DE102011052688B4 - Method and system for filling transport vehicles with crops - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Befüllung von Transportfahrzeugen (10) mit Erntegut durch eine Ernte- oder Verlademaschine (Maschine) (1), wobei das zu befüllende Transportfahrzeug (10) an mindestens einer Außenseite mit einer optisch erfassbaren Kennzeichnung (12) versehen wird und wobei an der Maschine (1) eine optische Sensoreinrichtung (5), welche die Kennzeichnung (12) und ihre Position in Bezug auf die Maschine (1) erfasst, und eine mit der Sensoreinrichtung (5) verbundene Auswerteeinrichtung (8) angeordnet wird, welche aus dem Signal der Sensoreinrichtung (5) die Relativposition von Maschine (1) und Transportfahrzeug (10) berechnet und Positionsdaten zur Steuerung der Maschine (1) und/oder des Transportfahrzeugs (10) erzeugt, wobei die optisch erfassbare Kennzeichnung (12) eine dem Transportfahrzeug (10) zugeordnete Signatur in Form eines EAN- oder QR-Codes enthält, die von der Sensoreinrichtung (5) erfasst, von der Auswerteeinrichtung (8) in digitale Signaturdaten umgeformt und gespeichert wird.A method for filling transport vehicles (10) with harvested material by a harvesting or loading machine (machine) (1), the transport vehicle (10) to be filled being provided with an optically detectable marking (12) on at least one outside and with the machine (1) an optical sensor device (5) which detects the identification (12) and its position in relation to the machine (1), and an evaluation device (8) connected to the sensor device (5), which is based on the signal from Sensor device (5) calculates the relative position of the machine (1) and the transport vehicle (10) and generates position data for controlling the machine (1) and / or the transport vehicle (10), the optically detectable marking (12) being a reference to the transport vehicle (10) contains associated signature in the form of an EAN or QR code, which is recorded by the sensor device (5), converted into digital signature data by the evaluation device (8) and stored.
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 harvested material 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 a transfer conveyor and convey the harvested material intended for removal during the harvesting journey onto a transport vehicle that drives next to the harvesting machine. The transport vehicle can be a truck or a trailer pulled by a tractor. During this transfer process, 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 if necessary and to ensure that the crop is transferred with as little loss as possible. At the same time, the driver of the transport vehicle must adapt his driving speed and his steering movements to those of the harvesting machine and make an effort to correct the position of the transport vehicle relative to the harvesting machine as the filling process progresses.
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 harvested material using a machine, which relieve the drivers of both vehicles and facilitate a uniform 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 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 6 und vorteilhafte Ausgestaltungen des Systems sind in den Ansprüchen 8 bis 17 angegeben.The stated object is achieved by a method with the features of claim 1 and by a system with the features of
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, wobei die optisch erfassbare Kennzeichnung eine dem Transportfahrzeug zugeordnete Signatur in Form eines EAN- oder QR-Codes enthält, die von der Sensoreinrichtung erfasst, von der Auswerteeinrichtung in digitale Signaturdaten umgeformt und gespeichert wird.According to the method according to the invention, the respective transport vehicle to be filled is provided on at least one outside with an optically detectable label and an optical sensor device, which detects the label and its position in relation to the machine, and one connected to the sensor device are attached to the machine Evaluation device is arranged, which calculates the relative position of the machine and transport vehicle from the signal from the sensor device and generates position data for controlling the machine and / or the transport vehicle, the optically detectable identification containing a signature assigned to the transport vehicle in the form of an EAN or QR code, which is detected by the sensor device, converted into digital signature data by the evaluation device and stored.
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 werdenWith the help of the generated position data, which indicate the relative position of the transport vehicle in relation to the machine in the direction of travel and also transversely to the direction of travel, the transfer process can be set either automatically or by the driver of the machine so that the transport vehicle is optimally filled. In addition, the position data and information on control 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 loading machine has to be equipped with complex sensor and evaluation devices. All that is necessary to attach to the transport vehicle is a marking that is useful for the process, for example in the form of easily detectable colored areas, which can be detected by the sensor device on the machine, for example an electronic camera, and which clearly identify the position of the transport vehicle for the various charging states .
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 identification can contain a signature assigned to the transport vehicle, which can be detected by the sensor device and converted into digital signature data by the evaluation device. The data are preferably stored by the evaluation device and can also be transmitted to a remote data management device by means of telecommunication. The signature data can be used to determine the identity of the respectively filled vehicle, and by linking it to the overload data generated by the machine, it is easy to determine and document the quantities The transport vehicle has transported and delivered the crop.
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 OR-Codes ausgeführt sein, da für derartige Codes erprobte Erkennungs- und Auswertungsprogramme verfügbar sind.The transfer of the signature data in real time to a central data management facility simplifies the management of a fleet of several transport vehicles and enables the unloading at the destination to be coordinated with the arrival of the transport vehicle. The signature can be in the form of an EAN or OR 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 position and signature data and / or loading information determined by the machine can be displayed to the driver of the transport vehicle by means of an optical information system that is arranged on the machine. Using this data, the driver of the transport vehicle can correct his position in the direction of travel and across it. In addition, he is certain of the load status so that he can intervene if his vehicle is threatened with overloading. The optical information system can be a display arranged on the machine that is clearly visible to the driver of the transport vehicle 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 crops by a machine comprises according to the invention a machine with an overhead conveyor and a transport vehicle to be filled, the transport vehicle to be filled being provided with an optically detectable label on at least one outside, with at least one optical label on the machine Sensor device, through which the identification and its position in relation to the machine can be detected, and an evaluation device connected to the sensor device is arranged, through which the respective relative position of the machine and transport vehicle can be calculated from a signal from the sensor device 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 system according to the invention can be implemented cost-effectively and without great technical effort and does not require any expensive electronic equipment. The transport vehicles only have to be marked on the outside and do not require any 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.The marking preferably comprises a plurality of marking areas 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 one another. As a result, the exact position detection in the direction of travel and the detection of the distance transverse to the direction of travel by means of a sensor device becomes easier. The size of the transport vehicles can also be more easily determined by marking areas on 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 can also have several 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 identification on the transport vehicle contains a signature, the optical sensor device has at least one camera, the image information of which can be taken from the signature code. The machine can also have additional sensors for measuring the distance from the transport vehicle. These can be sensors of a distance measuring system that works with laser or ultrasound.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines/von Ausführungsbeispiels/en näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen
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1 eine selbstfahrende Erntemaschine, ausgerüstet mit Sensoreinrichtungen und einem optischen Informationssystem nach der Erfindung, -
2 ein mit einer Kennzeichnung nach der Erfindung versehenes Transportfahrzeug und -
3 eine schematische Darstellung des Systems nach der Erfindung beim Ernteeinsatz.
-
1 a self-propelled harvesting machine equipped with sensor devices and an optical information system according to the invention, -
2 a transport vehicle provided with a marking according to the invention and -
3 a schematic representation of the system according to the invention during harvesting.
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 Ernte- oder 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 crops directly from the harvesting or transferring machine, the management of a vehicle fleet and the management of orders. The drivers of the harvesting vehicle and the 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 does not require a great deal of technical effort and expensive electronics. Cost-relevant facilities are only required on the harvesting machine so that any transport vehicle can be used. Cameras, laser scanners and 3-D cameras are suitable as detection systems on the harvesting machine, and these 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
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE HAAR & SCHWARZ-HAAR, DE Representative=s name: PATENTANWAELTE KRAEMER MEYER, DE |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |