DE102011005400B4

DE102011005400B4 - Anordnung und Verfahren zur Abschätzung des Füllgrades beim Überladen landwirtschaftlichen Ernteguts von einer Erntemaschine auf ein Transportfahrzeug

Info

Publication number: DE102011005400B4
Application number: DE102011005400.6A
Authority: DE
Inventors: Johannes Zametzer; Volker Beck
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2031-03-12
Also published as: DE102011005400A1; BE1020086A3

Abstract

Anordnung zur Abschätzung des Füllgrades beim Überladen landwirtschaftlichen Ernteguts von einer Erntemaschine (10) auf ein Transportfahrzeug (12), mit: einer Überladeeinrichtung (40) der Erntemaschine (10), die eingerichtet und betreibbar ist, einer vorgegebenen Beladestrategie folgend sukzessive unterschiedliche Beladepunkte (P1 bis P10) eines Ladebehälters (18) des Transportfahrzeugs mit Erntegut zu beaufschlagen, einem Durchsatzsensor (118) zur Erfassung des jeweiligen Durchsatzes der Erntemaschine (10), und einer Rechnereinrichtung (112), die signalübertragend mit dem Durchsatzsensor (118) verbunden und programmiert ist, anhand der bei der Befüllung des Ladebehälters (18) entsprechend der Beladestrategie sukzessive angesteuerten Beladepunkte (P1–P10) und der Signale des Durchsatzsensors (118) nacheinander jeweils nur für die Mittelpunkte eines virtuellen, über den Ladebehälter (18) gelegten, aus Zellen (Z) aufgebauten Gitters (138) unter Verwendung von Modellen für das Fließverhalten des Ernteguts in die der jeweils befüllten Zelle benachbarte Zellen (Z) des Gitters (138), die nicht den Beladepunkten (P1–P10) entsprechen und des Füllstands der der jeweils befüllten Zelle (Z) benachbarten Zellen (Z) den aktuellen Füllstand mit Erntegut zu berechnen.

Description

Stand der Technik
Bei der Ernte von landwirtschaftlich angebauten Pflanzen auf einem Feld ist es gängige Praxis, dass eine Erntemaschine ein neben der Erntemaschine herfahrendes Transportfahrzeug mit geerntetem Gut belädt. Ein Ladebehälter des Transportfahrzeugs, bei dem es sich beispielsweise um einen Schlepper mit Anhänger oder einen Lastwagen handelt, wird während der Fahrt durch eine Überladeeinrichtung der Erntemaschine mit dem geernteten Gut beladen, beispielsweise bei einem Feldhäcksler durch einen Austragschacht und bei einem Mähdrescher durch ein Abtankrohr. Die Überladeeinrichtung ist in der Regel um eine vertikale Achse drehbar an der Erntemaschine befestigt und zwischen einer Ruhestellung, in der sie etwa parallel zur Längsachse der Erntemaschine orientiert ist, und einer Arbeitsposition, in der sie sich quer zur Fahrtrichtung der Erntemaschine erstreckt, verschwenkbar. Zusätzlich kann die Höhe des abgabeseitigen Endes der Überladeeinrichtung variierbar sein, wie auch die Position einer Auswurfklappe, welche den Winkel definiert, unter dem das geerntete Gut abgegeben wird.
Bei in ihrer Abgabeposition nicht verstellbaren Überladeeinrichtungen, wie sie üblicherweise an Mähdreschern verwendet werden, hat der Fahrer des Transportfahrzeugs für die gleichmäßige und vollständige Befüllung des Ladebehälters zu sorgen, indem er nach und nach unterschiedliche Stellen des Ladebehälters unterhalb der Überladeeinrichtung positioniert. Diese Aufgabe ist relativ anspruchsvoll und ermüdend, da Erntegutverluste durch auf das Feld fallendes Erntegut zu vermeiden sind.
Bei verstellbaren Überladeeinrichtungen, wie sie üblicherweise an Feldhäckslern verwendet werden, wird die Position der Überladeeinrichtung im einfachsten Fall manuell durch den Fahrer der Erntemaschine gesteuert, wozu ihm Eingabeeinrichtungen in der Kabine zur Verfügung stehen, die zur Verstellung der Überladeeinrichtung dienende Aktoren ansteuern. Dabei hat der Fahrer der Erntemaschine Sorge zu tragen, dass der gesamte Ladebehälter des Transportfahrzeugs hinreichend befüllt wird, was durch sukzessives Ausrichten der Überladeeinrichtung auf unterschiedliche Punkte auf dem Ladebehälter hin erfolgt. Sollte das Transportfahrzeug nach vorn oder hinten oder zur Seite hin von seiner Sollposition abweichen, ist die Position der Überladeeinrichtung manuell nachzustellen. Als nachteilig anzusehen ist, dass die Steuerung der Position der Überladeeinrichtung einen beträchtlichen Teil der Aufmerksamkeit des Fahrers in Anspruch nimmt, was zu einer ermüdenden Arbeit für den Fahrer der Erntemaschine führt.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wurden Systeme zur automatischen Befüllung des Anhängers vorgeschlagen, die den Füllstand im Ladebehälter erfassen und auf optischen oder akustischen Entfernungsmessungen zwischen einer an der Überladeeinrichtung befestigten Sensorik und dem sich im Ladebehälter ansammelnden Erntegut ( EP 0 666 018 A1 , DE 10 2007 009 666 A1 , EP 2 020 174 A1 ) oder einer Erfassung des Ernteguts im Ladebehälter mittels einer Stereokamera beruhen ( EP 2 138 027 A1 ). Die Füllstandwerte werden zu einer selbsttätigen Ansteuerung der Überladeeinrichtung und/oder der Relativposition der Fahrzeuge verwendet. Hier ist als nachteilig anzusehen, dass nicht in allen Fällen eine uneingeschränkte Sicht von der Überladeeinrichtung auf den Inhalt des Ladebehälters möglich ist, denn bestimmte, insbesondere in USA verwendete Ladebehälter sind mit einem oberen Dach ausgestattet und werden von der Seite her befüllt. Außerdem befindet sich die Sensorik an einer durch Vibrationen und Erntegutstaub beeinträchtigten Position, was zu ungenauen Messwerten und einer verminderten Lebensdauer führt. Eine Anbringung der Kamera etwa in der Mitte der Länge der Überladeeinrichtung vermindert diese Probleme, erlaubt aber keine Sicht auf den Boden des Ladebehälters.
Weiterhin wurde vorgeschlagen, die Überladeeinrichtung selbsttätig zeitgesteuert nach und nach über den Ladebehälter zu bewegen ( EP 2 245 916 A1 , DE 10 2008 002 006 A1 ), was den Nachteil hat, dass bei unterschiedlichen Erntegutdurchsätzen zu hohe oder zu kleine Erntegutmengen auf dem Ladebehälter abgelegt werden können. Die in DE 10 2008 002 006 A1 beschriebene, durchsatzabhängige Vortriebsgeschwindigkeitssteuerung der Erntemaschine führt zwar zur gewünschten Befüllung, ist aber insofern ungünstig, als dass fortlaufende, das Material und die Bediener ermüdende Beschleunigungen und Verzögerungen sowohl der Erntemaschine als auch des Transportfahrzeugs stattfinden.
Die DE 10 2009 027 245 A1 schlägt vor, die Relativposition zwischen der Erntemaschine und dem Ladebehälter anhand einer Kamera und den Füllstand an der jeweils mit Erntegut beaufschlagten Stelle des Ladebehälters anhand eines Durchsatzsensors zu erkennen.
Die Veröffentlichung von G. Happich et al. („Entwicklung modellbasierter Beladungsstrategien für landwirtschaftliche Überladeprozesse”, VDI-Berichte 2045 (2008), Seiten 289 bis 294) beschreibt eine modellbasierte Beladungssteuerung für landwirtschaftliche Güter, die eine Berechnung des aktuellen Beladungspunkts anhand der relativen Lage der Fahrzeuge und der Ausrichtung der Überladeeinrichtung umfasst.
Anhand einer Erfassung des Erntegutdurchsatzes mittels einer Messung der Auslenkung der Vorpresswalzen und anhand der Gutkanalgeometrie werden der Volumen- und Massenstrom des Ernteguts festgestellt. Der Beladungszustand im Ladebehälter wird aus dem Durchsatz und dem Beladungspunkt mittels eines Softwaremodells simuliert. Dabei wird der Ladebehälter in diskrete Teilvolumina unterteilt, die durch geeignete Definition von Beladungspunkten gefüllt werden können, bis der Anhänger ganz gefüllt ist. Das Softwaremodell repräsentiert Schüttkegel des Ernteguts und beinhaltet den Böschungswinkel unterschiedlicher Schüttgüter, die geometrische Form der Schüttkegel, das zeitliche Verhalten des Kegels während seiner Entstehung und die Interaktion zwischen einzelnen Schüttgutkegeln. Die Schüttgutkegel werden entweder durch mathematische Funktionen (so genannte Quadriken) abgebildet oder in einem Modell werden inkrementale Volumina virtuell befüllt. Die Einbeziehung der genauen Form der Schüttgutkegel in das Softwaremodell erfordert demnach einen großen Rechenaufwand, der kaum in Echtzeit zu bewältigen ist.
Schließlich beschreibt die DE 10 2007 053 912 A1 eine Vorgehensweise zum Überladen von Erntegut, bei der ein erster Schüttkegel des Ernteguts auf dem Transportbehälter durch Bedienereingabe erstellt wird. Das System lernt somit, wie lange es an einer Stelle stehen muss, um den gewünschten Kegel der Höhe nach zu erstellen und wie viel Erntegutvolumen dabei fließt. Danach wird jeweils automatisch der Auswurfkrümmer auf eine andere Stelle des Behälters gerichtet, sobald das anfangs gelernte Volumen eines neuen Schüttkegels durch die Maschine gelaufen ist. Das dabei verwendete Raster hängt von Bedienereingaben und/oder Behälterabmessungen ab. Auch wird mittels eines im Transportbehälter angebrachten Sensors ermittelt, wie viel Material von dem ersten erstellten Kegel in den Bereich eines benachbarten Kegels geflossen ist und dieser so genannte Abfall wird dem benachbarten Kegel zugeschlagen. Am Ende ergibt sich daher ein Behälter mit einer Anzahl von Schüttkegeln, die bis auf eine gewisse Höhe zusammengeflossen sind. Als nachteilig ist anzusehen, dass für die Ermittlung der Menge des vom ersten Kegel in den Bereich des zweiten Kegels übergeflossenen Materials ein Füllstandssensor im Transportbehälter benötigt wird.
Aufgabe der Erfindung
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Anordnung und ein Verfahren zur Abschätzung des Füllgrades beim Überladen landwirtschaftlichen Ernteguts von einer Erntemaschine auf ein Transportfahrzeug bereitzustellen, die auf einfache und schnelle Weise den Füllstand abschätzen kann. Desweiteren soll diese Anordnung in einer Kombination aus Erntemaschine und einem Transportfahrzeug mit einem Ladebehälter Verwendung finden.
Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre der Patentansprüche 1, 11 und 12 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
Eine Anordnung zur Abschätzung des Füllgrades beim Überladen landwirtschaftlichen Ernteguts von einer Erntemaschine auf ein Transportfahrzeug umfasst eine Überladeeinrichtung der Erntemaschine, die im Betrieb einer vorgegebenen Beladestrategie folgend sukzessive unterschiedliche Beladepunkte des Ladebehälters mit Erntegut beaufschlagt. Ein Durchsatzsensor dient zur Erfassung des jeweiligen Durchsatzes der Erntemaschine. Eine Rechnereinrichtung wird mit Signalen vom Durchsatzsensor versorgt. Die Rechnereinrichtung rechnet anhand der (bei der Befüllung des Ladebehälters entsprechend der Beladestrategie sukzessive angesteuerten) Beladepunkte und der Signale des Durchsatzsensors nacheinander für eine Vielzahl von Punkten des Ladebehälters den jeweiligen Füllstand aus. Diese Punkte sind jeweils die Mittelpunkte eines virtuellen, über den Ladebehälter gelegten, aus insbesondere rechteckigen Zellen aufgebauten Gitters.
Es wird somit ein sehr einfaches, aus einem Gitter bestehendes Modell für den Ladebehälter verwendet, um jeweils den Füllstand der einzelnen Zellen des Gitters an deren Mittelpunkt zu bestimmen und darauf basierend zu prüfen, ob das der Zelle des Gitters zugeordnete Teilvolumen bereits hinreichend mit Erntegut gefüllt ist oder nicht. Auf diese Weise wird der Füllstand und somit das Füllvolumen für eine Anzahl von Zellen des Behälters bestimmt. Die den Beladepunkten entsprechenden Zellen werden gemäß der Beladestrategie durch die Überladeeinrichtung direkt befüllt. Andere, der jeweils befüllten Zelle benachbarte Zellen des Gitters, die nicht den Beladepunkten entsprechen, werden durch nachrutschendes Gut befüllt, was durch sehr simple Modelle für das Fließverhalten des Ernteguts berücksichtigt wird. Auch wird der Füllstand der der jeweils befüllten Zelle benachbarten Zellen berücksichtigt. Diese Berechnungen können auf eine relativ schnelle und einfache Weise erfolgen, sodass die Rechnereinrichtung nicht besonders aufwändig zu gestalten ist und ihre Aufgaben sogar durch bereits vorhandene Bordcomputersysteme mit erfüllt werden können. Anhand eines positiven Ergebnisses der Prüfung, ob ein gewünschter Füllstand erreicht worden ist, kann selbsttätig oder manuell auf den nächsten Beladepunkt der Beladestrategie gewechselt werden. Außerdem kann erkannt werden, wenn eine Beladestrategie vollständig abgearbeitet wurde und ein Wechsel des Transportfahrzeugs kann manuell oder selbsttätig eingeleitet werden.
Bei einer möglichen Ausführungsform ist eine Sensorik ist zur Bestimmung der Ausrichtung der Überladeeinrichtung gegenüber der Erntemaschine vorgesehen, während eine Relativpositionsbestimmungseinrichtung die relative Position eines Ladebehälters des Transportfahrzeugs gegenüber der Erntemaschine bestimmt Im Betrieb berechnet die Rechnereinrichtung basierend auf den Signalen der Sensorik und der Relativpositionsbestimmungseinrichtung den jeweiligen Beladepunkt des Ladebehälters. Bei einer anderen Ausführungsform sind der Rechnereinrichtung die Beladestrategie und der Sollwert für den jeweiligen Beladepunkt bekannt, sodass nicht auf die Sensorik und die Relativpositionsbestimmungseinrichtung zurückgegriffen werden muss.
Das Gitter wird insbesondere derart gewählt, dass die Beladepunkte der Beladestrategie jeweils in der Mitte einer Zelle des Gitters und benachbarte Beladepunkte in benachbarten Zellen liegen. Die Beladepunkte können ihrerseits mit gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Abständen auf einer Linie liegen. Die Anzahl der Zellen in der Längsrichtung der Linie entspricht demnach der Anzahl der Beladepunkte der Linie. Die Anzahl der Zellen des Gitters in Querrichtung zu der Linie, auf der die Beladepunkte liegen, ist vorzugsweise eine einstellige natürliche Zahl, z. B. drei. Bei fünf Beladepunkten in Längsrichtung des Behälters würde das Gitter dann fünfzehn Zellen enthalten, deren Füllstand berechnet wird.
Zweckmäßigerweise sind die einzelnen Zellen des Ladebehälters abhängig von ihrer Position in der Beladestrategie unterschiedlich groß. So kann eine an erster Stelle der Beladestrategie stehende Zelle des Gitters größer sein als eine folgende Zelle. Analog kann die Beladestrategie der Überladeeinrichtung der Erntemaschine ein zweifaches (oder mehrfaches) Abfahren der Länge des Ladebehälters in entgegengesetzten Richtungen vorsehen. Dann wird ein dem ersten Abfahren der Länge des Ladebehälters zugeordneter Füllstand kleiner als ein dem zweiten Abfahren der Länge des Ladebehälters zugeordneter Füllstand sein.
Weiterhin kann die Rechnereinrichtung ein Signal zur Weiterstellung der Überladeeinrichtung in die jeweils nächste Position der Beladestrategie an Aktoren zur Verstellung der Überladeeinrichtung gegenüber der Erntemaschine und/oder zur selbsttätigen Veränderung der Position des Ladebehälters gegenüber der Erntemaschine übersenden, sobald die Rechnereinrichtung festgestellt hat, dass an einer Zelle ein bestimmter Füllstand erreicht ist Es ist auch denkbar, dem Bediener der Erntemaschine entsprechende Signale anzuzeigen, um ihn zu veranlassen, die betreffenden Verstellvorgänge der Überladeeinrichtung manuell durchzuführen und/oder dem Fahrer des Transportfahrzeugs einen Hinweis zur Veränderung der Relativposition beider Fahrzeuge zu geben.
Die Rechnereinrichtung kann mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden werden und mittels der Anzeigeeinrichtung signalisieren, dass der Ladebehälter komplett gefüllt ist, sobald die Rechnereinrichtung festgestellt hat, dass die Füllstände aller Zellen hinreichend hoch sind. Es ist auch möglich, dass die Rechnereinrichtung mit einer Lenkeinrichtung zur selbsttätigen Lenkung des Transportfahrzeugs verbunden und bei Feststellung, dass die Füllstände aller Zellen hinreichend hoch sind, das Transportfahrzeug abdrehen lassen.
Die Rechnereinrichtung kann mit einer manuell eingegebenen oder automatisch erfassten Information hinsichtlich der Abmessungen des Ladebehälters beaufschlagt werden. Für eine manuelle Eingabe kann eine Bedienerschnittstelle (Tastatur oder andere Eingabeeinrichtung und Anzeige) vorgesehen werden, während eine automatische Beaufschlagung beispielsweise durch einen RFID-Chip des Ladebehälters und ein zugehöriges Lesegerät an der Erntemaschine erfolgen kann. Anhand der Abmessungen des Ladebehälters werden die Beladestrategie mit ihren Beladepunkten und die einzelnen Zellen des Gitters festgelegt.
Die Relativpositionsbestimmungseinrichtung umfasst vorzugsweise jeweils einen Empfänger für Signale eines satellitenbasierten Positionsbestimmungssystems auf der Erntemaschine und dem Transportfahrzeug und eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung der Position des Transportfahrzeugs zur Erntemaschine umfasst. Es wäre aber auch denkbar, die Relativpositionsbestimmungseinrichtung als Kamera (zweidimensional oder Stereo) oder mit Entfernungsmessern (PMD oder Ultraschall oder Laser oder Radiowellen, z. B. mit RFID-Schaltkreisen) auszuführen.
Ausführungsbeispiel
In den Zeichnungen ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt
1 eine seitliche Ansicht einer selbstfahrenden Erntemaschine und eines Transportfahrzeugs,
2 eine schematische Draufsicht auf die Erntemaschine und das Transportfahrzeug, die gemeinsam auf einem Feld einen Ernte- und Überladevorgang durchführen,
3 eine schematische rückwärtige Ansicht der Erntemaschine und des Transportfahrzeugs beim Überladevorgang,
4 eine schematische Darstellung der Positionsbestimmungseinrichtungen der beiden Fahrzeuge sowie der damit zusammenwirkenden Elemente,
5 ein Flussdiagramm, nach dem die Rechnereinrichtung der Erntemaschine arbeitet,
6 eine seitliche Ansicht des Ladebehälters mit einer Wiedergabe der einzelnen von der Rechnereinrichtung bei der Füllgradabschätzung berücksichtigten Zellen eines virtuellen Gitters,
7 eine Draufsicht auf den Ladebehälter mit den Zellen und
8 eine Vorderansicht des Ladebehälters mit den Zellen.
Eine in der 1 dargestellte Kombination zweier landwirtschaftlicher Maschinen umfasst eine selbstfahrende Erntemaschine 10 in der Art eines Feldhäckslers und ein Transportfahrzeug 12 in der Art eines selbstfahrenden Traktors, der mittels einer Deichsel 14 einen Anhänger 16 zieht, der einen Ladebehälter 18 umfasst.
Die Erntemaschine 10 baut sich auf einem Rahmen 20 auf, der von vorderen angetriebener Rädern 22 und lenkbaren rückwärtigen Rädern 24 getragen wird. Die Bedienung der Erntemaschine 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 26 aus, von der aus ein Erntevorsatz 28 in Form eines Maismähvorsatzes sichtbar ist, der an einem Einzugskanal 30 an der Frontseite des Feldhäckslers 10 befestigt ist. Mittels des Erntevorsatzes 28 von einem Feld 34 aufgenommenes Erntegut wird über einen im Einzugskanal 30 angeordneten Einzugsförderer mit Vorpresswalzen einer Häckseltrommel 36 zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einem Nachbeschleuniger 38 aufgibt. Zwischen der Häckseltrommel 36 und dem Nachbeschleuniger 38 erstreckt sich eine Nachzerkleinerungsvorrichtung 42 mit zwei Körnerprozessorwalzen. Der Antrieb der erwähnten, antreibbaren Aggregate der Erntemaschine 10 und des Erntevorsatzes 28 erfolgt mittels eines Verbrennungsmotors 44. Das vom Nachbeschleuniger 38 abgegebene Gut verlässt die Erntemaschine 10 zu dem nebenher fahrenden Ladebehälter 18 über eine mittels eines ersten, fremdkraftbetätigten Aktors 46 um eine etwa vertikale Achse drehbaren und mittels eines zweiten, fremdkraftbetätigten Aktors 48 in der Neigung verstellbare Überladeeinrichtung 40 in Form eines Auswurfkrümmers, deren Abwurfrichtung durch eine Klappe 50 veränderbar ist, deren Neigung mittels eines dritten, fremdkraftbetätigten Aktors 52 verstellbar ist.
Das Transportfahrzeug 12 und der Anhänger 16 sind konventionellen Aufbaus. Das Transportfahrzeug 12 umfasst vordere lenkbare Räder 64 und rückwärtige angetriebene Räder 66, die an einer tragenden Struktur 68 abgestützt sind, die eine Fahrerkabine 70 trägt
In der 2 sind die Erntemaschine 10 und das Transportfahrzeug 12 in einer Draufsicht wiedergegeben. Es ist erkennbar, dass die Erntemaschine 10 entlang einer Erntegutkante 54 fährt, die eine Grenze zwischen dem abgeernteten Bereich 56 des Felds 34 und dem noch stehenden, mit Maispflanzen 58 besetzten Bestand 60 des Felds 34 darstellt, und die die Pflanzen 58 aberntet Das Transportfahrzeug 12 fährt auf dem abgeernteten Teil 56 des Felds parallel zur Erntemaschine 10 entlang eines Weges, auf dem die von der Erntemaschine 10 gehäckselten Pflanzen durch die Überladeeinrichtung 40 in den Ladebehälter 18 gelangen. Das Transportfahrzeug 12 muss daher stets parallel neben der Erntemaschine 10 herfahren; insbesondere beim Einfahren in das Feld kann das Transportfahrzeug 12 aber auch hinter der Erntemaschine 10 herfahren, da noch kein abgeernteter Teil 56 des Feldes 34 vorliegt, auf dem das Transportfahrzeug 12 fahren könnte, ohne die dort stehenden Pflanzen zu beschädigen.
Die Erntemaschine 10 wird durch einen in der Fahrerkabine 18 sitzenden Fahrer oder durch eine an sich bekannte, selbsttätig arbeitende Lenkvorrichtung gelenkt. Das Transportfahrzeug 12 ist ebenfalls mit einer im Folgenden näher beschriebenen Lenkeinrichtung ausgestattet, um das Parallelfahren zur Erntemaschine 10 zu erleichtern bzw. automatisieren. Die Erntemaschine 10 könnte auch eine beliebige andere selbstfahrende Erntemaschine sein, wie ein Mähdrescher oder Rübenernter.
Die Erntemaschine 10 ist mit einer ersten Positionsbestimmungseinrichtung 72 ausgestattet, die sich auf dem Dach der Kabine 26 befindet Dort ist auch eine erste Radioantenne 74 positioniert Das Transportfahrzeug 12 ist mit einer zweiten Positionsbestimmungseinrichtung 76 ausgestattet, die sich auf dem Dach der Kabine 70 befindet Dort ist auch eine zweite Radioantenne 78 positioniert.
In der 3 ist eine rückwärtige Ansicht der Erntemaschine 10 und des Transportfahrzeugs 12 mit dem Ladebehälter 18 und einem sich darauf bildenden Erntegutkegel gezeigt.
Nunmehr wird auf die 4 Bezug genommen, in der u. a. die einzelnen Komponenten der Positionsbestimmungseinrichtungen 72, 76, eine Rechnereinrichtung 112, Aktoren 46, 48, 52 für die Verstellung der Überladeeinrichtung 40, eine Sensorik 128–132 zur Erfassung ihrer Istposition und die Lenkeinrichtungen des Transportfahrzeugs 12 und der Erntemaschine 10 schematisch dargestellt sind. An Bord der Erntemaschine 10 befindet sich die erste Positionsbestimmungseinrichtung 76, die eine Antenne 80 und eine mit der Antenne 80 verbundene Auswertungsschaltung 82 umfasst. Die Antenne 80 empfängt Signale von Satelliten eines Positionsbestimmungssystems, wie GPS, Galileo oder Glonass, die der Auswertungsschaltung 82 zugeführt werden. Anhand der Signale der Satelliten bestimmt die Auswertungsschaltung 82 die aktuelle Position der Antenne 80. Die Auswertungsschaltung 82 ist weiterhin mit einer Korrekturdatenempfangsantenne 84 verbunden, die von Referenzstationen an bekannten Standorten ausgestrahlte Radiowellen empfängt. Anhand der Radiowellen werden von der Auswertungsschaltung 82 Korrekturdaten zur Verbesserung der Genauigkeit der Positionsbestimmungseinrichtung 72 erzeugt.
Die Auswertungsschaltung 82 übersendet durch eine Busleitung 86 ihre Positionsdaten an eine Kontrolleinrichtung 88. Die Kontrolleinrichtung 88 ist über eine Schnittstelle 90 mit einer Empfangs- und Sendeeinrichtung 92 verbunden, die wiederum mit der Radioantenne 74 verbunden ist. Die Empfangs- und Sendeeinrichtung 92 empfängt und erzeugt Radiowellen, die von der Antenne 74 aufgenommen bzw. abgestrahlt werden.
Analog befindet sich an Bord des Transportfahrzeugs 12 die zweite Positionsbestimmungseinrichtung 76, die eine Antenne 94 und eine mit der Antenne 94 verbundene Auswertungsschaltung 96 umfasst. Die Antenne 94 empfängt Signale von Satelliten desselben Positionsbestimmungssystems wie die Antenne 80, die der Auswertungsschaltung 96 zugeführt werden. Anhand der Signale der Satelliten bestimmt die Auswertungsschaltung 96 die aktuelle Position der Antenne 94. Die Auswertungsschaltung 96 ist weiterhin mit einer Korrekturdatenempfangsantenne 98 verbunden, die von Referenzstationen an bekannten Standorten ausgestrahlte Radiowellen empfängt Anhand der Radiowellen werden von der Auswertungsschaltung 96 Korrekturdaten zur Verbesserung der Genauigkeit der Positionsbestimmungseinrichtung 76 erzeugt Die Auswertungsschaltung 96 übersendet durch eine Busleitung 100 ihre Positionsdaten an eine Kontrolleinrichtung 102. Die Kontrolleinrichtung 102 ist über eine Schnittstelle 104 mit einer Empfangs- und Sendeeinrichtung 106 verbunden, die wiederum mit der Radioantenne 78 verbunden ist. Die Empfangs- und Sendeeinrichtung 106 empfängt und erzeugt Radiowellen, die von der Antenne 78 aufgenommen bzw. abgestrahlt werden. Durch die Empfangs- und Sendeeinrichtungen 90, 106 und die Radioantennen 74, 78 können Daten von der Kontrolleinrichtung 88 an die Kontrolleinrichtung 102 und umgekehrt übermittelt werden. Die Verbindung zwischen den Radioantennen 74, 78 kann direkt sein, z. B. in einem zugelassenen Funkbereich wie CB-Funk o. ä., oder über eine oder mehrere Relaisstationen bereitgestellt werden, beispielsweise wenn die Empfangs- und Sendeeinrichtungen 90, 106 und die Radioantennen 74, 78 nach dem GSM- oder UMTS-Standard oder einem anderen geeigneten Standard für Mobittelefone arbeiten.
Die Kontrolleinrichtung 102 ist mit einer Lenkeinrichtung 108 verbunden, welche den Lenkwinkel der vorderen, lenkbaren Räder 64 steuert. Außerdem übersendet die Kontrolleinrichtung 102 Geschwindigkeitssignale an eine Geschwindigkeitsvorgabeeinrichtung 110, die über eine Variation der Motordrehzahl des Transportfahrzeugs 12 und/oder der Getriebeübersetzung die Geschwindigkeit des Transportfahrzeugs 12 kontrolliert. Außerdem ist die Kontrolleinrichtung 102 mit einem permanenten Speicher 120 verbunden.
An Bord der Erntemaschine 10 ist die Kontrolleinrichtung 88 mit einer Rechnereinrichtung 112 verbunden, die gemeinsam mit den von ihr kontrollierten Aktoren und den mit ihr verbundenen Sensoren eine Anordnung zur Abschätzung des Füllgrades im Ladebehälter 18 sowie auch eine Steueranordnung zur Kontrolle des Überladens des Ernteguts von der Erntemaschine 10 auf den Ladebehälter 18 des Transportfahrzeugs 12 bildet. Die Rechnereinrichtung 112 ist mit einer Lenkeinrichtung 114 verbunden, welche den Lenkwinkel der rückwärtigen, lenkbaren Räder 24 steuert. Außerdem übersendet die Rechnereinrichtung 112 Geschwindigkeitssignale an eine Geschwindigkeitsvorgabeeinrichtung 116, die über eine Variation der Getriebeübersetzung die Geschwindigkeit der Erntemaschine 10 kontrolliert. Die Rechnereinrichtung 112 ist weiterhin mit einem Durchsatzsensor 118, der den Abstand zwischen den Vorpresswalzen im Einzugskanal 30 erfasst, mit einem Sensor zur Erfassung der Position von an einer Teilerspitze des Erntevorsatzes 28 angebrachten Tastbügeln 62, einem permanenten Speicher 122, über (nicht gezeigte Ventileinrichtungen) mit den Aktoren 46, 48 und 50 sowie mit Sensoren 128, 130, 132 verbunden, die jeweils die Stellung eines der Aktoren 46, 48 und 50 erfassen.
In der 5 ist ein Flussdiagramm dargestellt, nach dem die Rechnereinrichtung 112 der Erntemaschine 10 während des Erntebetriebs vorgeht.
Nach dem Start im Schritt 200 folgt der Schritt 202, in dem die Rechnereinrichtung 112 die Kontrolleinrichtung 88 veranlasst, von der Kontrolleinrichtung 102 den Inhalt des Speichers 120 abzufragen. Darin sind Daten beispielsweise hinsichtlich der Motorleistung des Transportfahrzeugs 12, seiner Art (hier: Zugmaschine bzw. Traktor) und der Bereifung (Breite, Durchmesser, Profilgröße) enthalten. Weiterhin erhält die Kontrolleinrichtung 102 durch Eingabe eines Bedieners in eine Eingabeeinrichtung Daten hinsichtlich der Abmessungen des Ladebehälters 18 und der Tragfähigkeit des Anhängers 16. Diese Daten könnten auch im Speicher 120 enthalten sein, oder im Speicher 122 sind derartige Daten für verschiedene Anhänger 16 abgespeichert, und können durch den Fahrer der Erntemaschine 10 oder mittels eines Barcodelesers 124, der geeignete Markierungen am Anhänger 16 oder an der Außenwand des Ladebehälters 18 erfasst, ausgewählt werden. Der Barcodeleser 124 könnte auch durch einen RFID- oder Transponderchipleser (nicht gezeigt) ersetzt oder ergänzt werden, der am Anhänger 16 oder am Ladebehälter 18 angebrachte RFID- oder Transponderchips lesen kann. Diese Chips enthalten die erwähnten Daten hinsichtlich der Abmessungen des Ladebehälters 18 und der Tragfähigkeit des Anhängers 16 oder (analog zum Barcode) nur Identifikationsdaten, aus denen die erwähnten Daten aus dem Speicher 122 ausgelesen werden können. Weiterhin erhält die Rechnereinrichtung 112 noch Daten hinsichtlich der Bodeneigenschaften. Dabei handelt es sich um die seitliche Neigung und die Neigung des Bodens in Vorwärtsrichtung, und um Daten hinsichtlich der Traktionseigenschaften des Bodens (z. B. ob es sich um losen Sandboden oder relativ festen Boden oder um feuchten Boden handelt). Diese Daten hinsichtlich der Bodeneigenschaften werden aus einer im Speicher 122 abgelegten Karte anhand eines für den kommenden Erntevorgang geplanten, im Speicher 122 abgelegten Weges ausgelesen.
Im nachfolgenden Schritt 204 wird die Beladestrategie festgelegt, anhand der der Ladebehälter 128 befüllt werden soll. Die Beladestrategie definiert die Positionen und zugehörigen Zeitdauern, auf die die Überladeeinrichtung 40 das Erntegut abladen wird. Dabei werden die horizontalen und vertikalen Abmessungen des Ladebehälters 18 und seine Tragfähigkeit berücksichtigt, wobei die Dichte des Ernteguts aus Erfahrungswerten abgeleitet oder durch geeignete Sensoren gemessen werden kann. Außerdem wird die Art des Transportfahrzeugs 12 berücksichtigt. Im hier dargestellten Fall wird die Beladung des Ladebehälters 18 zuerst in seinem vorderen Bereich erfolgen, um über die Deichsel 14 eine hinreichende Belastung der rückwärtigen, angetriebenen Räder 66 des Transportfahrzeugs 12 sicherzustellen. Ein Lastwagen mit angetriebener Hinterachse und darüber angeordnetem Ladebehälter (nicht gezeigt) würde hingegen zuerst in rückwärtigen Bereich gefüllt werden. Die Motorleistung des Transportfahrzeugs 12, die Daten hinsichtlich der Bereifung und der Traktionseigenschaften des Bodens gehen in die beabsichtigte Füllhöhe des Ernteguts im Ladebehälter 18 ein, um in ungünstigen Fällen ein Einsinken der Räder 66 in den Boden oder Durchdrehen zu vermeiden. Die Neigung des Bodens geht ebenfalls in die Beladestrategie ein, um die hangauf gelegene Seite des Ladebehälters 18 jeweils höher als die hangab gelegene Seite zu befüllen. Die im Schritt 204 benötigten Daten wurden im Schritt 202 der Rechnereinrichtung 112 zugeführt. Die Beladestrategie kann vorsehen, dass der Ladebehälter 18 entsprechend definierter Muster befüllt wird, die einmal oder mehrmals abgefahren werden. Beispiele für derartige Muster sind in Vorwärtsrichtung und anschließend in Gegenrichtung sukzessive anzusteuernde Beladepunkte entlang der Mitte des Ladebehälters. Derartige Muster können auch mehrfach abgefahren werden, wobei die Position des Beladepunkts in seitlicher Richtung beibehalten oder variiert werden kann. Es sind aber beliebige andere Muster denkbar. Bei einer möglichen Ausführungsform sind zwei grundsätzliche, unterschiedliche Beladestrategien abgespeichert, von denen die eine vom und die andere hinten mit der Beladung des Ladebehälters 18 anfängt, und die anhand der Art des Transportfahrzeugs bzw. der Lage seiner angetriebenen Räder ausgewählt werden. Die anderen, erwähnten Daten dienen dann zur Anpassung der ausgewählten Beladestrategie an die jeweiligen Arbeitsbedingungen.
Nachdem die Beladestrategie im Schritt 204 festgelegt und im Speicher 122 abgespeichert wurde, folgt der Schritt 206, in dem die Erntemaschine 10 entlang der Erntegutkante 54 gelenkt wird, indem die Rechnereinrichtung 112 Lenksignale an die Lenkeinrichtung 114 gibt, die auf den Signalen von der Positionsbestimmungseinrichtung 72 und einer im Speicher 122 abgelegten Karte basieren, die einen für den kommenden Erntevorgang geplanten Weg definiert, oder auf Signalen von den Tastbügeln 62 oder einer Kombination aus beiden Signalen. Alternativ oder zusätzlich wird die Erntegutkante 54 mit einer zwei- oder dreidimensionalen Kamera und einem Bildverarbeitungssystem oder einem Laser- oder Ultraschallsensor oder -scanner erfasst und zur Erzeugung des Lenksignals für die Lenkeinrichtung 114 verwendet. Der Weg der Erntemaschine 10 muss nicht unbedingt schnurgerade verlaufen, sondern kann abhängig von der Form des Felds auch Kurven umfassen. Außerdem sind Wendevorgänge am Feldende vorgesehen. Die Vortriebsgeschwindigkeit der Erntemaschine 10 kann durch ihren Fahrer vorgegeben werden, oder die Rechnereinrichtung 112 verwendet die Durchsatzsignale des Durchsatzsensors 118, um die Geschwindigkeitsvorgabeeinrichtung 116 derart anzusteuern, dass ein gewünschter Durchsatz durch die Erntemaschine 10 erzielt wird.
Außerdem wird im Schritt 208 das Transportfahrzeug 12 parallel zur Erntemaschine 10 geführt, indem die Rechnereinrichtung 112 über die Kontrolleinrichtung 88 und die Radioantennen 74, 78 Daten hinsichtlich der von Transportfahrzeug 10 anzusteuernden Position an die Kontrolleinrichtung 102 übersendet. Die Kontrolleinrichtung 102 steuert dann die Lenkeinrichtung 108 und die Geschwindigkeitsvorgabeeinrichtung 110 entsprechend an, indem sie die mit der Positionsbestimmungseinrichtung 76 erfasste Position mit der anzusteuernden Position vergleicht und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs geeignete Lenksignale an die Lenkeinrichtung 108 gibt. Dieser Vergleich und die Erzeugung des Lenksignals für die Lenkeinrichtung 108 könnte auch durch die Kontrolleinrichtung 88 und/oder die Rechnereinrichtung 112 an Bord der Erntemaschine 10 erfolgen, wobei die Positionsdaten von der Positionsbestimmungseinrichtung 76 des Transportfahrzeugs über die Radioantennen 74, 78 auf die Erntemaschine 10 übertragen werden, während die Lenksignale in umgekehrter Richtung zurück auf das Transportfahrzeug 12 übersandt werden. Das Transportfahrzeug 12 folgt der Erntemaschine 10 auch beim Befahren von Kurven und beim Wenden am Feldende.
Im Schritt 210 werden die Aktoren 46, 48 und 52 zur Verstellung der Position des Abgabeendes der Überladeeinrichtung 40 und der Abwurfrichtung entsprechend der im Schritt 204 geplanten Beladestrategie angesteuert, so dass der Ladebehälter 18 in der geplanten Weise befüllt wird. Die Werte der Sensoren 128 bis 132 dienen als Rückkopplungswerte für die Rechnereinrichtung 112, um die Überladeeinrichtung 40 tatsächlich in ihre gewünschte Position zu verbringen. Hierbei wird auch die Relativposition zwischen der Erntemaschine 10 und dem Ladebehälter 18 anhand der durch die Positionsbestimmungseinrichtungen 72, 76 und Kontrolleinrichtungen 88 und 102 an die Rechnereinrichtung 112 übersandten Positionen der Antennen 80, 94 und eines aus dem Schritts 202 bekannten Versatzes zwischen der Antenne 94 und dem Ladebehälter 18 ermittelt und bei der Ansteuerung der Aktoren 46, 48, 52 berücksichtigt. Zusätzlich oder alternativ zur Verstellung der Aktoren 46, 48 und 52 (dies gilt insbesondere für Mähdrescher mit einer in der Überladeposition unverstellbar am Rahmen angeordneten Überladeeinrichtung in Form eines Abtankschneckenförderers oder dgl.) wird die Position des Transportfahrzeugs 12 in Vorwärtsrichtung und/oder in seitlicher Richtung gegenüber der Erntemaschine 10 variiert, indem die Rechnereinrichtung 112 über die Kontrolleinrichtung 88 und die Radioantennen 74, 78 entsprechende Daten hinsichtlich der von Transportfahrzeug 10 anzusteuernden Position an die Kontrolleinrichtung 102 übersendet. Dadurch kann der Weg des Ernteguts zwischen dem Abgabeende der Überladeeinrichtung 40 und dem Ladebehälter 18 relativ kurz gehalten werden, was die Vorteile hat, dass bei Wind wenig Erntegutverluste entstehen und das Erntegut auf dem Ladebehälter 18 vorverdichtet wird.
Im folgenden Schritt findet die Rechnereinrichtung 112 den jeweiligen Beladepunkt P1 bis P10 heraus. Das kann anhand der Werte der Sensoren 128 bis 132 zur Bestimmung der Position der Überladeeinrichtung 40, anhand des aus Schritt 202 bekannten Versatzes zwischen der Antenne 94 und dem Ladebehälter 18 und anhand der Positionssignale von den Kontrolleinrichtungen 88 und 102 erfolgen, wobei letztere ihre Position an die Kontrolleinrichtung 88 übersendet und diese sie wiederum an die Rechnereinrichtung 112 weitergibt. Daraus kann die Rechnereinrichtung 112 den aktuellen Beladepunkt des Ladebehälters 18 herausfinden, der gerade mit Erntegut beaufschlagt wird. Andererseits ist der jeweilige Beladepunkt auch schon aus dem Schritt 210 bereits bekannt, sodass auf diesen Beladepunkt zurückgegriffen werden kann.
Die Beladepunkte P1 bis P5 liegen auf einer in Fahrtrichtung verlaufenden Linie L1, die sich zwischen der Längsmittelachse des Ladebehälters 18 und dessen der Erntemaschine 10 benachbarten Wand befindet und gehen von vom nach hinten. Die sich anschließenden Beladepunkte P6 bis P10 liegen auf der Längsmittelachse des Ladebehälters 18 und gehen von hinten nach vom. Sie liegen in Vorwärtsrichtung genau seitlich neben den Punkten P1 bis P6.
Im Schritt 214 wird dann herausgefunden, welche Zellen Z eines virtuellen, über den Ladebehälter 18 gelegten Gitters 138 gerade befüllt werden. Das Gitter 138 ist hier aus rechteckigen Zellen Z aufgebaut und erstreckt sich in horizontaler Richtung. Es sind jeweils drei Zellen Z in Vorwärtsrichtung nebeneinander und fünf Zellen hintereinander angeordnet. Der Ladebehälter 18 ist demnach in fünfzehn Zellen des virtuellen Gitters 138 aufgeteilt. Die Zellen Z sind derart gewählt, dass die Beladepunkte P1 bis P10 jeweils in der Mitte einer Zelle liegen. Befindet sich die Überladeeinrichtung 40 in einer Position, dass der Beladepunkt P1 befüllt wird, werden demnach in erster Näherung die Zellen Z11, Z21, Z22 und Z12 befüllt (der erste Index gibt die Position der Zelle in Vorwärtsrichtung an und der zweite Index die Position der Zelle in Querrichtung). Es wäre ohne Weiteres auch möglich, die Beladepunkte P1 bis P10 nicht in die Mitte der Zellen Z zu legen und den Versatz bei der Berechnung des Füllstand der Mitte der Zelle Z zu berücksichtigen.
Es folgt nun der Schritt 216, in welchem der Füllstand der derzeit befüllten Zellen Z berechnet wird. Hierzu werden die Werte des Durchsatzsensors 118 über die dem Beladepunkt P1 bis P10 zugehörige Beladezeit hochintegriert. Diese Werte können durch Signale einer mit einem Bildverarbeitungssystem verbundenen, an der Überadeeinrichtung 40 befestigten, in den Ladebehälter 18 blickenden Kamera 136, aus denen der Füllstand im Ladebehälter 18 ermittelt wird, ergänzt werden oder deren Füllstandswerte ergänzen. Durch simple Modelle wird berücksichtigt, wie viel Erntegut in benachbarte Zellen nachrutschen kann. Dabei wird auch der Füllstand der benachbarten Zellen berücksichtigt. Durch eine Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) in der Kabine 26 können dem Fahrer die Füllstände der Zellen Z des Ladebehälters 18 graphisch angezeigt werden.
Im Schritt 218 wird dann ein Vergleich durchgeführt, ob der Füllstand einer oder mehrerer jeweils befüllter Zelle(n) größer oder gleich einem gewünschten Füllstand ist. Ist das nicht der Fall, folgt wieder der Schritt 216, anderenfalls der Schritt 220. Bei einer Befüllung des Beladepunkts P1 wird beispielsweise nur der Füllstand der Zelle Z11 mit einem Sollwert verglichen. Dieser Sollwert ist vom jeweiligen Beladepunkt P1 bis P10 abhängig. So ist der Sollwert des Füllstands der Zelle Z11 für den Beladepunkt P1 kleiner als der Sollwert des Füllstands der Zelle Z12 für den Beladepunkt P10.
Im Schritt 220 wird abgefragt, ob die Beladestrategie vollständig durchgeführt wurde. Ist das nicht der Fall, folgt wieder der Schritt 206. Anderenfalls folgt der Schritt 222. Da die Beladestrategie dann beendet ist, wird der Fahrer des Transportfahrzeugs 12 in diesem Schritt durch eine von der Rechnereinrichtung 112 über die Rechnereinrichtungen 88, 102 an eine optisch oder akustisch arbeitende Informationseinrichtung 134 veranlasst, die Kontrolle über das Transportfahrzeug 12 zu übernehmen und den Platz neben der Erntemaschine 10 zu räumen, um Platz für ein nachfolgendes Transportfahrzeug zu schaffen. Alternativ wird die Lenkeinheit 108 des Transportfahrzeugs 12 veranlasst, letzteres seitlich fortzubewegen, worauf hin der Fahrer des Transportfahrzeugs 12 die Kontrolle übernimmt. Das nachfolgende Transportfahrzeug (nicht gezeigt) wird durch seinen Fahrer neben der Erntemaschine 10 positioniert und es folgt wieder der Schritt 202. Wenn dieser Schritt 202 für dasselbe oder ein gleichartiges Transportfahrzeug 12 zu wiederholen ist, kann die Rechnereinrichtung 112 auch auf die bereits vorher abgespeicherte Beladestrategie zurückgreifen.
Es ist anzumerken, dass in einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung der Fahrer der Erntemaschine 10 diese lenkt und ihre Geschwindigkeit vorgibt, während der Fahrer des Transportfahrzeugs 12 dieses lenkt und seine Geschwindigkeit vorgibt. Die Rechnereinrichtung 112 kontrolliert dann lediglich die Aktoren 46, 48 und 52 entsprechend einer entsprechend der Schritte 202 und 204 der 5 oder manuell durch den Fahrer der Erntemaschine unter zumindest zwei verfügbaren Beladestrategien ausgewählten Beladestrategie, die vorzugsweise von der Position der angetriebenen Räder des Transportfahrzeugs 12 abhängt, wie oben erwähnt. Diese Beladestrategien können durch den Fahrer der Erntemaschine 10 manuell entsprechend der Größe des Ladebehälters 18 modifiziert werden, beispielsweise indem er anfangs die Überladeeinrichtung 40 an der vorderen und hinteren Wand des Ladebehälters 18 positioniert. Entsprechend der Schritte 212 bis 218 des Flussdiagramms der 5 wird dann mit der beschriebenen Anordnung zur Abschätzung des Füllgrades des Ladebehälters jeweils dem Fahrer der Erntemaschine 10 der jeweilige Beladepunkt P1 bis P10 durch eine Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) in der Kabine 26 angezeigt und abgeschätzt, ob der jeweilige Füllstand erreicht wurde. Ist das der Fall, wird durch die Anzeigeeinrichtung auch angezeigt, dass der Fahrer die Überladeeinrichtung 40 auf den nächsten Beladepunkt richten soll. Nach dem Ende der Beladestrategie wird dem Fahrer ferner signalisiert, dass er einen Wechsel des jeweils beladenen Ladebehälters 18 veranlassen möge.

Claims

Anordnung zur Abschätzung des Füllgrades beim Überladen landwirtschaftlichen Ernteguts von einer Erntemaschine (10) auf ein Transportfahrzeug (12), mit: einer Überladeeinrichtung (40) der Erntemaschine (10), die eingerichtet und betreibbar ist, einer vorgegebenen Beladestrategie folgend sukzessive unterschiedliche Beladepunkte (P1 bis P10) eines Ladebehälters (18) des Transportfahrzeugs mit Erntegut zu beaufschlagen, einem Durchsatzsensor (118) zur Erfassung des jeweiligen Durchsatzes der Erntemaschine (10), und einer Rechnereinrichtung (112), die signalübertragend mit dem Durchsatzsensor (118) verbunden und programmiert ist, anhand der bei der Befüllung des Ladebehälters (18) entsprechend der Beladestrategie sukzessive angesteuerten Beladepunkte (P1–P10) und der Signale des Durchsatzsensors (118) nacheinander jeweils nur für die Mittelpunkte eines virtuellen, über den Ladebehälter (18) gelegten, aus Zellen (Z) aufgebauten Gitters (138) unter Verwendung von Modellen für das Fließverhalten des Ernteguts in die der jeweils befüllten Zelle benachbarte Zellen (Z) des Gitters (138), die nicht den Beladepunkten (P1–P10) entsprechen und des Füllstands der der jeweils befüllten Zelle (Z) benachbarten Zellen (Z) den aktuellen Füllstand mit Erntegut zu berechnen.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Rechnereinrichtung (112) signalübertragend mit einer Sensorik (128–132) zur Bestimmung der Ausrichtung der Überladeeinrichtung (40) gegenüber der Erntemaschine (10) und einer Relativpositionsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung der relativen Position des Ladebehälters (18) gegenüber der Erntemaschine (10) verbunden und programmiert ist, basierend auf den Signalen der Sensorik (128–132) und der Relativpositionsbestimmungseinrichtung den jeweiligen Beladepunkt (P1–P10) des Ladebehälters (18) zu berechnen.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Beladepunkte (P1–P10) jeweils in der Mitte einer Zelle (Z) des Gitters (138) liegen, wobei benachbarte Beladepunkte (P1–P10) in benachbarten Zellen (Z) liegen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Beladepunkte (P1 bis P10) mit gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Abständen auf einer Linie (L1, 12) liegen.
Anordnung nach Anspruch 4, wobei die Anzahl der Zellen (Z) des Gitters (138) in Querrichtung zu der Linie (L1, L2), auf der die Beladepunkte (P1–P10) liegen, eine einstellige natürliche Zahl ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Rechnereinrichtung (112) betreibbar ist, Aktoren (46, 48, 52) zur Verstellung der Überladeeinrichtung (40) gegenüber der Erntemaschine (10) und/oder zur selbsttätigen oder manuellen Veränderung der Position des Ladebehälters (18) gegenüber der Erntemaschine (10) ein Signal zur Weiterstellung der Überladeeinrichtung (40) in die jeweils nächste Position der Beladestrategie zu übersenden, sobald die Rechnereinrichtung (112) festgestellt hat, dass ein gewünschter Füllstand erreicht ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Rechnereinrichtung (10) mit einer Anzeigeeinrichtung (134) verbunden und programmiert ist, mittels der Anzeigeeinrichtung (134) zu signalisieren, dass der Ladebehälter (18) komplett gefüllt ist, sobald die Rechnereinrichtung (112) festgestellt hat, dass in allen Zellen (Z) des Gitters (138) ein gewünschter Füllstand erreicht ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Rechnereinrichtung (112) mit einer Lenkeinrichtung (108) zur selbsttätigen Lenkung des Transportfahrzeugs (12) verbunden und programmiert ist, das Transportfahrzeug (12) abdrehen zu lassen, sobald die Rechnereinrichtung (112) festgestellt hat, dass in allen Zellen (Z) des Gitters (138) ein gewünschter Füllstand erreicht ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Rechnereinrichtung (112) mit einer manuell eingegebenen oder automatisch erfassten Information hinsichtlich der Abmessungen des Ladebehälters (18) beaufschlagbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Relativpositionsbestimmungseinrichtung jeweils eine Antenne (80, 94) für Signale eines satellitenbasierten Positionsbestimmungssystem auf der Erntemaschine (10) und dem Transportfahrzeug (12) und eine Übertragungseinrichtung (74, 78) zur Übertragung der Position des Transportfahrzeugs (12) zur Erntemaschine (10) umfasst.
Kombination aus einer selbstfahrenden Erntemaschine (10), einem Transportfahrzeug (12) mit einem Ladebehälter (18) und einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Abschätzung des Füllgrades beim Überladen landwirtschaftlichen Ernteguts von einer Erntemaschine (10) auf ein Transportfahrzeug (12), mit folgenden Schritten: sukzessives Beaufschlagen unterschiedlicher Beladepunkte eines Ladebehälters (18) des Transportfahrzeugs (12) mit Erntegut durch eine Überladeeinrichtung (40) der Erntemaschine (10) nach einer vorgegebenen Beladestrategie, Erfassen des jeweiligen Durchsatzes der Erntemaschine (10) mit einem Durchsatzsensor (118), Berechnen des aktuellen Füllstands mit Erntegut für eine Vielzahl von Punkten des Ladebehälters (18) anhand der bei der Befüllung des Ladebehälters (18) entsprechend der Beladestrategie sukzessive angesteuerten Beladepunkte (P1–P10) und der der Signale des Durchsatzsensors (118) nacheinander jeweils nur für die Mittelpunkte eines virtuellen, über den Ladebehälter (18) gelegten, aus Zellen (Z) aufgebauten Gitters (138) unter Verwendung von Modellen für das Fließverhalten des Ernteguts in die der jeweils befüllten Zelle benachbarte Zellen (Z) des Gitters (138), die nicht den Beladepunkten (P1–P10) entsprechen und des Füllstands der der jeweils befüllten Zelle (Z) benachbarten Zellen (Z).