DE102011121433A1 - Method and device for controlling an agricultural machine - Google Patents

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Thomas Maurer
Florian Belser
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Robert Bosch GmbH
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00Methods for working soil
    • A01B79/005Precision agriculture

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren (400) zur Ansteuerung einer Landmaschine (100), wobei das Verfahren (400) einen Schritt des Auslesens (410) einer in einem Speicher (150) abgespeicherten Sequenz von Ansteuerungsbefehlen, wobei die Sequenz (150) von Ansteuerungsbefehlen eine zeitliche Abfolge von mehreren vorbestimmten Bewegungen von unterschiedlichen Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) repräsentiert. Schließlich umfasst das Verfahren (400) einen Schritt des Ansteuerns (420) der Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) unter Verwendung der Sequenz von Ansteuerungsbefehlen, um eine Bewegung der einzelnen Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) entsprechend der Sequenz zu bewirken.The present invention provides a method (400) for driving an agricultural machine (100), the method (400) comprising a step of reading (410) a sequence of drive commands stored in a memory (150), the sequence (150) of drive commands represents a time sequence of a plurality of predetermined movements of different components (120, 137) of the agricultural machine (100). Finally, the method (400) includes a step of driving (420) the components (120, 137) of the agricultural machine (100) using the sequence of drive commands to correspond to movement of the individual components (120, 137) of the agricultural machine (100) to effect the sequence.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung einer Landmaschine gemäß den Hauptansprüchen.The present invention relates to a method and a device for controlling an agricultural machine according to the main claims.

Die Automatisierung ist bei Feldmaschinen soweit fortgeschritten, dass die Arbeitsschritte zur Feldbearbeitung größtenteils selbst durchgeführt werden, jedoch die Navigation auf dem Feld weiterhin von einem Fahrer zu übernehmen ist. Als Beispiel ist hier z. B. eine teilweise autonome Längsführung zu nennen. Hier wird der ISOBUS dazu verwendet, die Längsgeschwindigkeit des Traktors zu regeln in Abhängigkeit der Schwadbreite und Höhe. Weiterhin kann auch eine Rundballenpresse den Traktor steuern. Wenn ein Rundballen in der Ladekammer groß genug ist, stoppt die Presse über den ISOBUS den Traktor und steuert die Hydraulik so an, dass der Ballen gewickelt und ausgeworfen wird. Anschließend fährt der Traktor selbstständig wieder an. Diese Zyklen sind jeweils ereignisgesteuert. Das bedeutet, dass bei einem bestimmten Ereignis (Rundballen groß genug) eine vorprogrammierte Aktion (Traktor anhalten) eingeleitet wird. Des Weiteren gibt es diverse automatisierte Querführungseinrichtungen im Landwirtschaftsbereich. Traktoren werden GPS-gesteuert gelenkt, um bei der Feldarbeit eine exakte Linie nachfahren zu können. Auch der Feldrand wird erkannt- und bei dessen Erreichen das Vorgewendemanagement automatisch bedient. Es werden hier also Orts- und ereignisgesteuerte Zyklen angewendet, die entsprechend vorprogrammiert sind.The automation of field machines has progressed so far that the working steps for fieldwork are largely carried out by the user himself, but navigation on the field is still to be assumed by a driver. As an example here is z. B. to call a partially autonomous longitudinal guide. Here the ISOBUS is used to control the longitudinal speed of the tractor depending on the swath width and height. Furthermore, a round baler can control the tractor. If a round bale in the loading chamber is large enough, the press stops the tractor via the ISOBUS and controls the hydraulics so that the bale is wrapped and ejected. Then the tractor starts again automatically. These cycles are each event-driven. This means that for a given event (round bales large enough) a preprogrammed action (stop tractor) is initiated. Furthermore, there are various automated transverse guidance devices in the agricultural sector. Tractors are steered by GPS in order to be able to trace an exact line during field work. Even the edge of the field is recognized - and when it is reached the headland management is automatically operated. So here are location and event-driven cycles are applied, which are preprogrammed accordingly.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Ansteuerung einer Landmaschine sowie eine verbesserte Vorrichtung zur Ansteuerung einer Landmaschine zu schaffen.It is the object of the present invention to provide an improved method for driving an agricultural machine and an improved device for driving an agricultural machine.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie eine Vorrichtung gemäß den Hauptansprüchen gelöst.This object is achieved by a method and an apparatus according to the main claims.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Landmaschine, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

  • – Auslesen einer in einem Speicher abgespeicherten Sequenz von Ansteuerungsbefehlen, wobei die Sequenz von Ansteuerungsbefehlen eine zeitliche Abfolge von mehreren vorbestimmten Bewegungen von unterschiedlichen Komponenten der Landmaschine repräsentiert; und
  • – Ansteuern der Komponenten der Landmaschine unter Verwendung der Sequenz von Ansteuerungsbefehlen, um eine Bewegung der einzelnen Komponenten der Landmaschine entsprechend der Sequenz zu bewirken.
The present invention provides a method for driving an agricultural machine, the method comprising the following steps:
  • - reading out a sequence of drive commands stored in a memory, the sequence of drive commands representing a time sequence of a plurality of predetermined motions of different components of the agricultural machine; and
  • - driving the components of the agricultural machine using the sequence of drive commands to effect movement of the individual components of the agricultural machine according to the sequence.

Ferner schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, die Einheiten aufweist, die ausgebildet sind, um die Schritte des vorstehend genannten Verfahrens oder einer Variante davon auszuführen oder umzusetzen. Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Daten- und/oder Steuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.Further, the present invention provides an apparatus having units configured to perform or implement the steps of the above method or a variant thereof. In the present case, a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs data and / or control signals as a function thereof. The device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based embodiment, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product with program code which can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above if the program is installed on a computer or a device is also of advantage is performed.

Unter einer Landmaschine ist ein landwirtschaftliches Nutzgerät wie beispielsweise ein Traktor, Mähdrescher, Hächsler oder ein ähnliches Gerät zu verstehen, insbesondere welches als selbstfahrendes Gerät ausgestaltet ist. Unter einem Speicher kann beispielsweise ein elektronischer, magnetischer oder anderer Speicher sein, der elektronisch auslesbare Signale speichern kann. Unter einer Sequenz von Ansteuerungsbefehlen ist ihm beispielsweise eine Liste von Befehlen zu verstehen, die bei einer Abarbeitung Bewegungen von unterschiedlichen Komponenten der Landmaschine bewirkt. Beispielsweise kann eine erste Komponente der Landmaschine der Fortbewegung der Landmaschine dienen, beispielsweise einen diese erste Komponente in Form eines Getriebes in Verbindung mit Rädern der Landmaschinen ausgestaltet ist. Eine andere Komponente der Landmaschine kann beispielsweise eine Zapfwelle zum Antrieb von einem an die Landmaschine angekoppelten Arbeitsgerät wie beispielsweise einem Heuladewagen oder einem Maishächsler. Ein solches Arbeitsgerät oder Arbeitsmittel kann dabei ein nicht selbstfahrendes Gerät zur Bestellung oder zum Abernten einer landwirtschaftlichen Nutzfläche sein. Die Sequenz von Ansteuerungsbefehlen kann dabei einen Zyklus von vorbestimmten Bewegungen der unterschiedlichen Komponenten der Landmaschine repräsentieren.An agricultural machine is an agricultural utility such as a tractor, combine harvester, Hächsler or similar device to understand, in particular which is designed as a self-propelled device. Under a memory, for example, be an electronic, magnetic or other memory that can store electronically readable signals. By a sequence of drive commands, he is to be understood, for example, as a list of commands which, when executed, cause movements of different components of the agricultural machine. For example, a first component of the agricultural machine may be used for locomotion of the agricultural machine, for example a first component in the form of a gearbox in conjunction with wheels of the agricultural machines. Another component of the agricultural machine may, for example, a PTO shaft for driving from a coupled to the agricultural machine implement such as a Heuladewagen or Maishächsler. Such a working device or working means can be a non-self-propelled device for ordering or harvesting an agricultural area. The sequence of drive commands may represent a cycle of predetermined movements of the different components of the agricultural machine.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass durch das Ansteuern der Komponenten der Landmaschine unter Verwendung der Sequenz von Ansteuerungsbefehlen eine teilautomatische oder automatische Steuerung der Bewegungen von Komponenten der Landmaschine möglich wird, die zuvor durch das Abspeichern der Sequenz von Ansteuerungsbefehlen in dem Speicher eintrainiert wurde. Auf diese Weise lässt sich vorteilhaft eine Entlastung des Fahrers der Landmaschine erreichen, wenn nicht sogar der Fahrer der Landmaschine für die Ausführung der vor bestimmten Bewegungen der unterschiedlichen Komponenten der Landmaschine vollständig durch ein Steuergerät ersetzt werden kann. The present invention is based on the recognition that by driving the components of the agricultural machine using the sequence of drive commands, a semi-automatic or automatic control of the movements of components of the agricultural machine becomes possible, which was previously trained by storing the sequence of drive commands in the memory , In this way, a relief of the driver of the agricultural machine can advantageously be achieved, if not even the driver of the agricultural machine for the execution of certain movements of the different components of the agricultural machine can be completely replaced by a control unit.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Schritt des Aufzeichnens einer zeitlichen Abfolge von mehreren Bewegungen von unterschiedlichen Komponenten der Landmaschine und ein Schritt des Abspeicherns der aufgezeichneten zeitlichen Abfolge als Sequenz von Ansteuerungsbefehlen in dem Speicher vorgesehen sind. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass in unterschiedlichen lokalen Gegebenheiten unterschiedliche Bewegungsabläufe von Komponenten der Landmaschine eintrainiert werden können, sodass eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sehr flexibel an die örtlichen Gegebenheiten im Bereich des landwirtschaftlichen Betriebes angepasst werden kann.Particularly advantageous is an embodiment of the present invention, wherein a step of recording a time sequence of a plurality of movements of different components of the agricultural machine and a step of storing the recorded time sequence as a sequence of drive commands in the memory are provided. Such an embodiment of the present invention has the advantage that different movements of components of the agricultural machine can be trained in different local conditions, so that such an embodiment of the present invention can be very flexibly adapted to the local conditions in the field of agricultural operations.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Schritt des Ansteuerns zumindest eine Komponente der Landmaschine angesteuert wird, die zur Fortbewegung der Landmaschine zwischen zwei voreinander beabstandet angeordneten geografischen Positionen ausgebildet ist und zumindest eine weitere Komponente zur Bewegung eines mit der Landmaschine verbundenen Arbeitsgeräts angesteuert wird. Als Arbeitsgerät kann hierbei, wie vorstehend bereits genannt, ein Gerät zur Veränderung einer Bodenbeschaffenheit, wie beispielsweise ein Pflug, oder ein Gerät zur Aufnahme eines landwirtschaftlichen Produkts, wie beispielsweise ein Ladewagen für Gras oder Heu oder eine Frontladegabel, verstanden werden. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine komplexe Bewegung der Landmaschine bzw. ein Zusammenspiel der Komponenten der Landmaschine zu einer komplexen Bewegung ermöglicht wird, wobei diese Bewegung oder das Zusammenspiel der Komponenten der Landmaschine automatisch steuerbar ist. Auf diese Weise kann ein solches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch die Steuerung einer solchen komplexen Bewegung den Fahrer in einem hohen Maße entlasten oder sogar entbehrlich machen.It is particularly advantageous if, in the step of activating, at least one component of the agricultural machine is actuated, which is designed to move the agricultural machine between two geographic positions spaced apart from one another and at least one further component for moving a working device connected to the agricultural machine is actuated. As a working device here, as already mentioned above, a device for changing a soil condition, such as a plow, or a device for receiving an agricultural product, such as a loader wagons for grass or hay or a front fork, are understood. Such an embodiment of the present invention has the advantage that a complex movement of the agricultural machine or an interaction of the components of the agricultural machine is made possible to a complex movement, said movement or the interaction of the components of the agricultural machine is automatically controlled. In this way, by controlling such a complex movement, such an embodiment of the present invention can relieve the driver to a great extent or even make it unnecessary.

Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Ansteuerns die Sequenz von Ansteuerungsbefehlen mehrfach zeitlich nacheinander angewendet wird, um eine Bewegung der einzelnen Komponenten entsprechend der Sequenz zu bewirken. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass nur Arbeitsvorgang in dem mehrere Teilvorgänge unterteilt werden kann, die jeweils durch die Ausführung einer Sequenz von Ansteuerungsbefehlen ausgeführt werden können. Hierdurch kann eine Vereinfachung der Ansteuerung der Komponenten der Landmaschine erreicht werden, die eine geringere Fehleranfälligkeit aufweist.It is also particularly advantageous if, according to a further embodiment of the present invention, in the step of driving, the sequence of drive commands is applied several times in succession in order to effect a movement of the individual components according to the sequence. Such an embodiment of the present invention has the advantage that only a work operation in which a plurality of sub-operations can be divided, each of which can be carried out by the execution of a sequence of drive commands. As a result, a simplification of the control of the components of the agricultural machine can be achieved, which has a lower error rate.

Um eine präzise Ausführung eines gewünschten Arbeitsvorgangs durch die Verwendung der Sequenz von Ansteuerungsbefehlen zu erreichen, kann im Schritt des Ansteuerns eine Berücksichtigung einer aktuellen geografischen Position der Landmaschine und/oder einer gewünschten geografischen Position der Landmaschine nach einem Durchführen der Ansteuerung erfolgen, insbesondere wobei die geografische oder die gewünschte geografische Position der Landmaschine unter Verwendung eines satellitengestützten Ortungssystems erhalten wurde. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine Anpassung der Ansteuerungsbefehle für die Komponenten der Landmaschine hin nach II geografische Position der Landmaschine durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann bei einer Bearbeitung eines Feldes als landwirtschaftliche Nutzfläche eine Achtung der Landmaschine auf diesem Feld erfolgen, sodass im Schritt des Anstands eine ungleichmäßige Begrenzung des Feldes erkannt werden kann und die Ansteuerungsbefehle an diese ungleichmäßige Begrenzung angepasst werden kann. Auf diese Weise kann beispielsweise sichergestellt werden, dass durch die Landmaschine nur ein tatsächlich auch zu bearbeiten der Bereich innerhalb der ungleichmäßigen Begrenzung des Feldes auch tatsächlich gearbeitet wird. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise auch ein Hindernis wie beispielsweise ein Hochspannungsmast innerhalb der landwirtschaftlichen Nutzfläche erkannt werden, das für die Ansteuerung der Komponenten der Landmaschine zu berücksichtigen ist.In order to achieve a precise execution of a desired operation by the use of the sequence of drive commands, in the step of driving taking into account a current geographical position of the agricultural machine and / or a desired geographical position of the agricultural machine after performing the control, in particular where the geographical or the desired geographic position of the agricultural machine has been obtained using a satellite positioning system. Such Embodiment of the present invention has the advantage that an adaptation of the drive commands for the components of the agricultural machine toward II geographical position of the agricultural machine can be performed. For example, when processing a field as an agricultural area, respect for the agricultural machine can be made in this field, so that in the step of decency an uneven boundary of the field can be detected and the drive commands can be adapted to this uneven boundary. In this way, it can be ensured, for example, that the agricultural machine also actually only works on an area that is actually to be processed within the uneven boundary of the field. Alternatively or additionally, for example, an obstacle such as a high voltage mast within the agricultural area can be detected, which must be considered for the control of the components of the agricultural machine.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Ansteuerns ein von einem Sensor erkanntes Objekt in einem vorgesehenen Bewegungsbereich der Landmaschine oder eines Arbeitsgerätes der Landmaschine berücksichtigt werden, um zu verhindern, dass die Landmaschine oder das Arbeitsgerät mit dem erkannten Objekt kollidiert oder sich dem erkannten Objekt um mehr als einen vorbestimmten Mindestabstand nähert. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass von einer derart arbeitenden Landmaschine ein sehr geringes Risiko für Personen oder Tiere besteht, die sich im Bereich des landwirtschaftlichen Betriebes freilaufend aufhalten.According to a particular embodiment of the present invention, in the step of driving, an object detected by a sensor may be taken into consideration in an intended range of movement of the agricultural machine or implement of the agricultural machine to prevent the agricultural machine or implement from colliding with or colliding with the detected object detected object by more than a predetermined minimum distance approaches. Such an embodiment of the present invention has the advantage that of such a working agricultural machine there is a very low risk for persons or animals that are free-roaming in the field of agricultural operation.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Auslesens aus dem Speicher eine zweite abgespeicherte Sequenz von Ansteuerungsbefehlen ausgelesen werden. Die zweite Sequenz von Ansteuerungsbefehlen repräsentiert eine zeitliche Abfolge von mehreren vorbestimmten Bewegungen von unterschiedlichen Komponenten der Landmaschine, wobei sich die zweite Sequenz von der zeitlichen Abfolge der vorbestimmten Bewegungen von unterschiedlichen Komponenten der Landmaschine gemäß der Sequenz unterscheidet. Ferner kann gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Ansteuerns die Komponenten der Landmaschine zunächst unter Verwendung der Sequenz und nachfolgend unter Verwendung der zweiten Sequenz von Ansteuerungsbefehlen angesteuert werden, um eine Bewegung der einzelnen Komponenten entsprechend der Sequenz oder der zweiten Sequenz zu bewirken. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass unterschiedliche Bewegungen der Landmaschine oder Komponenten der Landmaschine, die sich beispielsweise in mehrere gleichartige Teilsequenzen von Bewegungen unterteilen lassen, auch durch solche kleinere Teilsequenzen in einem Speicher abgelegt werden können. Für den Schritt des Anstands brauchen dann lediglich diese kleineren Teilsequenzen ausgelesen und beispielsweise mehrfach hintereinander angewendet werden, um zu einer Ansteuerung der komplexen Bewegung der Landmaschine bzw. der Komponenten der Landmaschine verwendet zu werden. Auf diese Weise lässt sich durch eine Unterteilung einer länger andauernden diese Bewegung in mehrere einzelne Teilbewegungen eine Vereinfachung der Abspeicherung bzw. der Ansteuerung dieser Gesamtbewegung erreichen.According to a further embodiment of the present invention, a second stored sequence of drive commands can be read out of the memory in the step of reading out. The second sequence of drive commands represents a time sequence of a plurality of predetermined motions of different components of the agricultural machine, the second sequence being different from the time sequence of the predetermined motions of different components of the agricultural machine according to the sequence. Further, according to this embodiment of the present invention, in the step of driving, the components of the agricultural machine may first be driven using the sequence and subsequently using the second sequence of drive commands to effect movement of the individual components corresponding to the sequence or the second sequence. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that different movements of the agricultural machine or components of the agricultural machine, which can be subdivided, for example, into several similar subsequences of movements, can also be stored in a memory by such smaller subsequences. For the step of propriety then only these smaller subsequences need to be read out and, for example, applied several times in succession in order to be used to control the complex movement of the agricultural machine or the components of the agricultural machine. In this way, by subdividing a longer-lasting movement into several individual partial movements, it is possible to achieve a simplification of the storage or activation of this overall movement.

Günstig ist es ferner, wenn gemäß seiner Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Ansteuerns Bewegungen von Komponenten der Landmaschine angesteuert werden, um eine Bearbeitung einer landwirtschaftlichen Nutzfläche innerhalb eines vorbestimmten geografischen Bereiches durchzuführen, insbesondere wobei im Schritt des Ansteuerns eine Ansteuerung von Bewegungen von Komponenten der Landmaschine für die Bearbeitung der landwirtschaftlichen Nutzfläche in einer von mehreren von der Landmaschine auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche zu fahrenden Bahnen erfolgt, insbesondere wobei die Bahnen auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche äquidistant angeordnet sind. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer deutlichen Erleichterung einer meist monotonen Fahrzeugführung für den Fahrer einer Landmaschine, wenn nicht dieser Fahrer ganz durch die vorstehend genannte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ersetzt werden kann. In diesem Fall wäre eine deutliche Kostenersparnis durch die Verwendung der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung durch Reduzierung von Personalkosten erreichbar.It is also favorable if according to its embodiment of the present invention in the step of driving movements of components of the agricultural machine are driven to perform a processing of agricultural land within a predetermined geographical area, in particular wherein in the step of driving a control of movements of components of the Agricultural machine for processing the agricultural area in one of several to be driven by the agricultural machine on the agricultural land to be trajectories, in particular wherein the webs are arranged equidistantly on the agricultural land. Such an embodiment of the present invention offers the advantage of significantly facilitating a mostly monotonous vehicle guidance for the driver of an agricultural machine, unless this driver can be completely replaced by the aforementioned embodiment of the present invention. In this case, a significant cost savings through the use of the present embodiment of the invention by reducing personnel costs would be achievable.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können im Schritt des Ansteuerns Bewegungen von Komponenten der Landmaschine angesteuert werden, um ein Aufnehmen eines Gutes aus einem vorbestimmten Lagerbereich und das Befördern des Gutes zu einem vorbestimmten Abladebereich oder mehreren vorbestimmten Abladebereichen durchzuführen. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass oftmals standardisierte, wiederkehrende Arbeiten in einem landwirtschaftlichen Betrieb wie das Zuführen von Futter aus einem Silo in den Stall teil- oder vollautomatisch von der Landmaschine (wie einem Traktor mit Frontladergabel) durchgeführt werden kann. Dabei kann die Landmaschine derart angesteuert werden, dass sie das Gut oder eine Position des Guts in dem vorbestimmten Lagerbereich selbstständig erkennt und insbesondere mit einem Arbeitsgerät aufnimmt und einer vorbestimmten Position im Abladebereich oder Teile des Guts an mehreren vorbestimmten Positionen im Abladebereich absetzt.According to another embodiment of the present invention, in the step of driving, movements of components of the agricultural machine may be controlled to perform picking up of goods from a predetermined storage area and conveying the goods to a predetermined unloading area or a plurality of predetermined unloading areas. Such an embodiment of the present invention offers the advantage that often standardized, recurring work in a farm such as feeding fodder from a silo into the barn can be performed partially or fully automatically by the agricultural machine (such as a front loader tractor). In this case, the agricultural machine can be controlled such that it autonomously recognizes the good or a position of Guts in the predetermined storage area and in particular with a working device receives and deposits a predetermined position in the unloading or parts of the Guts at several predetermined positions in the unloading.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Bewegungsablaufes, den eine Landmaschine auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche ausführt und der gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angelernt wird; 1 a schematic representation of a sequence of movements, which performs an agricultural machine on an agricultural area and which is taught according to an embodiment of the present invention;

2 eine schematische Darstellung eines Bewegungsablaufes, den eine Landmaschine auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche ausführt und der gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angelernt wird; 2 a schematic representation of a sequence of movements, which performs an agricultural machine on an agricultural area and which is taught according to an embodiment of the present invention;

3 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung als Verfahren gemäß Zur Ansteuerung einer Landmaschine; und 3 a flowchart of an embodiment of the invention as a method according to For driving an agricultural machine; and

4 ein Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4 a flowchart of another embodiment of a method according to an embodiment of the present invention.

Gleiche oder ähnliche Elemente können in den nachfolgenden Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können.The same or similar elements may be provided in the following figures by the same or similar reference numerals. Furthermore, the figures of the drawings, whose description as well as the claims numerous characteristics in combination. It is clear to a person skilled in the art that these features are also considered individually or that they can be combined to form further combinations not explicitly described here.

Der nachstehend detailliert vorgestellte Ansatz ermöglicht es, einen Arbeitszyklus auf dem Feld (d. h. einer landwirtschaftlichen Nutzfläche) oder auf dem Hof (d. h. eines landwirtschaftlichen Betriebes) durch Anlernen zumindest teilweise zu automatisieren. Damit können beliebige Arbeitsschritte ohne Fahrer ausgeführt werden, wobei die Navigation einer Landmaschine wie beispielsweise eines des Traktors auf dem Feld auf GPS-Daten (als satellitengestützter Ortung) und/oder einer Umfelderfassung (z. B. unter Verwendung zumindest eines der physikalischen Prinzipien Laser, Video, Radar, Ultraschall) beruht, die beispielsweise auch Objekte wie Strohballen erkennen und klassifizieren kann, und damit der Fahrer ersetzt werden kann. Mithilfe des Anlernens eines Arbeitszyklus werden nicht nur die Arbeitsfunktionen des Traktors wie z. B. Anheben des Anbaugerätes am Feldende usw. automatisiert, sondern auch die Navigation auf dem Feld, dessen Grenzen dem GPS-Geräte vorteilhafterweise bekannt sein sollten. Bei der Arbeit auf dem Hof kann das automatisierte Führen von einem GPS-Punkt zu einem anderen abgespeichert werden, z. B. wenn Silage im Silo geholt werden soll und in den Stall gebracht werden soll. Damit kann beispielsweise die Feldbearbeitung und/oder die Hofarbeit voll automatisiert oder teilautomatisiert mit einem minimalen Zeitaufwand für den Fahrer stattfinden.The approach presented in detail below makes it possible to at least partially automate a work cycle on the field (i.e., arable land) or on the farm (i.e., a farm) by training. Thus, any work can be carried out without a driver, with the navigation of an agricultural machine such as one of the tractor in the field on GPS data (as satellite-based positioning) and / or an environment detection (eg., Using at least one of the physical principles of laser, Video, radar, ultrasound), which, for example, can also detect and classify objects such as bales of straw, and thus the driver can be replaced. By learning a work cycle, not only the working functions of the tractor such. B. lifting the attachment at the field end, etc. automated, but also the navigation on the field, the limits of the GPS devices should be known advantageously. When working in the yard, the automated guidance can be stored from one GPS point to another, e.g. B. if silage is to be fetched in the silo and brought into the stable. Thus, for example, the field processing and / or the farm work fully automated or semi-automated with a minimum amount of time for the driver take place.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Arbeit mit dem Traktor auf dem Feld oder auf dem Hof hauptsächlich aus wiederkehrenden, zyklisch ablaufenden Aufgaben besteht, die solange wiederholt werden müssen, bis das Feld fertig bearbeitet oder die Umladearbeit abgeschlossen ist. Die Feldarbeit umschließt die Feldbestellung, die Felddüngung, die Aussaat und die Feldernte, bei der Hofarbeit ist vor allem die Umladearbeit (z. B. vom Silo in den Stall) interessant.The invention is based on the recognition that the work with the tractor in the field or on the farm mainly consists of recurring, cyclical tasks that must be repeated until the field is finished or the transhipment work is completed. Fieldwork includes field cropping, field fertilization, sowing and field crops. In the case of farm work, transhipment work (eg from the silo to the stable) is of particular interest.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bewegungsablaufes, den eine Landmaschine 100 auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche 110 ausführt und der gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angelernt wird. Bei der Feldarbeit mit einem Anbaugerät 120, das als Arbeitsgerät gemäß der vorliegenden Beschreibung verstanden werden kann, sollte z. B. immer an der Bearbeitungskante 125, die aus dem vorigen Arbeitsschritt entstand, entlang gefahren werden. Das Arbeitsgerät kann über eine Bewegung einer Komponente der Landmaschine 100 wie beispielsweise einer Zapfwelle angetrieben werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Arbeitsgerät 120 im Sinne dieser Beschreibung auch als Teil der Landmaschine 100 verstanden werden. Wenn das Feldende 130 auf einer Bahn 135 erreicht ist, wird das Vorgewende 140 durchgeführt, d. h. das Anbaugerät 120 angehoben, entsprechende Aktorik auf dem oder für das Arbeitsgerät 120 angesteuert (z. B. Pflug drehen oder bei einem Düngestreuer den Ausfluss abstellen), der Traktor 100 sollte wenden, das Anbaugerät 120 wieder absenken und wieder an der Bearbeitungskante 135 entlang fahren. Damit ist ein Zyklus durchlaufen mit der Zykluszeit von einigen Minuten je nach Feld- bzw. Bahnlänge. 1 shows a schematic representation of a movement sequence, the agricultural machine 100 on a farmland 110 and that is taught according to an embodiment of the present invention. For field work with an attachment 120 , which can be understood as a working device according to the present description, should, for. B. always at the processing edge 125 , which was created from the previous step, to be driven along. The implement may be about a movement of a component of the agricultural machine 100 such as a PTO are driven. Alternatively or additionally, the working device 120 in the sense of this description also as part of the agricultural machine 100 be understood. When the field end 130 on a train 135 is achieved, the headland becomes 140 carried out, ie the attachment 120 raised, corresponding actuators on or for the implement 120 controlled (eg turn plow or turn off the outflow with a fertilizer spreader), the tractor 100 should turn, the attachment 120 Lower again and again at the processing edge 135 drive along. This completes a cycle with a cycle time of a few minutes, depending on the length of the field or track.

Diese Arbeitsschritte sollten einer Ansteuervorrichtung 145 (beispielsweise ein mikroelektronisches Steuergerät) mit einem Speicher 150 in der Landmaschine 100 nun angelernt werden. Hierbei wird das die Ansteuervorrichtung 145 in den Lernmodus versetzt. Der erste zu erlernende Hauptarbeitsschritt besteht aus dem Entlangfahren an der Bearbeitungskante 135 des Feldes 110, wobei zumindest eine Bewegung einer Komponente 137 (z. B. Räder oder ein Getriebe) der Landmaschine 100 angesteuert wird, die der Fortbewegung der Landmaschine 100 über Grund dienen. Hierbei sollte die Längs- und Querführung der Landmaschine 100 (d. h. des Fahrzeugs) angelernt werden. Die Längsgeschwindigkeit ist meist ein fest vorgegebener Wert und bleibt konstant. Das Anlernen der Querführung ist ähnlich, es sollte immer ein konstanter Abstand 155 in Querrichtung, also senkrecht, zur vorher gefahrenen Spur eingehalten werden. Dieser Abstand 155 hängt vorzugsweise von der Arbeitsbreite des Anbau- oder Arbeitsgerätes 120 ab. Ein Ortungssystem 160 (beispielsweise auf der Basis der GPS-Technologie) zeichnet den zurückgelegten Weg auf und erkennt den vom Fahrer der Landmaschine 100 eingestellten Querabstand der Landmaschine 100 von der Bearbeitungskante 135. Dieser Abstand wird dem System als Ansteuervorrichtung 145 und Speicher 150 angelernt und im Speicher abgespeichert. Damit kann dieses System aus einer Ansteuervorrichtung 145 und dem Speicher 150 automatisch die Quer- und Längsführung der Landmaschine 100 auf dem Feld 110 übernehmen und speichert diese zeitliche Abfolge von auszuführenden Ansteuerungsbefehlen für Komponenten 120 der Landmaschine in dem Speicher 150. Unter den Komponenten, die vom Fahrer und nachfolgend von der Ansteuervorrichtung 145 der Landmaschine 100 angesteuert werden, sind somit Komponenten, die der Fortbewegung der Landmaschine dienen wie beispielsweise die Lenkungsführung oder die Getriebeeinstellung der Landmaschine und zugleich werden auch Ansteuerungsbefehle für das Anbaugerät 120 abgespeichert wie beispielsweise die Höhe, auf die das Anbau- oder Arbeitsgerät 120 abgesenkt werden soll.These steps should be a drive device 145 (For example, a microelectronic controller) with a memory 150 in the agricultural machine 100 now be trained. This will be the driving device 145 put into learning mode. The first main step to be learned consists of traversing the machining edge 135 of the field 110 , wherein at least one movement of a component 137 (eg wheels or a gearbox) of the agricultural machine 100 is controlled, the locomotion of the agricultural machine 100 serve over reason. Here, the longitudinal and transverse guidance of the agricultural machine should 100 (ie the vehicle) are taught. The longitudinal speed is usually a fixed value and remains constant. The learning of the transverse guide is similar, it should always be a constant distance 155 be maintained in the transverse direction, ie perpendicular to the previously driven lane. This distance 155 preferably depends on the working width of the attachment or implement 120 from. A location system 160 (based on GPS technology, for example) records the distance covered and recognizes the driver of the agricultural machine 100 set transverse distance of the agricultural machine 100 from the processing edge 135 , This distance is the system as a driving device 145 and memory 150 learned and stored in memory. Thus, this system can be made of a drive device 145 and the memory 150 automatically the transverse and longitudinal guidance of the agricultural machine 100 on the field 110 take over and store this chronological sequence of component control commands to be executed 120 the agricultural machine in the store 150 , Among the components used by the driver and subsequently by the driver 145 the agricultural machine 100 are driven, are thus components that serve the locomotion of the agricultural machine such as the steering guide or the gearbox setting of the agricultural machine and at the same time are also control commands for the attachment 120 stored such as the height to which the attachment or implement 120 should be lowered.

Um nun das Feldende 130 zu erkennen, sollten z. B. die geografischen Koordinaten des Feldes 110 bekannt sein und mit einer erhaltenen Ortungsinformation (wie beispielsweise einer GPS-Position) verglichen werden oder das Feldende 130 durch Umfeldsensorik 165 erfasst werden. Kommt der Traktor 100 am Feldende 130 an, leitet der Fahrer ab einem bestimmten Abstand 170 zum Feldende 130 das Vorgewende 140 ein. Dieser Abstand 170 sollte dem System 145, 150 ebenfalls angelernt werden. Nun wird das Vorgewende 140 angelernt. Hierzu werden die Querführung, die Längsführung und die Geräteansteuerung direkt von Fahrer vorgeführt. Er führt alle notwendigen Schritte durch bis zum erneuten Absenken des Anbaugerätes 120 aus. Diese Schritte umfassen die Ansteuerung der Aktorik (z. B. Gerät 120 ausheben, Zapfwelle abschalten, Hydraulik betätigen, usw.). Das System 145, 150 befindet sich dabei im Lernmodus und merkt sich die vom Fahrer angesteuerten Arbeitsschritte als eine Sequenz von Ansteuerungsbefehlen. Diese Sequenz von Ansteuerungsbefehlen wird dann im Speicher 150 abgelegt. Außerdem wird der Traktor 100 gewendet. Das System 145, 150 sollte also die Aktorik für das Anbaugerät 120 ansteuern und gleichzeitig den Traktor 100 steuern. Fährt der Fahrer nach dem Wendevorgang 140 wieder in die Ackerspur 135 (nachdem das Gerät 120 wieder abgesenkt wurde), ist der Vorgewendearbeitsschritt 140 abgeschlossen. Fährt der Fahrer wieder an der Bearbeitungskante 135 entlang, leitet er den Arbeitsschritt „Entlangfahren an der Bearbeitungskante” ein, den er bereits vor dem Vorgewende 140 ausgeführt hat. Damit ist ein Zyklus durchlaufen und das 145, 150 System kennt alle Arbeitsschritte. Von hier an kann das System 145, 150 die Fahrzeugsteuerung (Quer- und Längsführung, Aktorik des Anbaugerätes 120) übernehmen, indem es den erlernten Zyklus ständig wiederholt. An den Abmessungen des Feldes 110 erkennt die Ortungseinheit (GPS-Einheit) 160, wann das Feld 110 fertig bearbeitet ist. Jetzt wird das Abarbeiten der Zyklen abgebrochen und das System 145, 150 beendet seine Tätigkeit.To end the field now 130 to recognize, z. For example, the geographic coordinates of the field 110 be known and compared with an obtained location information (such as a GPS position) or the field end 130 by environment sensor 165 be recorded. Come the tractor 100 at the field end 130 on, the driver heads off a certain distance 170 to the field end 130 the headland 140 one. This distance 170 should the system 145 . 150 also be trained. Now the headland will turn 140 learned. For this purpose, the lateral guidance, the longitudinal guidance and the device control are presented directly by the driver. He carries out all necessary steps until he drops the attachment again 120 out. These steps include the actuation of the actuators (eg device 120 lift out, switch off PTO shaft, operate hydraulics, etc.). The system 145 . 150 It is in the learning mode and remembers the steps controlled by the driver as a sequence of control commands. This sequence of drive commands is then stored in memory 150 stored. In addition, the tractor 100 turned. The system 145 . 150 So should the actuators for the attachment 120 drive and at the same time the tractor 100 Taxes. The driver drives after the turning process 140 back in the field track 135 (after the device 120 lowered again) is the headland working step 140 completed. The driver drives again at the processing edge 135 along, he initiates the work step "Along the processing edge", which he already before the headland 140 has executed. This is a cycle gone through and that 145 . 150 System knows all work steps. From here on, the system can 145 . 150 the vehicle control (transverse and longitudinal guidance, actuator of the attachment 120 ) by constantly repeating the learned cycle. On the dimensions of the field 110 recognizes the locating unit (GPS unit) 160 when the field 110 finished is finished. Now the execution of the cycles is aborted and the system 145 . 150 ends his activity.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Bewegungsablaufes, den eine Landmaschine 100 auf einem landwirtschaftlichen Betrieb 200 (z. B. Bauernhof, Hof) ausführt und der gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angelernt wird. Eine solche Anwendung auf dem Hof 200 kann z. B. das Abholen eines Quaderballen 210 aus Stroh und Ablegen dieses Ballens 210 im Stall 220 sein. Hierbei sollte der Fahrer dem System 145, 150 wieder verschiedene Arbeitsschritte für einen Arbeitszyklus anlernen, die dann als Sequenz von Ansteuerungsbefehlen für Komponenten der Landmaschine 100 in dem Speicher 150 abgelegt werden. Die Abholstelle 230 und die Abladestelle 240 werden beispielsweise über satellitengestützte geografische Ortungsinformationen (wie beispielsweise GPS-Positionen) festgelegt und angelernt. Dann wird die Aufnahme eines Ballens 210 angelernt. Der Fahrer steuert einen Quaderballen 210 an, während das System 145, 150 im Lernmodus die Quer- und/oder Längsführung der Landmaschine 100 verbunden beispielsweise mit Daten aus der Umfeldsensorik 160 (z. B. einem Laser-Scanner oder einer Video-Kamera) angelernt bekommt. Diese Daten werden als Sequenz von Ansteuerungsbefehlen in dem Speicher 150 abgelegt. Über eine Bedienereingabeschnittstelle wird beispielsweise das Objekt 210, das in diesem Ausführungsbeispiel einen „Quaderballen” darstellt, aus der Umfeldsensorik erkannt und die Objekteigenschaften im Speicher 150 abgespeichert. Dieses Objekt 210 sollte beispielsweise immer an der gespeicherten Stelle (Lagerort) 230 aufzunehmen. Die gespeicherte Stelle 230 kann auch einen Bereich (beispielsweise innerhalb eines Bereiches von 10 Metern um diese gespeicherte Stelle 230) umfassen, in dem Quaderballen 210 liegen und die durch den Traktor 100 geladen werden können. Vorteilhaft ist dabei eine Sensorik 160 bzw. eine Stapelung (z. B. leicht versetzte Stapelung, damit die Kanten des Objektes 210 von der Sensorik 160 (beispielsweise der Video-Kamera, eines Ultraschall-Umfeldsensors und/oder eines Radar-Umfelderfassungssensors) erfasst werden können, die es möglich macht, die Ballen 210 voneinander zu unterscheiden. Der nächste Schritt (der in einen Ansteuerungsbefehl umgesetzt wird) ist das Anfahren und die Aufnahme des Quaderballens 210 mit einer Vorrichtung, die hier als Arbeitsgerät 120 zu verstehen ist (z. B. ein Frontlader oder eine Frontladegabel). Hierbei wird die Lage und Orientierung des Ballens 210 festgestellt, damit sich der Traktor 100 beispielsweise im rechten Winkel zur Längsseite des Ballens 210 positionieren kann. Die Längsseite des Ballens 210 kann über die Umfeldsensorik 160 klassifiziert werden. Wurde dem Traktor 100 das Ausrichten zum Objekt 210 „Quaderballen” bezüglich der Längsseite angelernt, fährt der Fahrer bis auf einen bestimmten Abstand an das Objekt 210 heran. Auch dieser Abstand kann beispielsweise angelernt werden. Nun wird die Hydraulik zur Ansteuerung des Arbeitsgerätes 120 des Traktors 100 angelernt, die eine Komponente (beispielsweise als ein Arbeitsgeräteanschluss) der Landmaschine 100 darstellt. Der Frontlader 120 sollte auf eine bestimmte Höhe abgesenkt werden. Die Zinken der Gabel sollten dabei senkrecht zum Boden ausgerichtet sein. 2 shows a schematic representation of a movement sequence, the agricultural machine 100 on a farm 200 (eg, farm, yard) and is taught in accordance with an embodiment of the present invention. Such an application in the yard 200 can z. B. picking up a square bale 210 from straw and dropping this bale 210 In the stable 220 be. Here, the driver should the system 145 . 150 learn again different work steps for a work cycle, which then as a sequence of drive commands for components of the agricultural machine 100 in the store 150 be filed. The pick-up point 230 and the unloading point 240 are determined and trained, for example, via satellite-based geographic location information (such as GPS positions). Then the recording of a bale 210 learned. The driver controls a square bale 210 while the system 145 . 150 in the learning mode, the transverse and / or longitudinal guidance of the agricultural machine 100 connected, for example, with data from the environment sensors 160 (eg a laser scanner or a video camera) gets taught. This data is called a sequence of drive commands in the memory 150 stored. For example, the object becomes an operator input interface 210 , which represents a "square bale" in this embodiment, detected from the environment sensor and the object properties in memory 150 stored. This object 210 for example, should always be at the stored location (storage location) 230 take. The stored location 230 can also be an area (for example, within a range of 10 meters around this stored location 230 ) in which square bales 210 lie and by the tractor 100 can be loaded. A sensor is advantageous here 160 or a stacking (eg, slightly offset stacking so that the edges of the object 210 from the sensor 160 (For example, the video camera, an ultrasonic environmental sensor and / or a radar environment detection sensor) can be detected, which makes it possible, the bales 210 to distinguish from each other. The next step (which is translated into a drive command) is to start up and pick up the square bale 210 with a device, here as a working device 120 to understand (eg a front loader or a front fork). Here, the location and orientation of the bale 210 determined to make the tractor 100 for example, at right angles to the longitudinal side of the bale 210 can position. The long side of the bale 210 can about the environmental sensors 160 be classified. Became the tractor 100 aligning to the object 210 "Quad bale" trained with respect to the long side, the driver drives to a certain distance to the object 210 approach. This distance can also be taught, for example. Now the hydraulics will be used to control the implement 120 of the tractor 100 taught, the one component (for example, as a working equipment connection) of the agricultural machine 100 represents. The front loader 120 should be lowered to a certain height. The tines of the fork should be aligned perpendicular to the ground.

Diese Konfigurationseinstellung der Hydraulik als Komponente der Landmaschine wird abgespeichert (z. B. Positionsmesstechnik der einzelnen Zylinder, oder Beschleunigungssensorik in der Gabel). Dann fährt der Traktor 100 mit den Zinken der Frontladergabel 120 bis zum Anschlag in den Quaderballen 210. Der Anhaltepunkt kann z. B. über die Umfeldsensorik 160 bestimmt werden oder über eine Abstandsmessung am Frontlader zum Quaderballen 210 oder sonstiger Sensorik im Fontlader 120 z. B. Kraftmessung durch Dehnungsmessstreifen. Dann folgt das Ausheben der Fracht in eine bestimmte abzuspeichernde Position 310. Dann folgt der Transport an die bestimmte Ablagestelle 240. Diese kann z. B. durch GPS-Koordinaten bezeichnet sein und deren Abmaße z. B. per HMI (HIM = Human-Maschine-Interface) angelernt werden. Dort wird der Ballen 210 abgelegt, indem z. B. die Gabel gekippt wird, bis der Ballen 210 abrutscht. Diese Kippposition ist anzulernen und (als Ansteuerungsbefehl) abzuspeichern. Danach wird der Traktor 100 an die Beladestelle zurück 230 gefahren. Damit ist ein Arbeitszyklus beendet. Die Zykluszeit dieses Arbeitszyklus kann fest abgespeichert werden, dass z. B. jeden Morgen und jeden Abend ein Quaderballen 210 in den Stall 220 gefahren wird. Dies bedingt natürlich eine ausreichende Absicherung des Traktors 100 z. B. durch Umfeldsensorik 160, damit keine Personen 250 oder plötzlich freilaufende Tiere durch den einen Arbeitszyklus autonom ausführenden Traktor 100 zu schaden kommen.This configuration setting of the hydraulics as a component of the agricultural machine is stored (eg position measurement technique of the individual cylinders, or acceleration sensors in the fork). Then the tractor drives 100 with the tines of the front loader fork 120 until it stops in the square bale 210 , The stop can z. B. on the environment sensor 160 be determined or via a distance measurement on the front loader to the square bale 210 or other sensors in the loader 120 z. B. Force measurement by strain gauges. This is followed by the lifting of the freight to a certain position to be stored 310 , Then follows Transport to the designated depot 240 , This can, for. B. be designated by GPS coordinates and their dimensions z. B. by HMI (HIM = Human machine interface) are taught. There is the bale 210 filed by z. B. the fork is tilted until the bale 210 slip. This tilt position is to be learned and stored (as a control command). After that, the tractor becomes 100 back to the loading point 230 hazards. This completes a work cycle. The cycle time of this work cycle can be stored permanently that z. B. every morning and every evening a square bale 210 in the stable 220 is driven. Of course, this requires adequate protection of the tractor 100 z. B. by environmental sensors 160 , so no people 250 or suddenly free-running animals through the one-cycle autonomously exporting tractor 100 to harm you.

Die Anlernfunktion kann auch für Schüttgut angewandt werden, hierfür ist jedoch eine ausreichende Kontur erkennende Sensorik 160 nötig, die das Schüttgut von dessen Begrenzung unterscheiden kann, damit dies dem System 145, 150 auch angelernt werden kann. Dadurch kann der Fahrer das Beladen von Schüttgut anlernen, indem er z. B. mit einer Schaufel statt der Ladegabel 120 die Begrenzungen anfährt oder per HMI die Umgrenzung festlegt. Aufgrund eines z. B. schon ab Werk einprogrammierten oder anzulernenden Vorgehens für Schüttgut (Absenken der Schaufel, Einfahren in das Gut, Abwinkeln der Schaufel und nachfolgendes Anheben, gegebenenfalls Schütteln um es besser in der Schaufel zu verteilen) kann so das gesamte Schüttgut geladen werden, auch wenn es verteilt liegt. Beim Abladen kann es sinnvoll sein das Schüttgut, z. B. Körner an mehreren Stellen 240 zu verteilen, daher kann der Fahrer mit einer zuvor gefüllten Schaufel an mehreren Stellen 240 stoppen und dort Abladebewegungen durchführen, die durch das System 145, 150 gespeichert werden, es ist aber auch denkbar, dass der Fahrer definiert wie viel dort abgeladen werden soll, z. B. durch Sensorik 160, mit deren Hilfe das Gewicht des Gutes in der Schaufel bestimmt werden kann. Hiermit können dann eine definierte Füllung der Schaufel und eine dementsprechende Verteilung des Gutes erfolgen. Dies kann z. B. zur Futterverteilung genutzt werden.The learning function can also be used for bulk material, but this is a sufficient contour-sensing sensors 160 necessary, which can distinguish the bulk material from its boundary, thus this the system 145 . 150 can also be taught. This allows the driver to train the loading of bulk material by z. B. with a shovel instead of the fork 120 approaches the boundaries or defines the boundary by means of HMI. Due to a z. B. already programmed from the factory or learning procedure for bulk material (lowering the blade, driving into the estate, bending the blade and subsequent lifting, optionally shaking to better distribute it in the blade) so the entire bulk material can be loaded, even if it is distributed. When unloading, it may be useful the bulk material, eg. B. grains in several places 240 Therefore, the driver with a previously filled shovel in several places 240 stop and perform unloading movements there through the system 145 . 150 be saved, but it is also conceivable that the driver defines how much should be unloaded there, z. B. by sensors 160 , with the help of which the weight of the goods in the blade can be determined. This can then be done a defined filling of the blade and a corresponding distribution of the goods. This can be z. B. be used for food distribution.

Die Anlernstrategie befolgt eine einfache Struktur. Der Zyklus besteht aus einer festen Abfolge von verschiedenen Arbeitsschritten, wie aus 3 in dem Ablaufdiagramm entsprechend einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens 300 beispielhaft dargestellt. In einem ersten Schritt erfolgt ein Anfahren 310 einer Aufladestelle. Hieran anschließend erfolgt eine Aufnahme 320 eines Quaderballens. Weiterhin erfolgt nach dem Schritt des Aufnehmens 320 ein Schritt des Anfahrens 330 einer Abladestelle und hierauf ein Schritt des Abladens 340 des Quaderballens. Die vorstehend genannten Schritte des Verfahrens 300 werden dann beispielsweise mit einer Zykluszeit 350 von 12 Stunden wiederholt. Die Zeit, die zwischen den einzelnen Zyklen abgewartet werden soll, kann aber auch variieren. Für eine Abfolge von ähnlichen Schritten auf dem Feld 110 ist diese Zeit meist null, auf dem Hof 200 können es mehrere Stunden oder Tage sein. Da der Traktor 100 auch die Funktionen des Anbaugerätes 120 steuert, braucht das Anbaugerät 120 kein eigenes Steuergerät besitzen. Die zyklischen wiederkehrenden Arbeiten sind nach einer Erntesaison für einen Traktor 100 angelernt und abgespeichert. In der nächsten Erntesaison braucht der Fahrer die Zyklen nur abspielen bzw. auswählen. Außerdem ermöglicht die Aufteilung der Zyklen in einzelne Bausteine, diese zu einem neuen Zyklus zu kombinieren.The learning strategy follows a simple structure. The cycle consists of a fixed sequence of different work steps, such as 3 in the flowchart according to an embodiment of a method according to the invention 300 exemplified. In a first step, a startup takes place 310 a charging point. This is followed by a recording 320 a square bale. Furthermore, after the recording step 320 a step of startup 330 an unloading point and then a step of unloading 340 of the square bale. The above steps of the process 300 then, for example, with a cycle time 350 repeated 12 hours. The time to wait between cycles can vary as well. For a sequence of similar steps in the field 110 This time is usually zero, in the yard 200 It can be several hours or days. Because the tractor 100 also the functions of the attachment 120 controls, needs the attachment 120 do not have their own control unit. The cyclical recurring works are after a harvest season for a tractor 100 taught and saved. In the next harvest season, the driver only needs to play or select the cycles. In addition, splitting the cycles into individual building blocks allows them to be combined into a new cycle.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren 400 zur Ansteuerung einer Landmaschine. Das Verfahren 400 weist einen Schritt des Auslesens 410 einer in einem Speicher abgespeicherten Sequenz von Ansteuerungsbefehlen, wobei die Sequenz von Ansteuerungsbefehlen eine zeitliche Abfolge von mehreren vorbestimmten Bewegungen von unterschiedlichen Komponenten der Landmaschine repräsentiert. Ferner umfasst das Verfahren 400 einen Schritt des Ansteuerns 420 der Komponenten der Landmaschine unter Verwendung der Sequenz von Ansteuerungsbefehlen, um eine Bewegung der einzelnen Komponenten der Landmaschine entsprechend der Sequenz zu bewirken. 4 shows a flowchart of another embodiment of the present invention as a method 400 for controlling an agricultural machine. The procedure 400 has a step of reading 410 a sequence of drive commands stored in a memory, the sequence of drive commands representing a time sequence of a plurality of predetermined motions of different components of the agricultural machine. Furthermore, the method comprises 400 a step of driving 420 the components of the agricultural machine using the sequence of drive commands to effect movement of the individual components of the agricultural machine according to the sequence.

Die hier vorgestellten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bietet in mehreren Aspekten Vorteile gegenüber den im Stand der Technik bekannten Ansätzen. Erstens kann eine Feldbearbeitung bzw. Hofarbeit komplett oder teilweise automatisiert durchgeführt werden, je nach Fahrerwunsch. Zugleich wird eine einfache Automatisierung der Feldbearbeitung und der Transportaufgaben ermöglicht, wobei diese Automatisierung anhand eines Anlernens anhand des ersten Bearbeitungszyklus erfolgt. Restliche Zyklen können dann automatisiert durchgeführt werden. Alle nötigen Arbeitsschritte können dabei ausgeführt werden. Alle zyklusbasierten Arbeiten können automatisiert werden und es sind keine aufwendigen Steuergeräte an den Anbaugeräten nötig, nur noch der Traktor benötigt ein solches Steuergerät.The embodiments of the present invention presented herein provide advantages over the approaches known in the art in several aspects. First, a field work or farm work can be carried out completely or partially automated, depending on the driver's request. At the same time, a simple automation of the field processing and the transport tasks is made possible, whereby this automation takes place on the basis of a learning based on the first processing cycle. Remaining cycles can then be carried out automatically. All necessary steps can be carried out. All cycle-based work can be automated and no complex control units are required on the attachments, only the tractor requires such a control unit.

Mit Hilfe von GPS und/oder Umfeldsensorik können somit beispielsweise verschiedenste wiederkehrende Aufgaben zur Feldbearbeitung automatisiert werden, indem ein Zyklus angelernt wird, den das Fahrzeug bzw. die Landmaschine autonom wiederholt. Es bewegt sich an bestimmte geometrische Stellen auf dem Feld, um z. B. ein Erntegut auf- und abzuladen, einen Acker zu bearbeiten, abzuernten, zu düngen etc.With the help of GPS and / or environment sensor technology, for example, a wide variety of recurring tasks for fieldwork can thus be automated by teaching a cycle which the vehicle or the agricultural machine repeats autonomously. It moves to certain geometrical locations on the field, e.g. For example, to load and unload a crop, to cultivate a field, to harvest, to fertilize, etc.

Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können ganz oder teilweise miteinander kombiniert werden.The embodiments shown are chosen only by way of example and can be wholly or partially combined with each other.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Landmaschineagricultural machinery
110110
landwirtschaftliche Nutzfläche, Feldagricultural area, field
120120
Arbeitsgerät, Pflug, Frontlader, LadegabelImplement, plow, front loader, loading fork
125125
Bearbeitungskanteworking edge
130130
Feldendefield end
135135
Arbeitsbahn der LandmaschineWorking track of the agricultural machine
137137
Rad, Getriebe, Komponente zur Fortbewegung der Landmaschine über GrundWheel, gearbox, component for moving the agricultural machine over ground
140140
Vorgewendeheadland
145145
Ansteuerungseinheitcontrol unit
150150
SpeicherStorage
155155
Bahnbreiteweb width
160160
Umfelderfassungssensor, Video-KameraSurroundings detection sensor, video camera
165165
Ortungseinheit, GPS-SensoreinheitTracking unit, GPS sensor unit
170170
Abstand zum FeldendeDistance to the field end
200200
landwirtschaftlicher betrieb, Bauernhof, Hofagricultural operation, farm, farm
210210
Ballen, QuaderballenBales, square bales
220220
Stallbarn
230230
vorbestimmte Aufnahmepositionpredetermined recording position
240240
vorbestimmte Abladepositionpredetermined unloading position
250250
freilaufende Personfree-running person
300300
Verfahren zum Transportieren von QuaderballenMethod for transporting square bales
310310
Schritt des Anfahrens der AufnahmestelleStep of approaching the receiving site
320320
Schritt des Aufnehmens des QuaderballensStep of picking up the square bale
330330
Schritt des Anfahrens der AbladestelleStep of starting the unloading point
340340
Schritt des Abladens des QuaderballensStep of unloading the square bale
350350
Schritt des Wiederholens der vorangegangenen Schritte nach einer bestimmten WiederholungszeitStep of repeating the previous steps after a certain repetition time
400400
Verfahren zur Ansteuerung einer LandmaschineMethod for controlling an agricultural machine
410410
Schritt des AuslesensStep of reading out
420420
Schritt des Ansteuerns von Komponenten der LandmaschineStep of driving components of the agricultural machine

Claims (11)

Verfahren (400) zur Ansteuerung einer Landmaschine (100), wobei das Verfahren (400) die folgenden Schritte aufweist: – Auslesen (410) einer in einem Speicher (150) abgespeicherten Sequenz von Ansteuerungsbefehlen, wobei die Sequenz (150) von Ansteuerungsbefehlen eine zeitliche Abfolge von mehreren vorbestimmten Bewegungen von unterschiedlichen Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) repräsentiert; und – Ansteuern (420) der Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) unter Verwendung der Sequenz von Ansteuerungsbefehlen, um eine Bewegung der einzelnen Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) entsprechend der Sequenz zu bewirken.Procedure ( 400 ) for controlling an agricultural machine ( 100 ), the process ( 400 ) comprises the following steps: - readout ( 410 ) one in a memory ( 150 ) stored sequence of control commands, wherein the sequence ( 150 ) of drive commands a time sequence of several predetermined movements of different components ( 120 . 137 ) of the agricultural machine ( 100 represents; and - driving ( 420 ) of the components ( 120 . 137 ) of the agricultural machine ( 100 ) using the sequence of drive commands to control movement of the individual components ( 120 . 137 ) of the agricultural machine ( 100 ) according to the sequence. Verfahren (400) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet, durch einen Schritt des Aufzeichnens einer zeitlichen Abfolge von mehreren Bewegungen von unterschiedlichen Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) und einen Schritt des Abspeicherns der aufgezeichneten zeitlichen Abfolge als Sequenz von Ansteuerungsbefehlen in dem Speicher (150).Procedure ( 400 ) according to claim 1, characterized by a step of recording a time sequence of a plurality of movements of different components ( 120 . 137 ) of the agricultural machine ( 100 ) and a step of storing the recorded timing sequence as a sequence of drive commands in the memory ( 150 ). Verfahren (400) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ansteuerns (420) zumindest eine Komponente (137) der Landmaschine (100) zur Fortbewegung zwischen zwei voreinander beabstandet angeordneten geografischen Positionen und/oder zur Bewegung der Landmaschine (100) über Grund) angesteuert wird und zumindest eine weitere Komponente zur Bewegung eines mit der Landmaschine (100 verbundenen Arbeitsgeräts (120) angesteuert wird.Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the step of driving ( 420 ) at least one component ( 137 ) of the agricultural machine ( 100 ) for moving between two geographically spaced apart geographical positions and / or for moving the agricultural machine ( 100 ) over ground) and at least one further component for moving one with the agricultural machine ( 100 connected implement ( 120 ) is driven. Verfahren (400) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ansteuerns (420) die Sequenz von Ansteuerungsbefehlen mehrfach zeitlich nacheinander angewendet wird, um eine Bewegung der einzelnen Komponenten (120, 137) entsprechend der Sequenz zu bewirken.Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the step of driving ( 420 ) the sequence of drive commands is applied multiple times in succession to a movement of the individual components ( 120 . 137 ) according to the sequence. Verfahren (400) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ansteuerns (420) eine Berücksichtigung einer aktuellen geographischen Position der Landmaschine (100) und/oder einer gewünschten geographischen Position der Landmaschine (100) nach Durchführen der Ansteuerung erfolgt, insbesondere wobei die geografische oder die gewünschte geografische Position der Landmaschine (100) unter Verwendung eines satellitengestützten Ortungssystems (165) erhalten wurde.Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the step of driving ( 420 ) a consideration of a current geographical position of the agricultural machine ( 100 ) and / or a desired geographical position of the agricultural machine ( 100 ) after the activation has taken place, in particular with the geographical or the desired geographical position of the agricultural machine ( 100 ) using a satellite positioning system ( 165 ). Verfahren (400) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ansteuerns (420) von einem Sensor (160) erkannte Objekte (250) in einem vorgesehenen Bewegungsbereich der Landmaschine (100) oder eines mit der Landmaschine (100) verbundenen Arbeitsgerätes (120) berücksichtigt werden, um zu verhindern, dass die Landmaschine (100) oder ein Arbeitsgerät (120) der Landmaschine (100) mit dem erkannten Objekt (250) kollidiert oder sich dem erkannten Objekt (250) um mehr als einen vorbestimmten Mindestabstand nähert. Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the step of driving ( 420 ) from a sensor ( 160 ) recognized objects ( 250 ) in a designated range of motion of the agricultural machine ( 100 ) or one with the agricultural machine ( 100 ) connected working device ( 120 ) to prevent the agricultural machinery ( 100 ) or a working device ( 120 ) of the agricultural machine ( 100 ) with the recognized object ( 250 ) collides or the detected object ( 250 ) approaches more than a predetermined minimum distance. Verfahren (400) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auslesens (410) aus dem Speicher (150) eine zweite abgespeicherte Sequenz von Ansteuerungsbefehlen ausgelesen wird, wobei die zweite Sequenz von Ansteuerungsbefehlen eine zeitliche Abfolge von mehreren vorbestimmten Bewegungen von unterschiedlichen Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) repräsentieren, die sich von der zeitlichen Abfolge der vorbestimmten Bewegungen von unterschiedlichen Komponenten der Landmaschine (100) gemäß der Sequenz unterscheidet und wobei im Schritt des Ansteuerns (420) die Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) zunächst unter Verwendung der Sequenz und nachfolgend unter Verwendung der zweiten Sequenz von Ansteuerungsbefehlen angesteuert werden, um eine Bewegung der einzelnen Komponenten (120, 137) entsprechend der Sequenz oder der zweiten Sequenz zu bewirken.Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the step of reading ( 410 ) from the memory ( 150 ) a second stored sequence of drive commands is read out, the second sequence of drive commands being a time sequence of a plurality of predetermined movements of different components ( 120 . 137 ) of the agricultural machine ( 100 ), which depend on the time sequence of the predetermined movements of different components of the agricultural machine ( 100 ) according to the sequence and wherein in the step of driving ( 420 ) the components ( 120 . 137 ) of the agricultural machine ( 100 ) are first driven using the sequence and subsequently using the second sequence of drive commands to control movement of the individual components ( 120 . 137 ) according to the sequence or the second sequence. Verfahren (400) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ansteuerns (420) Bewegungen von Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) angesteuert werden, um eine Bearbeitung einer landwirtschaftlichen Nutzfläche (110) innerhalb eines vorbestimmten geographischen Bereiches durchzuführen, insbesondere wobei im Schritt des Ansteuerns (420) eine Ansteuerung von Bewegungen von Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) für die Bearbeitung der landwirtschaftlichen Nutzfläche (110) in einer von mehreren von der Landmaschine (100) auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche (110) zu fahrenden Bahnen (135) erfolgt, insbesondere wobei die Bahnen (135) auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche (110) äquidistant angeordnet sind.Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the step of driving ( 420 ) Movements of components ( 120 . 137 ) of the agricultural machine ( 100 ) in order to process an agricultural area ( 110 ) within a predetermined geographical area, in particular wherein in the step of driving ( 420 ) a control of movements of components ( 120 . 137 ) of the agricultural machine ( 100 ) for the processing of agricultural land ( 110 ) in one of several of the agricultural machine ( 100 ) on agricultural land ( 110 ) to moving trains ( 135 ), in particular the tracks ( 135 ) on agricultural land ( 110 ) are arranged equidistantly. Verfahren (400) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ansteuerns (420) Bewegungen von Komponenten (120, 137) der Landmaschine (100) angesteuert werden, um ein Aufnehmen eines Gutes (210) aus einem vorbestimmten Lagerbereich (230) und das Befördern des Gutes (210) zu einem vorbestimmten Abladebereich (240) oder mehreren vorbestimmten Abladebereichen durchzuführen.Procedure ( 400 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the step of driving ( 420 ) Movements of components ( 120 . 137 ) of the agricultural machine ( 100 ) to record a good ( 210 ) from a predetermined storage area ( 230 ) and transporting the goods ( 210 ) to a predetermined unloading area ( 240 ) or a plurality of predetermined unloading areas. Vorrichtung (145 150), die Einheiten (145) aufweist, die ausgebildet sind, um die Schritte (410, 420) eines Verfahrens (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche anzusteuern, auszuführen und/oder umzusetzen.Contraption ( 145 150 ), the units ( 145 ) configured to perform the steps ( 410 . 420 ) of a process ( 400 ) to control, execute and / or implement according to one of the preceding claims. Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung der Schritte eines Verfahrens (400) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wenn das Computerprogramm auf einer Vorrichtung (145, 150) ausgeführt wird.Computer program with program code for performing the steps of a method ( 400 ) according to one of claims 1 to 9, when the computer program is stored on a device ( 145 . 150 ) is performed.
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