CN109005870A - 具有无尽的界线的耕作系统 - Google Patents

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Abstract

具有无尽的界线的耕作系统。本发明涉及一种由至少一个自动行进的耕作设备组成的耕作系统，其中耕作设备具有驱动装置、控制单元和用于耕作设备的能量供给的蓄电池。通过界线（43）确定作业区域（A），其中耕作设备在作业区域（A）中行驶由控制单元（33）确定的行进路径（W）。第一基站（8）连接到界线（43），所述第一基站在界线（43）上发送信号（41）。信号（41）的电磁场在耕作设备的接收线圈（6、7）中感应出接收信号，所述接收信号在控制单元（33）中被处理。为了在边界线（43）的总长度上提供稳定的信号（41），规定了界线（43）与另外的基站（8'）电连接，其中该另外的基站（8'）构造为中继器（40），该另外的基站（8'）接收、编辑并且转发由第一基站（8）所发送的信号（41）。

Description

具有无尽的界线的耕作系统
技术领域
本发明涉及一种由至少一个自动行进的耕作设备（Bodenbearbeitungsgerät）组成的耕作系统，其中耕作设备具有驱动装置、控制单元和用于耕作设备的能量供给的蓄电池。耕作设备在由界线（Begrenzungsdraht）包围的作业区域（Arbeitsbereich）内作业。在该作业区域内，耕作设备驶过由控制单元确定的行进路径。
耕作系统具有至少一个第一基站，该至少一个第一基站电连接到界线并且生成在界线上发送的信号。线信号（Drahtsignal）的电磁场在耕作设备的接收线圈中感应出接收信号，该接收信号在耕作设备的控制单元中被处理并且被用于确定行进路径。
背景技术
通过界线限定作业区域在实践中已经得到证实。变得越来越大的作业区域在功能上更可靠地通过界线来限定，并且在这样包围的作业区域中不仅采用一个单个的耕作设备，而是运行多个耕作设备。然而，由于技术和物理情况，以线环路（Drahtschleife）形式铺设的界线的最大可能长度受到限制。如果将界线实施得更长，则必须发送非常强的信号，利用该非常强的信号即使在基站的遥远范围中也可以可靠地按规定控制耕作设备。在耕作系统的运行时还要满足法律要求。因此，所发送的信号不允许任意地强，因为该信号的电磁场可能影响其他的、例如邻近的耕作系统的功能。
发明内容
本发明所基于的任务是，构造界线的线环路，使得即使在距离基站远的范围中也可以功能可靠地运行耕作设备。
该任务通过如下方式来解决：界线与另外的基站电连接，其中该另外的基站构造为中继器。该另外的基站将接收、编辑（aufbereiten）并且在线环路的延续的线段上发送由第一基站在引导线段上所发送的信号。在直到所述另外的基站的线段上发送强度小的信号就足够了，从而可以可靠地避免对邻近的耕作系统的影响。
在作为主机（MASTER）的第一基站与作为从机（SLAVE）的另外的基站之间的线段的长度可以被设计为，使得在该线段的总长度上存在足够的信号强度和/或信号形式的信号，该信号确保了在该线段的总长度上无误地控制耕作设备。
在作为从机的另外的第一基站之后可以将任意多个另外的基站作为另外的从机拽入（einschleifen）到界线的线环路中，其中在基站之间的线段的长度分别被选择为，使得在连续相继的线段的范围中保证对耕作设备的无误控制。
通过使用另外的基站作为从机，可以任意频繁地“中继”信号，使得在理论上具有无限的总长度的线环路变得可能。通过布置另外的基站作为中继器，可以在整个作业区域中可靠地接收为了控制耕作设备所发送的信号。
在本发明的一个简单的实施方式中，线环路被铺设为至少中断一次。中断的线环路在中断的地方形成电分离点。分离点的连接端部通过作为中继器工作的基站的发送/接收单元彼此电连接，使得线环路在其总长度上电接触。
在作为中继器工作的另外的基站中，发送/接收单元接收通过界线的引导线段所发送的信号，对该信号进行电编辑，以便将其作为经编辑的电信号通过界线的延续的线段来转发。
在对所接收的信号进行编辑的第一方式中，信号的幅度被电加强。替换地或者附加地，所述另外的基站也可以在所接收的信号的信号形式方面对所接收的信号进行编辑。
另外的基站的发送/接收单元由接收单元和发送单元形成。简单地，可以在基站处例如使用开关，以便将基站作为“主机”或者作为“从机”、有利地以中继器的工作方式来运行。
有利地，基站电子独立地决定其是否被作为从机或者主机运行。因此可以示例性地在接通基站时检查，在接收单元处是否存在信号。如果在基站的接收单元处不存在信号，则基站作为主机工作并且通过基站的发送单元将预先给定的、尤其是所存储的信号发送到界线上。
而如果在基站投入运行时在基站的接收单元处存在输入信号，则基站将其运行采纳为从机，并且对在基站的接收单元处所接收的信号进行编辑并且作为经编辑的信号转发到界线上。基站的这种运行也称为中继器运行。
在耕作系统的优选构型中规定，耕作系统的所有基站都构造为相同的。
在根据本发明的耕作系统的范围中还规定，第一基站和/或另外的基站构造为用于耕作设备的蓄电池的充电站。
耕作设备的一个优选的实施方式是作为自动行进的割草机的实施。
对于耕作系统的稳定运行来说尤其是规定，由另外的基站经由延续的线段所发送的信号与经由引导线段所接收的信号在时间上同步。作业区域内的耕作设备总是仅仅接收线环路的所发送的信号。与接收地点无关地，所接收的信号是时间上同步的。
本发明的其他有利的实施例通过所说明的特征和所描述的实施例的任意组合给出。
附图说明
本发明的其他特征从其他权利要求、说明书和附图中得出，在附图中示出在下面详细描述的本发明的实施例。其中：
图1以示意图示出具有至少一个在作业区域中自动行进的耕作设备的耕作系统，
图2以示意图示出以自动行进的割草机为例的耕作设备的构造。
具体实施方式
在图1中示出的耕作系统S包括至少一个自动行进的耕作设备1.1、1.2或1.3用于处理预先给定的作业区域A。在该实施例中示出了用于共同处理预先给定的作业区域A的多个、尤其是三个耕作设备1.1、1.2和1.3。耕作系统S可以包括更少也或者更多的耕作设备。每个单个的耕作设备1.1、1.2和1.3自主地作业并且在作业区域A内独立地行驶随机的、预先给定的或者独立规划的行进路径W。
在根据图1所示出的实施例中，耕作系统S的作业区域A通过界线43来确定。所示出的界线43铺设为尤其是分开多次的线环路2，其中界线43的最初的端部3和4被连接到基站8。基站8——优选以时间上固定的间隔——发送电信号41到界线43上。该在界线43上发送的电信号41被在作业区域A中行驶的耕作设备1.1至1.3的接收线圈6和7接收到。
在图2中以俯视图示意性地示出构造为割草机10的耕作设备1.1。自主作业的、自动行进的割草机10的图示是示例性的。耕作设备1.1也可以构造为松土机（Vertikutierer）、扫路机、吸尘机、自主行驶的骑乘式收割机或者类似的耕作设备。
在图2中作为割草机10示出的耕作设备1.1基本上由行驶机构组成，该行驶机构具有后驱动轮34、35和驱动装置11。在该示出的实施例中，为每个驱动轮34、35分配一个电驱动电动机15、16，使得可以用不同的转速和/或以不同的转动方向来驱动所述驱动轮34和35以用于割草机10的方向控制。驱动装置11由两个可彼此独立地操控的电动机组成。
在割草机10的壳体9的前部区域12中设置尤其是自动转向的第三轮17。该第三轮17优选地位于耕作设备1.1的壳体9的纵向中心轴18上。构造具有四个轮的车架可以是适宜的。所示出的耕作设备1.1的驱动轮34、35围绕共同的驱动轴19转动。驱动轴19——在根据图2的割草机10的俯视图中——尤其是与壳体9的纵向中心轴18呈正交的。对于直线行驶，驱动轮34和35要通过其电驱动电动机15和16被同步驱动。对于转弯行驶，驱动轮34、35通过其驱动电动机15和16例如以不同的转速被驱动。通过驱动装置11，耕作设备1.1在根据所示出的箭头的每个期望的行驶方向20上向前或向后地移动。在根据图2的实施例中，耕作设备1.1在驱动轮34和35之间具有作业工具21。在作为割草机10的实施例中，所述作业工具21是围绕垂直的旋转轴22转动的切割刀。
电驱动电动机15和16的控制通过控制单元33来进行，该控制单元33通过示意性表明的电线路29与电驱动电动机15和16连接。
在界线43的线环路2上发送的线信号41在耕作设备1.1的接收线圈6和7中被接收。接收线圈6和7在壳体9的前部区域12中分别位于耕作设备1.1的纵向中心轴18的一侧上。在接收线圈6和7中感应出的接收信号被输送给共同的分析单元32，该分析单元与控制单元33连接。
有利地，控制单元33包括用于运行变量的存储器25，所述运行变量对于耕作设备1.1的运行是适宜的。这样的运行变量可以例如是运行的开始时间、运行的持续时间、切割高度（在构造为割草机的情况下）、到充电站的行进路径、作为周计划的收割计划或者类似的运行变量。
如图2所示，为了由用户输入关于运行变量的信息，有利地设置输入域26，该输入域26有利地具有屏幕27和输入按键。将屏幕构造为触摸屏可以是适宜的，从而可以取消输入按键。
耕作设备1.1还可以具有附加的接收器50，该附加的接收器50无线地与例如基站8的站发送器51通信。站发送器51通过该接收器50与每个单个的耕作设备1.1、1.2和1.3通信。在此，数据不仅可以被站发送器51传送至接收器50；适宜的是，站发送器51构造为发送器/接收器并且耕作设备1.1的接收器50构造为发送器/接收器，使得从站发送器51至接收器50以及从接收器50至站发送器51的通信都是可行的。在站发送器51与接收器50之间的该无线通信连接有利地构造为无线电路段等等。可能的无线电路段可以是WLAN连接、蓝牙连接、GSM连接、NFC连接、红外连接或者类似的无线连接。红外连接也可以是适宜的。
控制单元33和所有其部件的供电、电驱动装置11的供电以及接收器50的供电通过耕作设备1.1的机载蓄电池28来确保。蓄电池28优选地插入到耕作设备1.1的壳体9中。
在耕作系统S的运行中，耕作设备1.1、1.2和1.3通过驱动电动机15和16的相应操控彼此独立地在要处理的作业区域A中行进。每个单个的耕作设备1.1、1.2和1.3自主地、与其存储器25中的运行变量的信息相对应地作业。每个单个的耕作设备1.1、1.2和1.3自主地在作业区域A内独立地行驶随机的、预先给定的或者独立地规划的行进路径W。
作为封闭的线环路2铺设的界线43在其长度上具有至少一个分离点39。在根据图2所示出的实施例中，在线环路2中构造两个分离点39。
在第一分离点39处，界线43被机械地分拆，使得得出连接端部13和14。在该分离点39处设置另外的第一基站8'，该另外的第一基站被构造有发送/接收单元5。引导线段43'的连接端部13与发送/接收单元5的接收单元5.1连接。通过该引导线段43'，接收单元5.1与第一基站8电连接。
第二连接端部14设置在延续的线段43''处，该线段43''与发送/接收单元5的发送单元5.2连接。发送单元5.2在界线43的线环路2的延续的线段43''上转发经编辑的的信号41'。
在第二分离点39处布置另外的基站8''。该另外的分离点39通过界线43的电分拆形成，由此得出连接端部23和24。第二分离点39的连接端部24构造在引导线段43''处并且与发送/接收单元5的接收单元5.1连接。因此，另外的第一基站8'的发送单元5.2通过线段43''与另外的第二基站8''的接收单元5.1连接。分离点39的另外的连接端部23构造在延续的线段43''处并且与另外的第二基站8''的发送单元5.2连接。在所示出的实施例中，另外的第二基站8''的发送单元5.2通过线段43'''与基站8的发送/接收单元5连接。由线段43'、43''和43'''构成的线环路2是封闭的。
有利地，线环路2的所有基站8、8'和8''构造为相同的。每个基站8、8'和8''具有由接收单元5.1和发送单元5.2构成的发送/接收单元5。为了将基站作为主机或者作为从机来运行，适宜地可以设置开关37。如果开关在开关位置30中，则基站作为主机运行，如例如基站8。为了将基站作为从机运行，则将开关37移位到开关位置31，如例如基站8'和8''。
有利地，基站8、8'和8''被构造为，使得基站8、8'和8''独立地决定它们是作为从机还是主机来运行。因此示例性地可以在接通基站8、8'和8''时由发送/接收单元5检验，是否有信号41处于接收单元5.1处。如果没有信号处于基站8、8'和8''的接收单元5.1处，则基站8、8'和8''作为主机运行并且通过基站8、8'和8''的发送单元5.2将预先给定的、尤其是所存储的信号41发送到界线43上。
而如果在基站8、8'、8''投入运行时在基站8、8'、8''的接收单元5.1处存在输入信号，则基站8、8'、8''将其运行采纳为从机，并且对在基站8、8'、8''的接收单元5.1处接收的信号进行编辑并且作为经编辑的信号41转发到界线43上。基站8、8'、8''的这种运行也称为中继器运行。
在此还可以规定，第一基站8和另外的基站8'、8''也构造为充电站36，耕作设备1.1、1.2或者1.3的蓄电池28通过所述充电站被充电。在图1中以其在基站8''的充电站36中的充电位置示出耕作设备1.3。
根据本发明规定，第一基站8在位置30中作为主机来工作，而另外的基站8'、8''在开关位置31中作为从机运行。在此，该构型被如此规定，使得被开关为从机的另外的基站8'和8''作为中继器40来运行。在中继器的运行方式中，所接收的信号41.1、41'.1被编辑并且随后被转发。
基站8的发送单元5.2将信号41发送到线环路2的端部4上，该信号41通过界线43的线段43'被发送到另外的基站8'。在另外的第一基站8'中通过引导线段43'所发送的信号41由另外的基站8'的接收单元5.1作为信号41.1接收到。该另外的基站8'作为中继器工作，并且对由第一基站8所发送的信号41进行编辑并且作为经编辑的信号41'通过发送单元5.2在线环路2的界线43的延续的线段43''上转发。经编辑的信号41'通过界线43的延续的线段43''被引导到另外的第二基站8''，并且在那里在接收单元5.1中被接收到。在另外的第二基站8''的发送/接收单元5中，所接收的信号41'.1被编辑并且通过发送单元5.2被再次输出到线环路2的界线43的延续的线段43'''上。由另外的第二基站8''所发送的经编辑的信号41''通过界线43'''的线段43'''被引导回基站8。
在另外的基站8' 和8'' 中，可以对分别所接收的信号41.1或41'.1进行加强，以便在界线43的整个长度上发送强度均匀的信号41、41'和41''。可以对所接收的信号41.1或41'.1在其幅度方面进行电加强。适宜地，对所接收的信号41.1、41'.1附加地或者替换地在其信号形式方面进行编辑和加强。
通过将基站8布置为主机并且将至少一个另外的基站8'和8''布置为处于中继器的运行方式中的从机，对于用户来说存在如下的理论可能性，即铺设总长度无限制的线环路2。在线环路2的走向上，在合适的地点设置分离点39并且拽入另外的基站8' 、8''。所述另外的基站8' 、8''优选仅仅作为中继器40来运行，也就是说所述另外的基站8' 、8''接收发送到引导线段43'或43''上的信号41、41'，对该信号41、41'进行编辑并且将其作为适宜地在幅度和/或信号形式方面经编辑的信号通过延续的线段43''、43'''转发。因此，在理论上可以构造任意总长度的线环路2。
为了完成合适的收割计划，耕作设备1.1、1.2、1.3可以通过接收器50与外部服务器等等通信。通过发送和接收数据，每个单个的耕作设备1.1、1.2和1.3向中心通知例如作业进度、其走过的行进路径和/或其电负荷。中心因此可以有目的地控制每个单个的耕作设备1.1、1.2、1.3并且最优化用于处理作业区域A的总运行时间。

Claims (13)

1.由至少一个自动行进的耕作设备（1.1、1.2、1.3）组成的耕作系统，其中耕作设备（1.1、1.2、1.3）具有驱动装置（11）、控制单元（33）和用于耕作设备（1.1、1.2、1.3）的能量供给的蓄电池（28），并且所述耕作系统具有由界线（43）包围的作业区域（A），其中耕作设备（1.1、1.2、1.3）在作业区域（A）中行驶由控制单元（33）确定的行进路径（W），并且所述耕作系统具有至少一个第一基站（8），所述至少一个第一基站（8）电连接到界线（43）并且生成信号（41），所述信号（41）在耕作设备（1.1、1.2、1.3）中感应出接收信号，并且所述接收信号在耕作设备（1.1、1.2、1.3）中被处理，
其特征在于，界线（43）与另外的基站（8'）电连接，所述另外的基站（8'）构造为中继器（40），所述另外的基站（8'）接收、编辑并且转发由第一基站（8）所发送的信号（41）。
2.根据权利要求1所述的耕作系统，
其特征在于，将界线（43）铺设为至少中断一次的线环路（2）。
3.根据权利要求1所述的耕作系统，
其特征在于，线环路（2）具有至少一个电分离点（33），并且所述分离点（33）的连接端部（13、14；23、24）通过另外的基站（8'、8''）中的发送/接收单元（5）电连接。
4.根据权利要求3所述的耕作系统，
其特征在于，另外的基站（8'、8''）的发送/接收单元（5）接收通过界线（43）的线段（43'、43''、43'''）所发送的信号（41）并且将其作为经编辑的电信号（41'、41''）转发。
5.根据权利要求1所述的耕作系统，
其特征在于，另外的基站（8'、8''）将通过线段（43'、43''、43'''）所接收的信号（41.1、41'.1）在其幅度方面进行电加强。
6.根据权利要求1所述的耕作系统，
其特征在于，另外的基站（8'、8''）将通过线段（43'、43''、43'''）所接收的信号（41.1、41'.1）在其信号形式方面进行编辑。
7.根据权利要求1所述的耕作系统，
其特征在于，每个基站（8'、8''）具有接收单元（5.1）和发送单元（5.2）。
8.根据权利要求7所述的耕作系统，
其特征在于，当在基站（8'、8''）的发送/接收单元（5）的接收单元（5.1）处不存在输入信号时，所述基站（8'、8''）作为主机工作并且通过发送/接收单元（5）的发送单元（5.2）将预先给定的信号（41）发送到界线（43）上。
9.根据权利要求7所述的耕作系统，
其特征在于，当在发送/接收单元（5）的接收单元（5.1）处存在输入信号时，基站（8'、8''）作为从机和中继器（40）工作，其中通过发送/接收单元（5）的发送单元（5.2）对接收信号进行编辑并且将其作为经编辑的信号（41）发送到界线（43）上。
10.根据权利要求1所述的耕作系统，
其特征在于，耕作系统（S）的所有基站（8、8'、8''）都构造为相同的。
11.根据权利要求1所述的耕作系统，
其特征在于，第一基站（8）和/或另外的基站（8'、8''）构造为用于耕作设备（1.1、1.2、1.3）的蓄电池（28）的充电站（36）。
12.根据权利要求1所述的耕作系统，
其特征在于，耕作设备（1.1、1.2、1.3）是自动行进的割草机（10）。
13.根据权利要求1所述的耕作系统，
其特征在于，在另外的基站（8'、8''）中，所发送的信号（41'、41''）与所接收的信号（41.1、41'.1）在时间上同步。
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