Anspruch 11 besondere Bedeutung zu. Dies liegt daran, dass die Sensorsignale stets Beschränkungen unterliegen, die beispielsweise auf einen beschränkten Erfassungsbereich insgesamt oder eine hohe Datenstreuung an den Grenzen des Erfassungsbereichs zurückgehen können. Dem kann durch einen Abgleich der entsprechenden Daten oder durch einen zumindest teilweisen Ersatz bzw. eine zumindest teilweise Ergänzung der entsprechenden Daten begegnet werden, so dass sich eine besonders gute Datenbasis für das insbesondere automatisierte Überladen ergibt.The proposed solution can be particularly advantageous in the context of the overloading of crop from a working machine to the other machine (claim 8). Here, the transfer of the sensor signals of a Überladeeinrichtungskamera together with the signature information or the secondary information in a transfer information according to
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kommt der Signatur nicht nur die Funktion der Informationsbereitstellung, sondern auch die Funktion der Bereitstellung einer Referenzposition auf der jeweiligen Arbeitsmaschine zu, die von der Leseeinrichtung erfasst werden kann (Anspruch 12). Dadurch ist es möglich, dass mittels der Leseeinrichtung nicht nur Signaturinformationen ausgelesen werden können, sondern dass zusätzlich die Relativposition der beiden Arbeitsmaschinen zueinander ermittelbar ist. Diese Doppelnutzung führt zu einem einfachen konstruktiven und steuerungstechnischen Aufbau.In a further preferred embodiment, the signature not only has the function of providing information, but also the function of providing a reference position on the respective work machine, which can be detected by the reading device (claim 12). This makes it possible that not only signature information can be read out by means of the reading device, but also that the relative position of the two working machines relative to one another can be determined. This dual use leads to a simple constructive and control engineering design.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Fahrerassistenzsystem zur Synchronisation zweier selbstfahrender Arbeitsmaschinen beansprucht, das nach dem obigen, vorschlagsgemäßen Verfahren arbeitet. Auf alle diesbezüglichen Ausführungen darf verwiesen werden.According to a further teaching according to
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing illustrating only embodiments. In the drawing shows
In
In der Zeichnung ist die Arbeitsmaschine
Bei der nachfolgenden Beschreibung werden die Begriffe ”Erntemaschine” und ”Transportfahrzeug” für die Beschreibung der vorschlagsgemäßen Lehre stellvertretend für den Begriff ”selbstfahrende landwirtschaftliche Arbeitsmaschine” verwendet, um das Verständnis zu erleichtern. Dies ist nicht beschränkend zu verstehen. Vielmehr gelten alle Ausführungen zu einer Erntemaschine und zu einem Transportfahrzeug für alle anderen Arten von selbstfahrenden landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen entsprechend.In the following description, the terms "harvester" and "transport vehicle" will be used to describe the proposed teachings representative of the term "self-propelled agricultural work machine" to facilitate understanding. This is not meant to be limiting. Rather, all statements apply to a harvester and a transport vehicle for all other types of self-propelled agricultural machinery accordingly.
Bei der in der
Der Transport des Ernteguts von der Erntemaschine
Vorschlagsgemäß ist eine Synchronisation der beiden Arbeitsmaschinen
Entsprechend weist mindestens eine Arbeitsmaschine
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es so, dass das Transportfahrzeug
Im Einzelnen weist das Transportfahrzeug
Weiter weist hier und vorzugsweise die Erntemaschine
In dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Signatur
Die Signatur
Um die Signatur
Vorzugsweise ist die Oberfläche der Signatur
In besonders bevorzugter Ausgestaltung enthält die Signaturinformation als solche bereits eine Identifikation zu der Arbeitsmaschine
Vorzugsweise ist die Signaturinformation und/oder die Sekundärinformation eine Information über die die Signatur
Beispielsweise kann die ermittelte Information eine Information darüber sein, auf welcher Seite einer Erntemaschine
Im Falle eines Transportfahrzeugs
Das dargestellte Transportfahrzeug
Für den Fall der automatisierten Synchronisation nehmen die Fahrerassistenzsysteme
In einer halbautomatisierten Variante für die Synchronisation kann es vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem
Hier und vorzugsweise umfasst die Synchronisation wie oben angedeutet das Überladen von Ladegut, insbesondere Erntegut, von einer Arbeitsmaschine
Bevorzugt umfasst die von dem jeweiligen Fahrerassistenzsystem
Zusätzlich oder alternativ hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Signaturinformation und/oder die Sekundärinformation Informationen für die Steuerung und/oder Regelung der Synchronisation in Abhängigkeit von den beiden Arbeitsmaschinen
Im dargestellten Ausführungsbeispiel und vorzugsweise umfasst die Signaturinformation und/oder die Sekundärinformation mindestens einen Überladeparameter, wobei vorzugsweise ein Überladeparameter die Ladegeometrie und/oder das Ladevolumen der die Signatur
Die vorschlagsgemäße Lösung lässt sich besonders vorteilhaft zusammen mit an den Arbeitsmaschinen
Vorzugsweise ist es so, dass aus den Sensorsignalen der Überladeeinrichtungskamera
Vorzugsweise werden aus den Sensorsignalen der Überladeeinrichtungskamera
Im Einzelnen wird die Überladeinformation vorzugsweise ermittelt, indem die aus der Signatur
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Überladeinformation ermittelt wird, indem die Sensor-Geometriedaten zumindest zum Teil, insbesondere wenn die Unschärfe in den Sensor-Geometriedaten und damit die Streuung der Sensor-Geometriedaten hoch ist, durch die aus der Signatur ermittelte Ladegeometrie, ggf. nach einem vorgeschalteten Skalierungsvorgang, ersetzt oder ergänzt werden. Wird also erkannt, dass die Streuung in den Sensor-Geometriedaten in einem Teil der Daten hoch ist, so können diese Daten durch den entsprechenden Teil der aus der Signatur
Für den Fall, dass bestimmte Sensor-Geometriedaten durch einen beschränkten Erfassungsbereich der Überladeeinrichtungskamera
Das obige Ersetzen oder Ergänzen der Sensor-Geometriedaten erfordert hier und vorzugsweise einen vorgeschalteten Skalierungsvorgang, durch den die geometrischen Maßstäbe der einander gegenüberstehenden Daten aneinander angeglichen werden.The above replacement or supplementation of the sensor geometry data here and preferably requires an upstream scaling process, by means of which the geometric scales of the mutually opposing data are matched to one another.
Weiter hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn mittels der Leseeinrichtung
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Leseeinrichtung
Wird eine Relativbewegung zwischen den beiden Arbeitsmaschinen
Um eine gute und zügige Kommunikation der beiden Arbeitsmaschinen
Das vorschlagsgemäße Auslesen der jeweiligen Signatur
Angesichts der Tatsache, dass moderne landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen
Darüber hinaus hat es sich bewährt, wenn die Daten aus der Synchronisation, insbesondere automatisch, protokolliert werden und vorzugsweise mit einem Zeitstempel versehen werden. Weiter vorzugsweise werden diese an eine zentrale Datenverwaltungseinrichtung übergeben.In addition, it has proven useful if the data from the synchronization, in particular automatically, be logged and preferably provided with a time stamp. Further preferably, these are transferred to a central data management device.
Nachfolgend wird das Verfahren für den Anwendungsfall der Synchronisation des Überladens von Erntegut von einer Erntemaschine
Vor der Synchronisation fährt das Transportfahrzeug
Über die Signatur
Danach gibt eine der beiden Arbeitsmaschinen
Durch das vorschlagsgemäße Verfahren zur Synchronisation zweier selbstfahrender landwirtschaftlicher Arbeitsmaschinen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Systemsystem
- 22
- Arbeitsmaschineworking machine
- 33
- Arbeitsmaschineworking machine
- 44
- Umladeeinrichtungmover
- 55
- Ladebehälterloading container
- 66
- Erntespeicherharvest storage
- 77
- Schleppertractor
- 88th
- Anhängerpendant
- 9a–f9a-f
- Signatursignature
- 10a, b10a, b
- Signatursignature
- 1111
- Leseeinrichtungreader
- 1212
- Leseeinrichtungreader
- 1313
- SpeicherStorage
- 1414
- Förderstromflow
- 1515
- FahrerassistenzsystemDriver assistance system
- 15a15a
- Recheneinheitcomputer unit
- 15b15b
- SpeicherStorage
- 1616
- FahrerassistenzsystemDriver assistance system
- 16a16a
- Recheneinheitcomputer unit
- 16b16b
- SpeicherStorage
- 1717
- ÜberladeeinrichtungskameraTransfer device camera
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011052688 A1 [0003, 0004] DE 102011052688 A1 [0003, 0004]
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