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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern einer landwirtschaftlichen Maschine, insbesondere einer Sämaschine für Zuchtzwecke, mit einem auf der landwirtschaftlichen Maschine oder einer Zugmaschine für die Maschine zugeordneten Koordinatengeber für die Lage der Maschine in bezug auf eine Feldparzelle und mit einer Steuereinrichtung zum Ansteuern der Maschine in Abhängigkeit von den jeweils erfassten Lagekoordinaten.
Je genauer die Aussaat für Zuchtzwecke gesteuert und aufgezeichnet werden kann, umso besser können die Ernteergebnisse ausgewertet werden. Um hohen Anforderungen hinsichtlich der Steuerung von Sämaschinen für Zuchtzwecke zu genügen, werden beispielsweise die Feldparzellen, auf denen ausgesät werden soll, durch in Särichtung gespannte Seile, die mit Hilfe von Markierungen in Längenabschnitte unterteilt sind, mit einem Koordinatenraster überzogen, von dem die ortsbezogene Steuerung der Sämaschine abgeleitet werden kann.
Zu diesem Zweck werden die Markierungen der bodennahverlegten Seile von einem Koordinatengeber erfasst und an eine Steuereinrichtung weitergegeben, die mit Hilfe der von den Seilmarkierungen abgeleiteten Lagekoordinaten so getaktet wird, dass innerhalb eines sich zwischen zwei Markierungen ergebenden Längenabschnittes der Seile eine bestimmte Anzahl von vereinzelten Saatgutkörnern abgelegt wird. Abgesehen davon, dass das Spannen der die Lagekoordinaten innerhalb einer Feldparzelle bestimmenden Seile einen erheblichen Arbeitsaufwand mit sich bringt, kann es aufgrund von unvermeidbaren Unregelmässigkeiten während der Fahrt der Zugmaschine bzw. beim Antrieb der Sämaschine zu ungleichmässigen Ablegeabständen innerhalb der durch die Seilmarkierungen begrenzten Bereiche kommen.
Ausserdem steht der für die Aussaat bestimmende Koordinatenraster nach einer Entfernung der Seile nicht mehr zur Verfügung.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Steuern einer landwirtschaftlichen Maschine, insbesondere einer Sämaschine für Zuchtzwecke, der eingangs geschilder- ten Art so auszugestalten, dass ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand die beispielsweise für eine Einzelkornablage erforderliche Erfassung der Lagekoordinaten auch wiederholt möglich wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Koordinatengeber aus zumindest einem auf einer aufragenden Stange vorgesehenen Empfänger für ein Funkortungssystem und aus einem richtungsbezogenen Neigungsgeber für die Stangenneigung besteht, der an einen Rechner zur Korrektur der empfangenen Lagekoordinaten in Abhängigkeit von den jeweiligen Stangenneigungen angeschlossen ist.
Durch die Ausnützung eines Funkortungssystems zur Erfassung von beispielsweise für die Saatgutablage erforderlichen Lagekoordinaten innerhalb einer Feldparzelle lässt sich der mit dem Spannen von Seilen zur Ausbildung eines Koordinatenrasters verbundene Aufwand vermeiden, wenn für eine ausreichende Auflösung der Lagekoordinaten gesorgt werden kann. Eine ausreichend genaue Auflösung der Lagekoordinaten im Zentimeterbereich kann durch ein satellitenunterstütztes Funkortungssystem sichergestellt werden, das auch mit lokalen Sendern zusammenwirken kann.
Wegen der Abschattungsgefahr der Funksignale durch Gebäude, Bäume od. dgl. ist allerdings der Empfänger für ein solches Funkortungssystem mit entsprechendem Abstand über der Feldparzelle anzuordnen, was das Vorsehen geeigneter Stangen auf der landwirtschaftlichen Maschine bzw. deren Zugmaschine erfordert. Die Erfassung der Lagekoordinaten in einem vorgegebenen Bodenabstand bedingt allerdings hinsichtlich der für die Steuerung der landwirtschaftlichen Maschine erforderlichen bodennahen Lagekoordinaten durch Bodenneigungen bedingte Fehler, so dass die über einen Empfänger eines Funkortungssystems erfassbaren Lagekoordinaten nur dann für eine Steuerung der Maschine herangezogen werden können, wenn für eine entsprechende Korrektur gesorgt wird.
Zu diesem Zweck wird ein richtungsbezogener Neigungsgeber für die Stangenneigung vorgesehen, der an einen Rechner zur Korrektur der empfangenen Lagekoordinaten in Abhängigkeit von den jeweiligen Stangenneigungen angeschlossen ist. Aufgrund der vorgegebenen Abmessungen der landwirtschaftlichen Maschine bzw. der Zugmaschine und der Stange sowie der räumlichen Zuordnung von Empfänger, Stange, Maschine und Zugmaschine zueinander können die vom Koordinatengeber erfassten Lagekoordinaten unter Berücksichtigung der jeweiligen Neigung der Feldparzelle im Bereich der Maschine bzw. der Zugmaschine mit hinreichender Genauigkeit auf die Fläche der Feldparzelle bezogen werden, so dass über diese korrigierten Lagekoordinaten die landwirtschaftliche Maschine angesteuert werden kann, und zwar mit dem Vorteil, dass z. B. jede Kornablage örtlich erfasst und protokolliert werden kann.
Ausserdem kann diese Lagekoordinatenerfassung auch zur Unterstützung der Lenkung der
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Zugmaschine herangezogen werden, indem dem Fahrer eine Abweichung von einem vorgegebenen Fahrstreifen angezeigt oder die Zugmaschine im Feldparzellenbereich selbständig gesteuert wird.
Um die Stangenneigung zur Korrektur der vom Koordinatengeber erfassten Lagekoordinaten verrechnen zu können, muss die jeweilige Richtung der Stangenneigung erfasst werden, was durch übliche Neigungsgeber einfach sichergestellt werden kann, die die Stangenneigung in zwei zueinander senkrechten Ebenen angeben. Um besonders einfache Verrechnungsbedingungen zu schaffen, ist der Neigungsgeber für die Stangenneigung so gegenüber der Fahrtrichtung auszurichten, dass die Ebenen, in denen die Stangenneigung erfasst wird, in und quer zur Fahrtrichtung verlaufen.
Da eine hinreichend genaue Erfassung beispielsweise der Ablagekoordinaten für einzelne Saatkörner nur möglich ist, wenn zusätzliche Informationen über die Längsrichtung der landwirtschaftlichen Maschine bzw. der Zugmaschine vorliegen, ist beim Einsatz lediglich eines Empfängers für das Funkortungssystem zunächst die Fahrtrichtung der Maschine bzw. der Zugmaschine beispielsweise durch aufeinanderfolgende Bestimmungen der Lagekoordinaten festzulegen, was für den jeweiligen Bearbeitungsvorgang einen entsprechenden Vorlaufweg erzwingt. Ein solcher Vorlaufweg wird überflüssig, wenn zwei Empfänger auf mit gegenseitigem Abstand voneinander angeordneten Stangen vorgesehen werden, weil in diesem Fall durch die beiden mit Abstand voneinander angeordneten Stangen eine bestimmte Richtung gegenüber der Maschine bzw. der Zugmaschine festgelegt ist.
Obwohl die Richtung des Abstandes der beiden Stangen grundsätzlich beliebig gewählt werden kann, empfiehlt es sich, die beiden Stangen mit den Empfängern in Fahrtrichtung hintereinander anzuordnen, um unnötige Verrechnungsarbeit zu vermeiden.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine an eine Zugmaschine angebaute landwirtschaftliche Maschine zur Aussaat von
Einzelkörnern auf einer Feldparzelle in einer schematischen Draufsicht und
Fig. 2 eine an eine Zugmaschine angebaute landwirtschaftliche Maschine mit einer erfin- dungsgemässen Vorrichtung zur Steuerung der Sämaschine in einer schematischen
Seitenansicht in einem grösseren Massstab.
Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, sollen auf einer z. B. zwischen zwei Wegen 1 vorgesehenen Feldparzelle 2 vereinzelte Saatkörner mit Hilfe einer an eine Zugmaschine 3 angebauten landwirtschaftlichen Maschine 4, nämlich einer Sämaschine, an vorgegebenen Ablegeorten 5 innerhalb der Parzellenfläche abgelegt werden. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel weist die Sämaschine 4 vier nebeneinandergereihte Sävorrichtungen 6 für die Einzelkomablage auf, so dass bei einer Oberfahrt entlang eines Fahrstreifens 7 das Saatgut in vier Säreihen abgelegt wird.
Damit die Einzeikömer über die einzelnen Sävorrichtungen 6 an den vorgesehenen Ablegeorten 5 tatsächlich abgelegt werden können, wird die Sämaschine 4 über eine in der Fig. 2 blockschaltbildartig angedeutete Steuereinrichtung 8 in Abhängigkeit von den Lagekoordinaten der Ablegeorte 5 angesteuert. Zur Erfassung der Lagekoordinaten der Zugmaschine 3 bzw. der Sämaschine 4 ist ein Koordinatengeber 9 vorgesehen, der aus einem Empfänger 10 für ein Funkortungssystem besteht. Dieser Empfänger 10 ist auf einer Stange 11 mit entsprechendem Bodenabstand befestigt, um die für die Erfassung der Lagekoordinaten erforderlichen Funksignale nicht nur von Satelliten, sondern auch von lokalen Sendern ohne Gefahr einer den Empfang beeinträchtigenden Abschattung der Funksignale empfangen zu können.
Die über den Empfänger 10 erfassten Lagekoordinaten können jedoch bei einer Neigung der Feldparzelle 2 im Bereich der Zugmaschine 3 bzw. der Sämaschine 4 nicht ohne weiteres zur Bestimmung der Ablegeorte 5 auf die Fläche der Feldparzelle 2 bezogen werden. Wie dies in der Fig. 2 für den Fall einer in Fahrtrichtung ansteigenden Feldparzelle 2 veranschaulicht ist, betreffen die vom Empfänger 10 erfassten Lagekoordinaten in ihrer vertikalen Projektion auf die Feldparzelle 2 einen Bodenpunkt 12, der jedoch nicht für die Bestimmung der Ablegeorte 5 massgebend ist.
Der auf die Fläche der Feldparzelle 2 zu beziehende Ortungspunkt 13 wird vielmehr durch eine flächennormale Projektion erhalten, was bei dem für einen ungestörten Empfang erforderlichen Bodenabstand des Empfängers 10 zu erheblichen Fehlern hinsichtlich der auf die Fläche der Feldparzelle 2 zu beziehenden Lagekoordinaten führen kann.
Zum Ausgleich solcher Fehler bei der Bestimmung der auf die Feldparzelle 2 bezogenen Lagekoordinaten ist für die Stange 11 ein Neigungsgeber 14 vorgesehen, der die Stangenneigung
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a in zwei zueinander senkrechten, in und quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Ebenen erfasst. Die Stangenneigung a kann daher in einem Rechner 15 zur Korrektur der vom Koordinatengeber 9 erfassten Lagekoordinaten herangezogen werden, so dass die Steuereinrichtung 8 für die Sämaschine 4 mit den korrigierten, auf die Fläche der Feldparzelle 2 bezogenen Lagekoordinaten beaufschlagt werden kann. Damit sind alle Voraussetzungen für eine den Ablegeorten 5 entsprechende Ablage der Einzelkörner durch die Sämaschine 4 gegeben.
Bei einer Anordnung der Stange 11 zur Aufnahme des Koordinatengebers 9 an der Zugmaschine 3 ist eine örtlich eindeutige Zuordnung der Sämaschine 4 gegenüber der Zugmaschine 3 erforderlich, wie dies bei Anbau-Sämaschinen 4 gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Kann diese Bedingung z. B. bei Nach- lauf-Sämaschinen nicht gewährleistet werden, so ist die Stange 11 mit dem Empfänger 10 der Sämaschine 4 selbst zuzuordnen. Dieses Problem stellt sich bei selbstfahrenden Sämaschinen naturgemäss nicht.
Da die Sävorrichtungen 6 der Sämaschine 4 quer zur Fahrtrichtung nebeneinandergereiht sind, ist zum Festlegen der jeweiligen Ablegeorte der einzelnen Sävorrichtungen 6 neben den Lagekoordinaten für den Punkt 13 auch die Kenntnis der Fahrtrichtung notwendig. Die Fahrtrichtung kann durch aufeinanderfolgende Messungen der Lagekoordinaten während einer Fahrt der Zugmaschine 3 bestimmt werden, indem die Lagekoordinaten aufeinanderfolgender Messungen aufeinander bezogen werden. Diese Bestimmung der Fahrtrichtung setzt allerdings einen Vorlaufweg der Zugmaschine 3 voraus, was durch das Vorsehen von zwei Empfängern 10 auf mit Abstand voneinander angeordneten Stangen 11 vermieden werden kann, wie dies in der Fig. 2 strichliert angedeutet ist.
Da die Stangen 11 vorzugsweise in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet werden, können aus den durch die Koordinatengeber 9 auf den beiden Stangen 11 gleichzeitig erfassten Lagekoordinaten die Längsachse der Zugmaschine 3 bzw. der Sämaschine 4 unmittelbar abgeleitet werden.
Es braucht wohl nicht näher ausgeführt zu werden, dass eine solche Lagesteuerung nicht nur bei Sämaschinen, sondern auch bei allen anderen landwirtschaftlichen Maschinen mit Vorteil eingesetzt werden kann, wenn es gilt, die durch die landwirtschaftliche Maschine mögliche Bearbeitung in örtlich eng begrenzten Bereichen durchzuführen, wie dies beispielsweise für Pflege-, Dünge- und Erntemaschinen der Fall sein kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Steuern einer landwirtschaftlichen Maschine, insbesondere einer Säma- schine für Zuchtzwecke, mit einem auf der landwirtschaftlichen Maschine oder einer Zug- maschine für die Maschine zugeordneten Koordinatengeber für die Lage der Maschine in bezug auf eine Feldparzelle und mit einer Steuereinrichtung zum Ansteuern der Maschine in Abhängigkeit von den jeweils erfassten Lagekoordinaten, dadurch gekennzeichnet, dass der Koordinatengeber (9) aus zumindest einem auf einer aufragenden Stange (11) vorge- sehenen Empfänger (10) für ein Funkortungssystem und aus einem richtungsbezogenen
Neigungsgeber (14) für die Stangenneigung (a) besteht, der an einen Rechner (15) zur
Korrektur der empfangenen Lagekoordinaten in Abhängigkeit von den jeweiligen Stangen- neigungen (a) angeschlossen ist.