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Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Bearbeitung einer landwirtschaftlichen Fläche mit einer landwirtschaftlichen Maschine wird im Allgemeinen reihenweise durchgeführt. Das bedeutet, dass mit einem landwirtschaftlichen Gerät, beispielsweise einem Pflug, das Feld entlang paralleler oder annähernd paralleler Linien, deren Abstand von der Arbeitsbreite des Gerätes abhängt, bearbeitet wird. Um diese Arbeit möglichst effizient durchführen zu können, werden die parallelen Fahrspuren zunehmend auf einem Terminal oder sonstigen Gerät dem Bediener angezeigt, so dass dieser das Gerät möglichst präzise entlang der vorgesehenen Spuren lenken kann. Auch eine automatische Lenkung entlang der parallelen Fahrspuren ist denkbar.
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Die Lage, Ausrichtung und Geometrie der Fahrspuren hängt hierbei in erster Linie von der Arbeitsbreite der Maschine und der Feldgeometrie ab. Insbesondere ist für die Effizienz der Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche von großer Bedeutung, dass die zeitraubenden, aber typischerweise notwendigen Wendevorgänge der landwirtschaftlichen Maschine möglichst effizient durchgeführt und die Anzahl der Wendevorgänge minimiert wird.
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Die Wendevorgänge werden hierbei normalerweise in einem Bereich des Feldes durchgeführt, welcher zunächst bei der Bearbeitung der Fläche ausgespart wird. Typischerweise gibt es zwei (manchmal auch mehr als zwei) solcher Bereiche, die auf gegenüberliegenden Seiten der landwirtschaftlichen Fläche zu finden sind. Der Landwirt bearbeitet also das Feld streifenweise und wendet jeweils kurz bevor er das Ende der Fläche erreicht, wobei er beim Wendevorgang den jeweiligen Bearbeitungsvorgang aussetzt.
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Um eine möglichst effiziente Planung des Vorgewendes zu ermöglichen, ist vorgeschlagen worden, die Planung der Vorgewendeposition auf der landwirtschaftlichen Fläche zu automatisieren.
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Bei besonders unregelmäßig geformten landwirtschaftlichen Flächen kann es hierzu sinnvoll sein die Fläche in möglichst regelmäßig geformte Teilflächen zu unterteilen und die Planung der bevorzugten Bearbeitungsspuren und der Vorgewendepositionen für jede Teilfläche separat vorzunehmen.
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Die Bearbeitung einer landwirtschaftlichen Fläche anhand von Teilflächen und die automatische Einteilung einer landwirtschaftlichen Fläche in Teilflächen ist beispielsweise aus der
EP 2 446 725 B1 bekannt. Es wird vorgeschlagen, die Fläche an oder in der Nähe von konkaven Knoten zu unterteilen, indem nicht benachbarte konkave Knoten verbunden werden. Diese Vorgehensweise dient dem Zweck, für Bereiche des Feldes, welche aus einem Hauptbereich oder ersten Bereich des Feldes herausragen oder aus diesem herausstehen, eine separate Planung der Fahrspuren durchzuführen. Der Grund hierfür ist, dass für sehr unregelmäßig geformte landwirtschaftliche Flächen eine einzige Ausrichtung der Bearbeitungsrichtung ineffizient sein kann, weil beispielsweise eine unnötig hohe Anzahl von Wendemanövern durchgeführt werden muss. Die Planung des Vorgewendes spielt in dieser Schrift keine Rolle.
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Ein weiteres Verfahren eine landwirtschaftliche Fläche in Teilflächen zu unterteilen ist aus der
DE 10 2014 108 075 A1 bekannt. Es wird in dieser Schrift ebenfalls vorgeschlagen konkave Winkel der Begrenzung der landwirtschaftlichen Fläche zu ermitteln und eine Teilungsstrecke zu erzeugen, welche die landwirtschaftliche Fläche in zumindest zwei Teilflächen unterteilt. Der Unterteilungsprozess findet hierbei anhand von Optimierungsprozessen statt. Es kann beispielsweise bei der Erzeugung der Teilungsstrecke eine zuvor festgelegte bevorzugte Ausrichtung berücksichtigt und diese Teilungsstrecke parallel zu dieser bevorzugten Ausrichtung festgelegt werden. Die bevorzugte Ausrichtung kann mit Hilfe von Optimierungsprozessen ermittelt werden, beispielsweise indem der Bearbeitungswand in nicht näher spezifizierter Weise minimiert wird oder auf historische Fahrspurdaten zurückgegriffen wird. Auch kann die Teilungsstrecke parallel zu einer Kante der landwirtschaftlichen Fläche ausgerichtet werden oder eine Maximalstrecke innerhalb der landwirtschaftlichen Fläche ermittelt und die Teilungsstrecke parallel zu dieser Maximalstrecke ausgerichtet wird. Bezüglich der Anordnung der Vorgewendefahrspuren wird jedoch lediglich beschrieben, die Aufteilung derart zu optimieren, dass die Länge der Vorgewendefahrspuren minimiert wird.
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Die
EP 2 257 889 B1 dagegen beschäftigt sich mit der Planung eines Vorgewendes auf einer landwirtschaftlichen Fläche und schlägt zu diesem Zweck vor, eine bevorzugte Bearbeitungsrichtung zu definieren und sogenannte sekundäre Bezugswege, welche parallel zu der bevorzugten Bearbeitungsrichtung verlaufen, festzulegen. Es wird nun jeweils überprüft, ob an dem Schnittpunkt der sekundären Bezugswege mit der Begrenzung der landwirtschaftlichen Fläche ein festgelegter Grenzwinkel unterschritten wird und in diesem Fall an der Stelle ein Vorgewende angelegt. Hierbei sind die sekundären Bezugswege um einen festgelegten Abstand versetzt. Dies kann beispielsweise die Arbeitsbreite der landwirtschaftlichen Maschine, die Maschinenbreite oder ein sonstiger Wert sein.
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Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass bei Feldern mit unregelmäßiger Geometrie, bei denen eine Aufteilung des Feldes in Teilfelderfür die effizientere Bearbeitung sinnvoll ist, eine Planung der Vorgewendepositionen anhand der relativen Lage der Teilfelder nicht vorgesehen ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein effizientes Verfahren zur Ermittlung von Vorgewendepositionen anzugeben, welches insbesondere auf in Teilflächen aufgeteilte Felder anwendbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
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Zunächst ist also vorgesehen die Begrenzung einer landwirtschaftlichen Fläche in zumindest zwei Teilflächen aufzuteilen, wobei diese jeweils durch einen Polygonzug annäherbar sind. Es kann auch vorgesehen sein, die landwirtschaftliche Fläche als Polygonzug anzunähern und dann in zwei Teilflächen aufzuteilen. Die Abschnitte der Polygonzüge sind als Vorgewendeabschnitt oder Seitenabschnitt klassifizierbar, wobei sich die Vorgewendeabschnitte vorzugsweise auf einander gegenüberliegenden Seiten der Teilflächen befinden. Die Klassifizierung der Abschnitte der landwirtschaftlichen Flächen und/oder Teilflächen wird vorzugsweise durch ein separates Verfahren automatisch generiert, beispielsweise anhand der Winkel der Abschnitte zueinander und/oder der Geometrie der landwirtschaftlichen Fläche oder Teilfläche.
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Die landwirtschaftliche Fläche wird hierbei durch Bilden von zumindest einer Unterteilungslinie in zwei landwirtschaftliche Flächen aufgeteilt. Die Unterteilungslinie bildet hierbei ebenfalls einen Abschnitt des geschlossenen Polygons einer jeden Teilfläche, die durch die Unterteilungslinie gebildet wird. Mit anderen Worten wird bei der Aufteilung einer landwirtschaftlichen Fläche in zwei Teilflächen mittels einer Unterteilungslinie die Unterteilungslinie jedem der die beiden entstandenen Teilflächen begrenzenden Polygone zugeordnet.
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Die Unterteilungslinie ist ebenfalls als Vorgewendeabschnitt oder Seitenabschnitt klassifizierbar. Es ist also jede Unterteilungslinie in Seitenabschnitt oder Vorgewendeabschnitt bezüglich zumindest einer ersten Teilfläche klassifizierbar und zusätzlich in Seitenabschnitt oder Vorgewendeabschnitt bezüglich einer zweiten Teilfläche klassifizierbar. Mit anderen Worten kann jede Unterteilungslinie doppelt klassifiziert werden, wobei eine Klassifizierung einer Unterteilungslinie bezüglich einer Teilfläche eindeutig ist. Es hat also eine Unterteilungslinie bezüglich einer ersten Teilfläche, der sie zugeordnet ist, genau eine Klassifizierung als Seitenabschnitt oder Vorgewendeabschnitt und bezüglich einer zweiten Teilfläche, der sie ebenfalls zugeordnet ist, ebenfalls genau eine Klassifizierung bezüglich Seitenabschnitt oder Vorgewendeabschnitt. Die Klassifizierungen können sich auch unterscheiden. So kann eine Unterteilungslinie bezüglich einer ersten Teilfläche als Seitenabschnitt und dieselbe Unterteilungslinie bezüglich einer zweiten Teilfläche als Vorgewendeabschnitt klassifiziert sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass eine Klassifizierung der Abschnitte einer landwirtschaftlichen Fläche nach einer Teilung dieser Fläche in zumindest zwei Teilflächen für die korrespondierenden Abschnitte der Teilflächen übernommen wird, wobei in diesem Fall zusätzlich die jeweilige Unterteilungslinie in Seitenabschnitt oder Vorgewendeabschnitt klassifizierbar ist.
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Eine Bezugsachse pro Teilfläche legt die bevorzugte Bearbeitungsrichtung der jeweiligen Teilfläche fest und verbindet hierfür im Wesentlichen einander gegenüberliegende Vorgewendeabschnitte der Teilfläche.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen einen Vorgewendebereich definierter Breite jeweils entlang der Vorgewendeabschnitte anzulegen, wobei entlang eines Vorgewendeabschnittes einer ersten Teilfläche kein Vorgewendebereich angelegt wird,
- - falls entlang dieses Abschnittes eine Unterteilungslinie verläuft und entlang dieser Unterteilungslinie kein Vorgewendeabschnitt verläuft, der der zweiten zu dieser Unterteilungslinie gehörenden Teilfläche zugeordnet ist,
- - falls entlang dieses Abschnittes eine Unterteilungslinie verläuft und entlang dieser Unterteilungslinie ein Vorgewendeabschnitt verläuft, der der zweiten zu dieser Unterteilungslinie gehörenden Teilfläche zugeordnet ist und die Bezugsachsen dieser Teilflächen einen Winkel einschließen, der einen festgelegten Grenzwert nicht überschreitet.
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Es wird also mit anderen Worten ein Vorgewendebereich definierter Breite einem Vorgewendeabschnitt zugeordnet sofern nicht eine der beiden folgenden Bedingungen erfüllt ist:
- - dieser Vorgewendeabschnitt ist die Klassifizierung einer Unterteilungslinie einer ersten Teilfläche und die zweite Klassifizierung dieser Unterteilungslinie, also die Klassifizierung zu der zweiten Teilfläche, der diese Unterteilungslinie ebenfalls zugeordnet ist, ist nicht Vorgewendeabschnitt sondern Seitenabschnitt
- - dieser Vorgewendeabschnitt ist die Klassifizierung einer Unterteilungslinie einer ersten Teilfläche und die zweite Klassifizierung dieser Unterteilungslinie, also die Klassifizierung zu der zweiten Teilfläche, der diese Unterteilungslinie ebenfalls zugeordnet ist, ist ebenfalls Vorgewendeabschnitt und die Bezugsachsen dieser ersten und zweiten Teilfläche schließen einen Winkel ein, der einen festgelegten Grenzwert nicht überschreitet.
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Auf diese Weise kann erstens vorteilhaft erreicht werden, dass beispielsweise Teilflächen einer landwirtschaftlichen Fläche, die seitlich, also an einem Seitenabschnitt der landwirtschaftlichen Fläche hervorstehen nur im äußeren Bereich ein Vorgewendebereich zugeordnet wird, nicht aber im dem Inneren der landwirtschaftlichen Fläche zugewandten Bereich. In diesem inneren Bereich ist ein Vorgewende unerwünscht, da auf dieser Seite in einem Bereich gewendet werden kann, der später bei der Bearbeitung der zweiten Teilfläche ohnehin regulär mitbearbeitet wird.
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Zweitens kann erreicht werden, dass ein Grenzwert bzw. Grenzwinkel berücksichtigt wird, welcher typischerweise durch den minimalen Bearbeitungsradius der landwirtschaftlichen Maschine bestimmt ist. Ist der minimale Winkel den zwei Bezugsachsen zu bearbeitender Teilflächen einschließen kleiner als dieser Grenzwinkel, bedeutet dies, dass eine Anschlussfahrt zwischen Fahrspuren der ersten und der zweiten Teilfläche nicht in einem Zug erfolgen kann, das heißt nicht ohne Aussetzen, Anheben, Zurücksetzen, Wenden oder sonstige unerwünschte Manöver. In diesem Fall muss ein Vorgewende angelegt werden. In allen anderen Fällen ist dies nicht notwendig, da durch Verknüpfung der Bearbeitungsspuren der ersten und der zweiten Teilfläche diese in einem Zug bearbeitet werden können.
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Jeder als Vorgewendeabschnitt klassifizierte Abschnitt gibt hierbei die Möglichkeit an, dass an bzw. in der Nähe dieses Abschnittes ein Vorgewende angelegt wird. Mit anderen Worten soll an keinem Seitenabschnitt ein Vorgewende angelegt werden. Entsprechend wird nur an den Vorgewendeabschnitten, welche die oben genannten Bedingungen erfüllen, ein Vorgewendebereich erzeugt, so dass nur an diesen Vorgewendeabschnitten ein Vorgewendebereich definiert und damit ein Vorgewende auch tatsächlich für Wendemanöver angelegt wird.
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Die Breite dieses Bereichs hängt typischerweise von den Maschinenparametern der Landmaschine bzw. des die Landmaschine ziehenden oder tragenden Traktors ab. Dies kann beispielsweise die Maschninenbreite, die Länge der Landmaschine bzw. des Gespanns aus Landmaschine und Traktor oder auch der Wenderadius sein.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung wird zumindest eine Bezugsachse durch das Abfahren einer näherungsweise linearen Verbindung mittels der landwirtschaftlichen Maschine zwischen zwei Punkten und Aufzeichnen dieser Linie unter Verwendung eines Positions-Empfängers ermittelt. Dies ist eine vorteilhafte Vorgehensweise zur Definition einer bevorzugten Bearbeitungsrichtung und kann beispielsweise auch direkt zu Beginn des Bearbeitungsvorganges, beispielsweise bei der Bearbeitung der ersten Fahrspur erfolgen. In diesem Fall startet der Landwirt direkt mit der Bearbeitung, ohne dass vorab eine vollständige Berechnung der abzufahrenden Fahrspuren erfolgt. Das Bestimmen der Vorgewendepositionen und Anlegen der übrigen Fahrspuren kann dann nach Beginn der Arbeit in kurzer Zeit, beispielsweise an dem landwirtschaftlichen Terminal der landwirtschaftlichen Maschine oder des Traktors direkt nach dem Abfahren der Bezugsachse erfolgen. Da jede Fahrspur in der Regel zumindest annähernd parallel zu der Bezugsachse verläuft, kann das Aufzeichnen der Bezugsachse typischerweise während der Bearbeitung einer beliebigen Fahrspur erfolgen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung überschreitet der Winkel zwischen den Bezugsachsen zumindest zweier benachbarter Teilflächen den festgelegten Grenzwert nicht und befindet sich entlang der Unterteilungslinie der beiden Teilflächen jeweils ein Vorgewendeabschnitt pro Teilfläche, wobei zwei zu den Bezugsachsen zumindest näherungsweise parallele Achsen und/oder Strecken, insbesondere Fahrspuren, in der Umgebung der Unterteilungslinie durch einen Bogenschluss verbunden werden. Auf diese Weise kann die durchgehende Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche in der Form vorteilhaft realisiert werden, dass das Ende von Fahrspuren der ersten Teilfläche mit dem Beginn von Fahrspuren der zweiten Teilfläche durch einen Bogenschluss jeweils verknüpft wird. Hierbei ist insbesondere zu beachten, dass der Radius des durch den Bogenschluss definierten Kreissegmentes nicht den minimalen Bearbeitungsradius der landwirtschaftlichen Maschine unterschreitet.
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Das Verfahren wird in vorteilhafter Weise mittels eines Jobrechners und/oder Terminals an einer landwirtschaftlichen Maschine und/oder an einem PC zur Vorabplanung der Feldarbeit durchgeführt, so dass die Planung der Vorgewendebereiche bereits vor dem Beginn der Feldarbeit ermittelt wurde und idealerweise bereits die Fahrspuren für die Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche festgelegt sind.
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In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung wird die Aufteilung der Fläche in Teilflächen manuell durch einen Benutzer vorgenommen, oder durch eine Datenverarbeitungseinrichtung, vorzugsweise einen PC oder landwirtschaftliches Terminal automatisiert durchgeführt, vorzugsweise in Verbindung mit der Berechnung der Bezugsachsen für die jeweiligen Teilflächen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Vorgewendebereiche und/oder Vorgewendeabschnitte bei der Planung von Bearbeitungsspuren zur Bearbeitung einer landwirtschaftlichen Fläche berücksichtigt. Auf diese Weise starten bzw. enden die Bearbeitungsspuren jeweils an einem Vorgewendebereich und/oder Vorgewendeabschnitt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass jeweils am Anfang oder Ende einer Bearbeitungsspur genügend Raum für eine Wendemanöver mit der landwirtschaftlichen Maschine vorhanden ist.
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Es können die Bearbeitungsspuren auch an einem Vorgewendeabschnitt enden, der nicht mit einem Vorgewendebereich verknüpft ist, beispielsweise, wenn dieser Vorgewendeabschnitt einer ersten Teilfläche und einer entsprechenden Unterteilungslinie zugordnet ist und der entsprechenden zweiten Teilfläche dieser Unterteilungslinie ein Seitenabschnitt zugeordnet ist. In diesem Fall kann die erste Teilfläche zuerst bearbeitet und auf der zweiten Teilfläche gewendet werden. Dieser Wendebereich wird dann anschließend bei der Bearbeitung der zweiten Teilfläche entlang der Bearbeitungsspuren regulär mitbearbeitet.
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Die Planung der Bearbeitungsspuren in Abhängigkeit von Vorgewendebereichen und/oder Vorgewendeabschnitten findet vorzugsweise an einem PC und/oder landwirtschaftlichen Terminal oder sonstigen Datenverarbeitungseinrichtung statt.
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In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung wird die Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche durch eine autonom fahrende landwirtschaftliche Maschine durchgeführt. Es ist also vorgesehen, dass eine autonom fahrende landwirtschaftliche Maschine die Bearbeitung entlang geplanter Fahrspuren und Vorgewendebereiche autonom durchführt. Vorzugsweise wird die Berechnung der Fahrspuren durch eine, dieser autonom fahrenden landwirtschaftlichen Maschine zugeordnete Datenverarbeitungseinrichtung durchgeführt.
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Weiter Aspekte der Erfindung sind in der Beispielsbeschreibung und den Figuren angegeben, hierbei zeigen
- 1 - 3 das Anlegen von Vorgewendebereichen auf einer ersten landwirtschaftlichen Fläche,
- 4 - 6 das Anlegen von Vorgewendebereichen auf einer zweiten landwirtschaftlichen Fläche,
- 7 - 9 das Anlegen von Vorgewendebereichen auf einer dritten landwirtschaftlichen Fläche und
- 10 - 11 das Anlegen von Vorgewendebereichen auf einer vierten landwirtschaftlichen Fläche.
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Eine landwirtschaftliche Fläche 1 in schematischer Darstellung ist in 1 gezeigt. Hierbei ist die äußere Begrenzung der landwirtschaftlichen Fläche als geschlossener Polygonzug dargestellt. Der Polygonzug kann der tatsächlichen Form der landwirtschaftlichen Fläche entsprechen oder beispielsweise mittels eines Näherungsverfahrens insbesondere automatisiert ermittelt oder generiert worden sein.
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Es wird unterschieden zwischen Seitenabschnitten der landwirtschaftlichen Fläche 2 und Vorgewendeabschnitten 3, wobei die Seitenabschnitte in den vorliegenden Beispielen jeweils als durchgezogene Linie und die Vorgewendeabschnitte jeweils als gestrichelte Linie dargestellt sind. Außerdem ist eine strichpunktierte Bezugsachse 4 zur Definition einer bevorzugten Arbeitsrichtung auf der landwirtschaftlichen Fläche definiert. In der 1 verläuft diese zwischen den beiden Seiten der landwirtschaftlichen Fläche, die jeweils durch ein Vorgewende markiert werden. Die Bezugsachse kann genauso jede beliebige hierzu parallele Achse sein. Entscheidend ist, dass durch die Bezugsachse 4 eine Richtung definiert wird, welche eine bevorzugte Bearbeitungsrichtung angibt. Die Bezugsachse oder zumindest eine hierzu parallele Achse soll also die einander gegenüberliegenden Vorgewendeseiten 5.1, 5.2, die durch die jeweiligen Vorgewendeabschnitte 3 gebildet werden, verbinden, wobei eine Vorgewendeseite 5.1 beispielsweise als oberes und die andere Vorgewendeseite 5.2 beispielsweise als unteres Vorgewende definiert sein kann.
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Es sollen nun entsprechend der 2 entlang der einander gegenüberliegenden Vorgewendeseiten 5.1, 5.2 Vorgewende definierter Breite angelegt werden. Hierbei ist eine Breite d definiert, welche einen Abstand festlegt, welcher bei der Planung der Fahrspuren von den jeweiligen Vorgewendeabschnitten 3 einzuhalten ist.
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Die landwirtschaftliche Fläche 1 verfügt nur über eine einzige Bezugsachse 4, so dass zur Bearbeitung alle Fahrspuren 6 zumindest annähernd und zumindest teilweise parallel verlaufen können, wie in 3 gezeigt. Es gibt somit keine Unterteilungslinie, so dass an jedem Vorgewendeabschnitt 3 auch ein Vorgewendebereich mit der Breite d angelegt wird. Die Fahrspuren können im Anschluss an die Erstellung der Vorgewendebereiche automatisch mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise eines landwirtschaftlichen Terminals, vorzugsweise in der Form geplant werden, dass sie zumindest annähernd parallel zur Bezugsachse verlaufen und sich zwischen den beiden Vorgewendebereichen erstrecken. Hierbei enden die Fahrspuren 6 am oberen Vorgewende 5.1 und am unteren Vorgewende 5.2 an den um die Breite d nach innen versetzten Vorgewendeabschnitten 3, welche auch als obere Vorgewendegrenze 7 und untere Vorgewendegrenze 8 bezeichnet werden kann.
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Dieser Vorgewendebereich wird bei der Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche verwendet, um die Maschine zu drehen und die Bearbeitung vorzugsweise auf der benachbarten Fahrspur 6 in entgegengesetzter Richtung fortzusetzen. Die Breite d kann hierbei insbesondere von Maschinenparametern einer gezogenen oder getragenen Arbeitsmaschine und/oder eines diese Maschine ziehenden oder tragenden Traktors oder einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine abhängen. Dieser Parameter kann beispielsweise der Wenderadius des Traktors oder der selbstfahrenden Arbeitsmaschine und/oder die Arbeitsbreite der landwirtschaftlichen Maschine sein.
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Eine landwirtschaftliche Fläche 10, welche mittels einer gepunktet dargestellten Unterteilungslinie 11 in zwei Teilflächen 15, 16 unterteilt ist, ist in 4 dargestellt. Die Fläche 10 verfügt wiederum über Seitenabschnitte 12, Vorgewendeabschnitte 13 und jeweils eine Bezugsachse 14 pro Teilfläche 15, 16. Zur Unterteilung wird vorzugsweise manuell durch den Landwirt oder die mit der Planung der Bearbeitungsaufgabe betraute Person die Unterteilungslinie 11 manuell festgelegt. Eine solche Definition einer Unterteilungslinie 11 kann jedoch auch automatisiert anhand der Geometrie der landwirtschaftlichen Fläche 10 erfolgen.
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Durch die Zerlegung der Fläche 10 in Teilflächen 15, 16 entstehen zwei geschlossene Polygonzüge, wobei zu beachten ist, dass die Unterteilungslinie sowohl Teil des die Teilfläche 15 als auch des die Teilfläche 16 begrenzenden Polygonzuges ist. Es wird nun jeweils die Unterteilungslinie der beiden Polygonzüge der Teilflächen in Abhängigkeit der Geometrie der Teilflächen bzw. der Ausrichtung der jeweiligen Bezugsachse als Vorgewendeabschnitt oder Seitenabschnitt definiert.
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Generell kann die Bezugsachse für jede Teilfläche manuell festgelegt sein und die Vorgewende und Seitenabschnitte anhand der Ausrichtung der Bezugsachse pro Teilfläche klassifiziert werden. Es kann auch vorgesehen sein, die Vorgewende- und Seitenabschnitte allein auf Grund der Geometrie der jeweiligen Teilfläche automatisiert zu klassifizieren und ebenso die Ausrichtung der Bezugsachsen auf Grund der Geometrie der Teilflächen automatisch zu ermitteln.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie in 5 dargestellt der zu der Unterteilungslinie 11 korrespondierende Abschnitt 12.1 des Polygonzuges der Teilfläche 15 entsprechend der Geometrie und/oder der Lage der Bezugsachse 14 dieser Teilfläche, vorzugsweise automatisiert, als Seitenabschnitt definiert. Der in der 5 dargestellte Abstand zwischen den Teilflächen 15, 16 dient lediglich der besseren Visualisierung.
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Im Gegensatz dazu wird der zu der Unterteilungslinie korrespondierende Abschnitt 13.2 des Polygonzuges der Teilfläche 16 entsprechend der Geometrie und/oder der Lage der Bezugsachse 14 dieser Teilfläche, vorzugsweise automatisiert, als Vorgewendeabschnitt definiert, so dass die Bezugsachse 14 die einander gegenüberliegenden Vorgewendeabschnitte 13, 13.2 der Teilfläche 16 verbindet. Die Vorgewendebereiche 19 definierter Breite d werden nun erfindungsgemäß an allen Vorgewendeabschnitten geplant, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Ausnahme greift, dass an einem Vorgewendeabschnitt 13.2 kein Vorgewendebereich angelegt wird, falls diesem Vorgewendeabschnitt 13.2 eine Unterteilungslinie zugeordnet ist und der Abschnitt 12.1 der zweiten Teilfläche 15 zu dieser Unterteilungslinie 11 als Seitenabschnitt klassifiziert ist.
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Die Fahrspuren 17, 18 verlaufen nun bevorzugt zwischen einander gegenüberliegenden Vorgewendeabschnitten 13, 13.2 zumindest annähernd parallel zu der jeweiligen Bezugsachse 14 der Teilfläche 15,16, wie in 6 gezeigt. Hierbei ist ein Vorgewendebereich zum Wenden im Bereich des Vorgewendeabschnittes 13.2 nicht erwünscht, da in diesem Bereich die Unterteilungslinie 11 verläuft und der dieser Unterteilungslinie 11 zugeordnete Abschnitt 12.1 der Teilfläche 15 als Seitenabschnitt klassifiziert ist. Wird nun die Teilfläche 16 im Vergleich zur Teilfläche 15 zuerst bearbeitet, so ist im Bereich der Unterteilungslinie 11 ein Wendevorgang der landwirtschaftlichen Maschine auf der Teilfläche 15 möglich. Dieser Wendebereich wird anschließend bei der Bearbeitung der Teilfläche 15 entlang der Fahrspuren 17 bearbeitet. Hieraus ergibt sich eine mögliche Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens indem die Reihenfolge der Bearbeitung der Teilflächen 15, 16 generell davon abhängig gemacht wird, welcher Art die jeweiligen der Unterteilungslinie 11 zugeordneten Abschnitte sind.
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Stoßen eine erste und eine zweite Teilfläche im Bereich einer Unterteilungslinie aneinander und ist der der Unterteilungslinie zugeordnete Abschnitt der ersten Teilfläche als Seitenabschnitt definiert und der der zweiten Telfläche zugeordnete Abschnitt als Vorgewendeabschnitt, so ist eine vorrangige Bearbeitung der zweiten Teilfläche generell vorteilhaft.
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Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine dritte landwirtschaftliche Fläche 20 ist in 7 gezeigt. Auch diese Fläche wird von einem geschlossenen Polygonzug eingerahmt. Es sind wiederum Abschnitte des Polygonzuges als Seitenabschnitte 22 oder Vorgewendeabschnitte 23 klassifiziert. Zudem ist eine Unterteilungslinie 21 definiert, welche die landwirtschaftliche Fläche 20 in zwei Teilflächen 25, 26 unterteilt. Jeder dieser Teilflächen ist zudem eine Bezugsachse 24 zugeordnet, die eine bevorzugte Bearbeitungsrichtung innerhalb der jeweiligen Teilfläche definiert. Die Bezugsachsen sind hierbei nicht parallel orientiert, sondern schließen einen Winkel α ein.
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Die geschlossenen Polygonzüge für jede Teilfläche 25, 26 sind in 8 dargestellt. Hierbei ist der zu der Unterteilungslinie 21 gehörende Abschnitt der Teilfläche 25 als Vorgewendeabschnitt 23.1 klassifiziert und der zu der Unterteilungslinie 21 gehörende Abschnitt der Teilfläche 26 ebenfalls als Vorgewendeabschnitt 23.2 klassifiziert.
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Es werden nun zunächst entsprechend des erfindungsgemäßen Verfahrens Vorgewendebereiche 29 der Breite d an allen Vorgewendeabschnitten 23 erzeugt, die keiner Unterteilungslinie zugeordnet sind. An den Vorgewendeabschnitten 23.1 und 23.2, die einer Unterteilungslinie zugeordnet sind, wird überprüft, ob der Winkel α den die Bezugsachsen 24 der Teilflächen 25, 26 zu diesen Vorgewendeabschnitten 23.1, 23.2 einschließen, einen festgelegten Grenzwert unterschreiten. In diesem Fall beträgt der Winkel α beispielsweise 15° und der Grenzwert 10°, so dass der ermittelte Winkel nicht geringer ist als der Grenzwert und somit kein Vorgewendebereich an den Vorgewendeabschnitten 23.1 und 23.2 angelegt wird.
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Der Grenzwert ist hierbei vorzugsweise festgelegt durch Parameter der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine, insbesondere den minimalen Kurvenradius während der Bearbeitung. Je nachdem wie groß dieser minimale Bearbeitungsradius ausfällt, kann ermittelt werden ob zwei Bezugsachsen 24, die einen Winkel α einschließen mittels eines Kurvenschlusses mit einem Radius größer als der minimale Bearbeitungsradius verbunden werden können oder nicht. Entsprechend werden alle parallelen Fahrspuren 27 in diesem Bereich 28 mittels eines Kurvenschlusses mit zumindest annähernd demselben Radius verbunden, wie in 9 dargestellt. Ist ein solcher Kurvenschluss möglich und somit eine zumindest näherungsweise komplette Bearbeitung des Feldes in diesem Bereich ohne Bearbeitungslücken zwischen benachbarten Fahrspuren 27, so ist das Anlegen eines Vorgewendebereiches im Bereich der Unterteilungslinie 21 nicht notwendig.
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Eine näherungsweise vierseitige landwirtschaftliche Fläche 30 ist in 10 dargestellt, wobei die Winkel der vier Seiten derartig zueinander orientiert sind, dass drei Seiten Vorgewendeabschnitte 33, 33.1 zugeordnet werden, während eine Seite als Seitenabschnitt 32 klassifiziert wird, wobei die Bezugsachse 34 wiederum die einander gegenüberliegenden Vorgewendeseiten der landwirtschaftlichen Fläche verbindet und die bevorzugte Bearbeitungsrichtung angibt.
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Eine derartige Anordnung der Vorgewendeabschnitte, insbesondere des Vorgewendeabschnittes 33.1, der dem Seitenabschnitt 32 annähernd gegenüberliegt, kann beispielsweise bedingt sein durch die Geometrie der landwirtschaftlichen Fläche und die Parameter der verwendeten landwirtschaftlichen Maschine. Der Abschnitt 33.1 könnte beispielsweise bei ausreichender Breite der landwirtschaftlichen Fläche auch als Seitenabschnitt definiert werden, wenn die landwirtschaftliche Maschine in ihrer Arbeitsbreite entsprechend stark angepasst werden könnte. In diesem Fall könnte beispielsweise eine größere Arbeitsbreite im Bereich 36 erforderlich sein und eine geringere Arbeitsbreite im Bereich 35, so dass ungefähr gleich lange Bearbeitungsspuren zwischen den beiden Seiten der landwirtschaftlichen Fläche angeordnet werden könnten, wobei der Abstand der einzelnen Bearbeitungsspuren im Bereich 35 von dem im Bereich 36 entsprechend stark variiert. Ist eine solche Arbeitsbreitenanpassung nicht in ausreichendem Maße möglich und auch keine überlappende Bearbeitung erwünscht, so ist eine Klassifizierung der Abschnitte der Begrenzung der landwirtschaftlichen Fläche wie in 10 mit entsprechender Anordnung der Fahrspuren 37, wie in 11 notwendig, mit teilweise relativ kurzen Fahrspuren im Bereich des Vorgewendeabschnittes 33.1.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2446725 B1 [0007]
- DE 102014108075 A1 [0008]
- EP 2257889 B1 [0009]
