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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. Je nachdem, wie die betrachtete landwirtschaftliche Fläche geformt ist, kann es zweckmäßig sein, diese in Teilflächen zu unterteilen. Für diese Teilflächen wird dann zweckmäßigerweise, je nach Orientierung dieser Teilflächen auch die Bearbeitungsrichtung der jeweiligen Teilfläche individuell unterschiedlich sein, so dass Anschlussfahrten zwischen den Teilflächen oder Wendevorgänge optimiert werden.
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Eine Unterteilung einer Fläche in mehrere 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.
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Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass allein die Winkelgröße an den Knoten, also den jeweiligen Eckpunkten, der landwirtschaftlichen Fläche betrachtet wird, um zu ermitteln, ob eine Teilfläche erzeugt wird oder nicht. Es sind ohne weiteres Feldgeometrien denkbar, bei denen diese Vorgehensweise nachteilbehaftet erscheint, beispielsweise, wenn durch die konkaven Knoten eben kein herausstehendes Teilflächenstück erzeugt wird.
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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.
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Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass nicht festgelegt ist, ob an allen konkaven Knoten oder falls nicht, an welchen konkaven Knoten eine Unterteilung der landwirtschaftlichen Fläche vorgenommen werden soll. Insbesondere kann es aus Effizienzgründen nicht notwendig bzw. sogar unvorteilhaft sein, an allen konkaven Knoten eine Unterteilung vorzunehmen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zur Aufteilung einer landwirtschaftlichen Fläche bereitzustellen, welches die Nachteile des Standes der Technik behebt.
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Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
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Es wird also eine landwirtschaftliche Fläche in zumindest zwei Teilflächen unterteilt. Hierfür wird die Begrenzung der landwirtschaftlichen Fläche durch einen geschlossenen Polygonzug angenähert oder ist bereits als solches ein geschlossener Polygonzug. Die Annäherung der Begrenzung an einen Polygonzug wird entweder manuell durch den Landwirt an einem geeigneten Terminal durchgeführt oder vorzugsweise durch ein mathematisches Verfahren automatisiert erfolgen.
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Es ist darüber hinaus vorgesehen, dass die einzelnen Abschnitte des Polygonzuges als Seitenabschnitte oder Vorgewendeabschnitte klassifiziert werden. Hierbei sind Seitenabschnitte dadurch charakterisiert, dass die Bearbeitung zumindest annähernd parallel zu diesen erfolgt, während sich ein Vorgewendeabschnitt dadurch auszeichnet, dass die Bearbeitungsspuren in der Nähe des Vorgewendeabschnittes enden, die Bearbeitung mit anderen Worten also zumindest überwiegend senkrecht zu diesen Abschnitten durchgeführt wird. Je nachdem ob ein Abschnitt als Vorgewende- oder Seitenabschnitt charakterisiert ist, wird also die Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche durch das streifenweise Bearbeiten mittels einer landwirtschaftlichen Maschine zumindest näherungsweise entlang des jeweiligen Abschnittes des Polygonzuges erfolgen oder senkrecht zu diesem durchgeführt. Ein Seitenabschnitt verläuft hierbei also näherungsweise parallel zu der vorgesehenen Bearbeitungsrichtung, während ein Vorgewendeabschnitt zumindest annähernd senkrecht auf der bevorzugten Bearbeitungsrichtung steht. Die Seitenabschnitte können zudem jeweils als linke oder rechte Seite oder auch linker oder rechter Seitenabschnitt weiter spezifiziert sein und/oder die Vorgewendeabschnitte als oberes oder unteres Vorgewende oder auch als oberer oder unterer Vorgewendeabschnitt spezifiziert sein.
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Es wird zudem zwischen der ersten Fläche unterschieden, welche unterteilt werden soll und zweiten Flächen, innerhalb der ersten Fläche, welche Aussparungen, beispielsweise Hindernisse, innerhalb der ersten Fläche markieren können und ebenfalls durch eine Begrenzung eingefasst sind, die durch einen geschlossenen Polygonzug annäherbar ist. Auch die Abschnitte des Polygonzuges einer solchen zweiten Fläche sind als Vorgewendeabschnitt oder Seitenabschnitt klassifizierbar.
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Die Unterteilung erfolgt nun durch das Klassifizieren eines Verbindungspunktes zwischen zwei Abschnitten eines jeweiligen Polygonzuges, als Trennpunkt, falls der der ersten Fläche zugewandte Winkel zwischen den beiden Abschnitten größer als ein Grenzwinkel α ist und
- - ein erster der beiden Abschnitte als Vorgewendeabschnitt und der zweite Abschnitt als Seitenabschnitt klassifiziert ist,
- - oder ein erster der beiden Abschnitte als oberer Vorgewendeabschnitt und der zweite Abschnitt als unterer Vorgewendeabschnitt klassifiziert ist,
- - oder ein erster der beiden Abschnitte als linke Seite und der zweite Abschnitt als rechte Seite klassifiziert ist und
ausgehend von diesem Trennpunkt wird einer Trennlinie vorzugsweise in Richtung der gegenüberliegenden Seite der landwirtschaftlichen Fläche, zur Aufteilung der Fläche in zumindest zwei Teilflächen erzeugt.
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Es wird also ausgehend von einem Trennpunkt eine Unterteilung der landwirtschaftlichen Fläche vorgenommen, wobei ein Verbindungspunkt zweier Abschnitte des Polygonzuges als Trennpunkt in Abhängigkeit der Eigenschaften der an den Verbindungspunkt angrenzenden Abschnitte des Polygonzuges festgelegt wird oder nicht. Hierfür ist notwendig, dass die einzelnen Abschnitte zumindest als Vorgewendeabschnitt oder Seitenabschnitt klassifiziert werden und vorzugsweise zudem festgelegt ist, ob die einzelnen Vorgewendeabschnitte ein oberes oder ein unteres Vorgewende bzw. ob die Seitenabschnitte eine linke oder eine rechte Seite der landwirtschaftlichen Fläche markieren.
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Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass nur diejenigen Verbindungspunkte als Trennpunkte markiert werden, welche einen Winkel zwischen den beiden benachbarten Abschnitten markieren, der größer als der Grenzwinkel α ist. Hierbei kann beispielsweise gelten α = 180° oder α=185°. Typischerweise wird jedoch α ≥ 180° sein.
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Als zweites Kriterium wird nun die Klassifikation der an den Trennpunkt angrenzenden Abschnitte betrachtet. Es soll ein Trennpunkt erzeugt werden, wenn sich im Trennpunkt ein Seitenabschnitt und ein Vorgewendeabschnitt oder ein oberes Vorgewende und ein unteres Vorgewende oder eine linke Seite und eine rechte Seite berühren. Auf diese Weise wird die Erzeugung eines Trennpunktes und damit einer Trennlinie davon abhängig gemacht, welcher Natur die an einen Verbindungspunkt angrenzenden Bereiche sind.
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Wenn beispielsweise bei einer ansonsten rechteckigen landwirtschaftlichen Fläche ein oberes Vorgewende durch zwei Abschnitte gebildet wird, die einen innenliegenden Winkel von 190° einschließen, so wird in diesem Fall erfindungsgemäß kein Trennpunkt an dem Verbindungpunkt erzeugt und stattdessen die landwirtschaftliche Fläche durchgehend bearbeitet, wobei die Fahrspuren zumindest annähernd parallel ausgerichtet sein können.
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Die Zuordnung der Abschnitte als Vorgewendeabschnitt oder Seitenabschnitt erfolgt hierbei vorzugsweise mittels eines separaten Verfahrens in automatisierter Weise. Beispielsweise mittels eines landwirtschaftlichen Terminals, PCs, Tabletcomputers oder ähnlichem.
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Es wird zur Bestimmung eines oder mehrerer Seitenabschnitte und/oder Vorgewendeabschnitte einer landwirtschaftlichen Fläche eine bevorzugte Bearbeitungsachse definiert. Diese kann durch den Benutzer definiert oder insbesondere durch ein separates Verfahren bereitgestellt sein. Die äußere Begrenzung der betreffenden landwirtschaftlichen Fläche wird durch einen geschlossenen Polygonzug angenähert, wobei die Länge und Richtung der Abschnitte des Polygonzuges bestimmbar ist. Es wird der minimale Winkel bestimmt, welchen die Abschnitte des Polygonzuges und die Bearbeitungsachse einschließen, ein erster Grenzwinkel festgelegt und diejenigen Abschnitte des Polygonzuges als Seitenabschnitt klassifiziert, welche einen Winkel mit der Bearbeitungsachse einschließen, die kleiner als der Grenzwinkel sind. Hierbei werden als Seitenabschnitte solche Abschnitte des Polygonzuges bezeichnet, welche nicht als Vorgewende dienen, also in deren unmittelbarer Nähe bei der Arbeit mit einer landwirtschaftlichen Maschine kein Wendevorgang erfolgen soll bzw. auf die die für die Bearbeitung geplanten Fahrspuren nicht senkrecht oder überwiegend senkrecht treffen. Dies ermöglicht also Seitenabschnitte einer landwirtschaftlichen Fläche automatisiert festzulegen. Hierfür wird lediglich eine bevorzugte Orientierung bei der Bearbeitung vorgegeben, welche auch durch ein separates, automatisiertes Verfahren ermittelt sein kann. Es wird zudem vorgegeben, wie groß der Winkel sein soll, den Seitenabschnitte und die bevorzugte Bearbeitungsrichtung maximal einschließen dürfen. Ermittlung des minimalen Winkels bedeutet hierbei, dass bei den zwei möglichen Winkeln, welche die relative Ausrichtung zweier Geraden angeben können, der kleinere für die Bestimmung der Seitenabschnitte oder Vorgewendeabschnitte verwendet wird.
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Es kann nun ein zweiter und/oder ein dritter Grenzwinkel festgelegt werden und diejenigen Abschnitte des Polygonzuges, welche an zumindest einen Seitenabschnitt angrenzen, als Seitenabschnitt klassifiziert werden, welche mit allen benachbarten Seitenabschnitten einen minimalen Winkel einschließen, der kleiner als der zweite Grenzwinkel ist und/oder mit der Bearbeitungsachse einen minimalen Winkel einschließen, der kleiner als der dritte Grenzwinkel ist. Auf diese Weise können nun Abschnitte welche an Seitenabschnitte angrenzen bevorzugt als Seitenabschnitte klassifiziert werden. Dies kann beispielsweise über die Betrachtung der relativen Orientierung zu benachbarten Seitenabschnitten erfolgen, so dass bevorzugt mehrere zusammenhängende Seitenabschnitte klassifiziert werden. Hierfür kann beispielsweise der zweite Grenzwinkel relativ groß gewählt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Orientierung zu der Bearbeitungsachse betrachtet werden. Eine bevorzugte Klassifizierung von mehreren zusammenhängenden Seitenabschnitten kann nun erfolgen, indem die an bereits klassifizierte Seitenabschnitte angrenzende Abschnitte einen größeren Winkel zur Bearbeitungsachse aufweisen dürfen, als bereits im ersten Schritt klassifizierte Seitenabschnitte, indem der dritte Grenzwinkel entsprechend größer gewählt wird als der erste Grenzwinkel.
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Es können alle nicht als Seitenabschnitt klassifizierte Abschnitte als Vorgewendeabschnitt klassifiziert werden. Somit wird festgelegt welche Abschnitte der landwirtschaftlichen Fläche für das Wenden mit der landwirtschaftlichen Maschine während der Bearbeitung als besonders geeignet erscheinen. Ein Vorgewendeabschnitt ist hierbei ein Abschnitt, auf den die Fahrspuren bei der Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche vorzugsweise annähernd senkrecht hin laufen und in deren unmittelbarer Nähe bevorzugt Wendevorgänge bei der streifenweisen Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche durchgeführt werden.
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Wird nun noch den einzelnen Abschnitten und der Bearbeitungsachse eine Richtungsinformation zugeordnet, so können je nach Ausrichtung auch die Vorgewendeabschnitte als obere und untere Vorgewende klassifiziert werden. In gleicher Weise können die Seitenabschnitte als linke oder rechte Seite klassifiziert werden.
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Die winkelabhängige Unterteilung sorgt im Vergleich zum Stand der Technik dafür, dass Unterteilungslinien nur dort erzeugt werden, wo diese auch zur Optimierung des Bearbeitungsprozesses der landwirtschaftlichen Fläche sinnvoll sind.
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Die Zuordnung der Abschnitte als Vorgewendeabschnitte oder Seitenabschnitte kann jedoch ebenso durch manuelle Zuordnung des Landwirtes erfolgen, indem beispielsweise in einem geeigneten Computerprogramm den Abschnitten einer als Polygonzug dargestellten landwirtschaftlichen Fläche manuell die Eigenschaft Vorgewendeabschnitt oder oberes/ unteres Vorgewende bzw. Seitenabschnitt oder linke / rechte Seite zugeordnet wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Grenzwinkel größer als 180°. Hierdurch werden bevorzugt aus der landwirtschaftlichen Fläche herausstehende Teilflächen charakterisiert. Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Bezugsachse definiert, wobei sich durch diese Bezugsachse zumindest eine Achse definieren lässt, die zu dieser Bezugsachse parallel verläuft und im Wesentlichen die gegenüberliegenden Bereiche der ersten Fläche, welche als oberes und unteres Vorgewende klassifiziert sind, verbindet, wobei ausgehend von allen Trennpunkten, die nicht zwei Vorgewendeabschnitte verbinden, zur Aufteilung der ersten Fläche in zumindest zwei Teilflächen eine Trennlinie parallel zur Bezugsachse gebildet wird, wobei die Trennlinie innerhalb der ersten Fläche und in Richtung des gegenüberliegenden Vorgewendes gebildet wird und an dem ersten Abschnitt eines Polygonzuges endet, auf den sie trifft und wobei für Trennlinien die von einer zweiten, inneren Fläche ausgehen, die Trennlinie derart gebildet wird, dass sie innerhalb der ersten Fläche und in Richtung des gegenüberliegenden Vorgewendes gebildet wird und an dem ersten Abschnitt eines Polygonzuges endet, auf den sie trifft. Es wird jeweils ausgehend von einem Trennpunkt eine parallel zur Bezugsachse orientierte Trennlinie in Richtung des gegenüberliegenden Vorgewendes erzeugt, so dass die Bildung der Trennlinie eindeutig ist und die Trennlinie parallel zu der Bezugsachse verläuft, welche eine bevorzugte Bearbeitungsrichtung angibt. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Ausrichtung der Trennlinien bevorzugt parallel zu der Bearbeitungsrichtung der landwirtschaftlichen Maschine erfolgt. Dies führt zu einer Minimierung der für die Bearbeitung ungünstigen Situationen, wie Wendevorgänge oder Keilfahrten. Die Bezugsachse kann hierbei vorzugsweise parallel oder kollinear zur der Bearbeitungsachse orientiert sein, welche für die Klassifizierung von Vorgewende- und Seitenabschnitten herangezogen wird.
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Das Erzeugen einer Trennlinie führt zur Aufteilung der Fläche in zumindest zwei Teilflächen. Diese werden bevorzugt derart bearbeitet, dass je nach Bearbeitungsrichtung die letzte Fahrspur einer der Teilflächen und/oder die erste Fahrspur der anderen Teilfläche mit der Trennlinie zumindest annähernd zusammenfällt, so dass mit der Bearbeitung der letzten Fahrspur innerhalb einer Teilfläche diese vollständig bearbeitet ist. Zudem ergibt sich durch das Erzeugen der Trennlinie an einem Trennpunkt der Vorteil, dass der durch den Trennpunkt markierte verwinkelte Bereich effizienter bearbeitet werden kann. Das sukzessive vollständige Bearbeiten der Teilflächen führt nämlich zu dem Vorteil, dass beim Beginn der Bearbeitung der zweiten Teilfläche der Trennpunkt in einem Zug passiert werden kann, ohne dass während der Bearbeitung an diesem Trennpunkt gewendet bzw. ausgesetzt werden müsste.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Bezugsachse definiert, wobei sich durch diese Bezugsachse zumindest eine Achse definieren lässt, die zu dieser Bezugsachse parallel verläuft und im Wesentlichen die gegenüberliegenden Bereiche der ersten Fläche, welche als oberes und unteres Vorgewende klassifiziert sind, verbindet, wobei durch alle Trennpunkte, welche zwei Vorgewendeabschnitte miteinander verbinden, eine Trennlinie verläuft, wobei die Länge der Trennlinie durch die äußere Begrenzung der ersten Fläche begrenzt wird, wobei die Trennlinie vorzugsweise an einem oberen Vorgewendeabschnitt und auf der gegenüberliegenden Seite an einem unteren Vorgewendeabschnitt endet und wobei diese Trennlinie möglichst parallel zur Bezugsachse verläuft. Es ist also mit anderen Worten für den Fall, dass der Trennpunkt ein oberes und ein unteres Vorgewende verbindet vorgesehen, dass eine Trennlinie durch diesen Punkt verläuft, der nicht in dem Trennpunkt endet, sondern diesen in der Regel nur berührt, wobei die Trennlinie parallel zu der Bezugsachse verläuft, welche eine bevorzugte Bearbeitungsrichtung angibt und wobei die Länge der Trennlinie durch die Begrenzung der landwirtschaftlichen Fläche definiert wird. Hierdurch kann in definierter Weise ein aus der landwirtschaftlichen Fläche herausstehender Teil als Teilfläche abgeteilt werden. Hierbei ist zu beachten, dass die Begrenzung einer Aussparung, bspw. eines Hindernisses, innerhalb der landwirtschaftlichen Fläche ebenfalls der Begrenzung der landwirtschaftlichen Fläche zuzuordnen ist.
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Die Bezugsachse kann vorzugsweise durch das Abfahren einer näherungsweise linearen Verbindung mittels der landwirtschaftlichen Maschine zwischen zwei Punkten und Aufzeichnen dieser Linie mittels eines Positions-Empfängers ermittelt werden. Die aufgezeichnete Strecke kann auch durch das Aufzeichnungssystem oder eine sonstige Datenverarbeitungseinrichtung geglättet, insbesondere linearisiert werden. Es kann alternativ auch auf einem Display eines landwirtschaftlichen Terminals, welches geographische Informationen, insbesondere die landwirtschaftliche Fläche anzeigt, eine Bezugsachse markiert werden, beispielsweise durch entsprechendes Berühren zweier Punkte oder Abfahren einer Linie auf einem Touchscreen durch Berührung. Alternativ kann die Bezugsachse auch automatisch mittels eines geeigneten Algorithmus anhand der Geometrie der landwirtschaftlichen Fläche ermittelt werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird jeder Teil der ersten Fläche als Teilfläche definiert, der von Abschnitten des ersten Polygonzuges und/oder eines oder mehrerer zweiter Polygonzüge und/oder zumindest eine Trennlinie komplett eingefasst und begrenzt wird. Es ist hiermit eindeutig festgelegt, welche Flächenstücke als Teilflächen gelten sollen, nämlich solche, welche durch zumindest eine Trennlinie und die Abschnitte eines oder mehrerer Polygonzüge komplett und lückenlos eingerahmt sind Hierbei ist der erste Polygonzug jener, welcher die erste Fläche begrenzt und zweite Polygonzüge begrenzen Aussparungen innerhalb der ersten Fläche.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird nach zumindest einem der nachfolgenden Kriterien eine Anpassung der Ausrichtung, Position und/oder ein Entfernen von Trennlinien und/oder eine Erweiterung des oberen und/oder unteren Vorgewendes vorgenommen:
- - Verhältnis der Summe der Längenkomponenten senkrecht zur Bezugsachse der oberen zu den unteren Vorgewendeabschnitten der jeweiligen Teilflächen, wobei das Verhältnis unter Berücksichtigung weiterer Kriterien möglichst nah bei 1 sein soll und/oder die entstehenden Vorgewendeabschnitte der Teilflächen vorzugsweise mindestens die Länge einer Arbeitsbreite einer landwirtschaftlichen Maschine, vorzugsweise mehr als 2 m, haben
- - In unmittelbarer Umgebung des Endpunktes der Trennlinie, welcher nicht der Trennpunkt ist, sich befindliche Trennpunkte und/oder Verbindungspunkte von Abschnitten, so dass vorzugsweise durch geringfügiges Verschieben und/oder Verkippen von Trennlinien Trennpunkte und/oder die Endpunkte mit Verbindungspunkten von Abschnitten eines Polygons zusammengeführt werden können, wobei das geringfügige Verschieben und/oder Verkippen vorzugsweise die Position des Endpunktes der Trennlinie senkrecht zu der Bezugsachse um nicht mehr als eine Länge verändert, die mit einer typischen Arbeitsbreite einer landwirtschaftlichen Maschine vergleichbar ist, vorzugsweise nicht mehr als 5 m und/oder vorzugsweise der Winkel zwischen der Bezugsachse und der Trennlinie einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet
- - Winkel zwischen der Trennlinie und den Abschnitten des Polygons, die an den Trennpunkt angrenzen, wobei der minimale Winkel typischerweise durch den minimal möglichen Kurvenradius der für die Bearbeitung genutzten landwirtschaftlichen Maschine bestimmt ist.
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Anhand obiger Kriterien kann die Ausrichtung von Trennlinien in der Form leicht angepasst werden, dass sich vorteilhaftere Teilflächenformen ergeben. Beispielsweise kann der Endpunkt einer Trennlinie mit einem benachbarten Bezugspunkt verknüpft werden, wenn der Abstand dieser beiden Punkte einen zuvor festgelegten Grenzwert unterschreitet. Es kann vorgesehen sein, dass durch Verschieben oder Verkippen der Trennlinien die Längen von einander gegenüberliegenden oberen und unteren Vorgewenden angeglichen wird, was zu einer vorteilhafteren Anordnung bzw. Ausrichtung der für die Bearbeitung notwendigen Fahrspuren führt. Auch kann vorgesehen sein, dass die Trennlinie derart verkippt wird, dass der Winkel zwischen der Trennlinie und einem benachbarten Abschnitt einen zuvor festgelegten Grenzwert überschreitet. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass beispielsweise die Bearbeitung entlang der Trennlinie und dem daran anschließenden Abschnitt in einem Zug, das heißt ohne Aussetzen der Bearbeitung, beispielsweise durch Anheben der landwirtschaftlichen Maschine und Zurücksetzen, durchgeführt werden kann. Der Grenzwert kann hierbei vorzugsweise von den Bearbeitungsparametern der landwirtschaftlichen Maschine, insbesondere dem minimalen Kurvenradius bei der Bearbeitung abhängen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird an den ersten Trennpunkten, an denen verschobene und/oder verkippte Trennlinien beginnen oder enden, der Winkel zwischen den angrenzenden Abschnitten des Polygons und der Trennlinie bestimmt, sofern die Abschnitte nicht als Vorgewendeabschnitt klassifiziert sind, wobei falls einer der Winkel einen festgelegten Grenzwinkel unterschreitet, der entsprechende Abschnitt als Vorgewendeabschnitt umklassifiziert wird,
wobei
- a) falls der erste und zweite Verbindungspunkt des neu klassifizierten Abschnitts zuvor an einem Vorgewendeabschnitt lagen, der erste Trennpunkt und die Trennlinie entfernt werden, falls sie nicht in einem weiteren Trennpunkt endet und
- b) falls der zweite Verbindungspunkt des um klassifizierten Abschnitts zuvor an keinem Vorgewendeabschnitt lag, dieser als zweiter Trennpunkt klassifiziert wird und falls der erste Trennpunkt zuvor an keinem Vorgewendeabschnitt lag eine neue Trennlinie an diesem zweiten Trennpunkt erzeugt wird, welche parallel zu der Trennlinie, welche an dem anderen Verbindungspunkt des umklassifizierten Abschnittes beginnt, verläuft und an dem ersten Abschnitt eines Polygons endet, welchen sie berührt und ansonsten die Trennlinie parallel vom ersten auf den zweiten Trennpunkt verschoben wird
und dass entsprechend neu hinzugefügter Trennlinien Teilflächen definiert werden, wobei jeder Teil der ersten Fläche als Teilfläche definiert wird, der von Abschnitten des ersten Polygonzuges und/oder des oder der zweiten Polygonzüge und/oder den Trennlinien komplett eingefasst und begrenzt wird.
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Auf diese Weise kann für die verschobenen oder verkippten Trennlinien überprüft werden, ob durch das Verschieben oder Verkippen ein festgelegter Grenzwinkel zu einem Seitenabschnitt auf den die Trennlinie trifft unterschritten wird, so dass dieser Abschnitt zu einem Vorgewendeabschnitt umklassifiziert werden muss. Gegebenenfalls wird in diesem Zusammenhang auch eine zweite zur ersten Trennlinie parallele Trennlinie erzeugt oder die erste Trennlinie lediglich verschoben, je nachdem ob der erste Trennpunkt zuvor bereits an einem Vorgewendeabschnitt lag, das Vorgewende also lediglich erweitert wurde oder nicht.
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Vorteilhafterweise werden neu erzeugte Trennlinien entsprechend des oben beschriebenen Verfahrens nach Anspruch 7 in Ausrichtung und/oder Position so lange angepasst und/oder entfernt, und nach Anspruch 8 so lange überprüft, ob neue Trennlinien und Teilflächen hinzugefügt werden müssen, bis in einem Schritt keine Trennlinie angepasst oder keine neue Trennlinie oder Teilfläche hinzugefügt wurde. Auf diese Weise kann in einem iterativen Prozess überprüft werden, ob bei einer Anpassung einer Trennlinie weitere Trennlinien beeinflusst werden und angepasst werden müssen, bis letztlich eine endgültige Orientierung aller Trennlinien und damit eine endgültige Festlegung der Teilflächengeometrien erreicht ist.
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Das Verfahren wird vorteilhafterweise mittels eines Jobrechners und/oder Terminals an einer landwirtschaftlichen Maschine und/oder an einem PC oder sonstigen Datenverarbeitungseinrichtung zur Vorabplanung der Feldarbeit durchgeführt. Es findet also eine Vorabplanung der Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche statt. Dieser Prozess beinhaltet zweckmäßigerweise das Festlegen einer Bezugsachse bzw. einer bevorzugten Bearbeitungsrichtung anhand der Feldgeometrie, die Bestimmung von Vorgewende- und Seitenabschnitten der landwirtschaftlichen Fläche, wobei bevorzugt die Kartendaten der landwirtschaftlichen Fläche in dem PC oder Terminal vorliegen und die Begrenzung der landwirtschaftlichen Fläche als Polygonzug vorliegt oder angenähert wird. Die Festlegung der bevorzugten Bearbeitungsrichtung und die Klassifizierung der Abschnitte des Polygonzuges als Vorgewende- oder Seitenabschnitt kann hierbei automatisiert oder manuell erfolgen.
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Es kann nun also in erfindungsgemäßer Weise überprüft werden, ob die zu bearbeitende landwirtschaftliche Fläche für die Bearbeitung in Teilflächen aufgeteilt werden sollte, wobei bei der Betrachtung auch Maschinendaten, wie beispielsweise der minimale Kurvenradius bei der Arbeit mit der landwirtschaftlichen Maschine die Aufteilung der landwirtschaftlichen Fläche in Teilflächen beeinflussen kann.
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In einem weitergehenden Schritt werden nun Fahrspuren zur Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche festgelegt, wobei die Orientierung der Fahrspuren vorzugsweise überwiegend parallel zu den Trennlinien verlaufen kann. Es kann erforderlich sein von einer vollkommen parallelen Ausrichtung der Fahrspuren zu der betrachteten Trennlinie zur vollständigen Bearbeitung der Teilfläche mittels der landwirtschaftlichen Maschine zumindest teilweise abzuweichen.
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Die Bearbeitung der Teilfläche und/oder landwirtschaftlichen Fläche kann auch automatisiert entlang der geplanten Fahrspuren erfolgen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die aktuelle Position der landwirtschaftlichen Maschine erfasst und die Arbeitsbreite der landwirtschaftlichen Maschine in Abhängigkeit der aktuellen Position der landwirtschaftlichen Maschine mittels geeigneter Aktoren angepasst. Hierfür werden vorzugsweise Fahrspuren anhand der Geometrie der landwirtschaftlichen Fläche und der ermittelten Bezugsachse in der Weise durch das Terminal ermittelt, dass die Fahrspuren bevorzugt parallel oder annähernd parallel zu der Bezugsachse verlaufen. Eine sukzessive Änderung der Orientierung benachbarter Fahrspuren, welche beispielsweise durch die Kontur der landwirtschaftlichen Fläche bedingt und notwendig ist, kann nun in vorteilhafter Weise durch eine Anpassung der Arbeitsbreite, beispielsweise in Form einer Schnittbreitenverstellung am Pflug, in Abhängigkeit der momentanen Position erreicht werden. Hierfür werden vorzugsweise entsprechende Aktoren an der landwirtschaftlichen Maschine zur Einstellung der gewünschten Arbeitsbreite angesteuert. Hierdurch kann die folgend zu bearbeitende Fahrspur entsprechend festgelegt werden, so dass diese die gewünschte Orientierung erhält. Auf diese Weise können beispielsweise trapezförmige Flächen vollständig und lückenlos bearbeitet werden.
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Weitere Aspekte der Erfindung werden durch die Figuren und die Beispielsbeschreibung offenbart. Hierbei zeigen
- 1 landwirtschaftliche Arbeitsmaschine,
- 2 - 5 Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine erste landwirtschaftliche Fläche,
- 6 - 8 Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine zweite landwirtschaftliche Fläche,
- 9 - 11 Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine dritte landwirtschaftliche Fläche,
- 12 Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine vierte landwirtschaftliche Fläche,
- 13 & 14 Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine fünfte landwirtschaftliche Fläche und
- 15 & 16 Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine sechste landwirtschaftliche Fläche.
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Ein landwirtschaftliches Maschinensystem mit einem erfindungsgemäßen Terminal 103 ist in 1 gezeigt. Das landwirtschaftliche Maschinensystem besteht hier aus einem Traktor 101 und einem an den Traktor angekoppelten Pflug 102. Der angekoppelte Pflug ist hier beispielhaft zu sehen. Es kann auch jede beliebige andere landwirtschaftliche Maschine zur Bearbeitung einer landwirtschaftlichen Fläche an den Traktor 101 angehängt werden. Auch kann das landwirtschaftliche Maschinensystem als selbstfahrendes landwirtschaftliches Maschinensystem, beispielsweise selbstfahrende Spritze oder Mähdrescher, ausgestaltet sein.
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Der Traktor 101 verfügt über ein Terminal 103, welches mittels einer Anzeigevorrichtung Informationen dem Fahrer des Traktors 101 zur Anzeige bringen kann, insbesondere können Informationen der landwirtschaftlichen Maschine 102 und des Traktors, wie beispielsweise Position, Geschwindigkeit usw., angezeigt und Betriebsparameter, beispielsweise die Arbeitsbreite und/oder Arbeitstiefe, geändert werden. Das Terminal 103 verfügt hierfür über Bedienelemente in Form von Schaltern, Knöpfen und/oder insbesondere einen berührungsempfindlichen Bildschirm. Das Terminal ist insbesondere mit einem oder mehreren Jobrechnern 104, 105 verbunden, welche sich auf dem Traktor und/oder der angekoppelten landwirtschaftlichen Maschine befinden können. Die Datenverbindung zwischen dem Jobrechner 105 der landwirtschaftlichen Maschine 102 und dem Jobrechner 104 des Traktors erfolgt bevorzugt über eine genormte Datenverbindung 106, insbesondere eine sogenannte ISOBus-Schnittstelle. Alternativ kann auch das Terminal 103 direkt über das Bussystem, insbesondere den ISOBus mit dem Jobrechner 105 der landwirtschaftlichen Maschine 102 verbunden sein. Über dieses Bussystem werden Informationen der landwirtschaftlichen Maschine, beispielsweise eingestellte Ist-Werte oder Sensordaten an den Jobrechner 104 oder das Terminal 103 übertragen. In entgegengesetzter Richtung werden auch Steuerbefehle des Jobrechners 104 oder Terminals 103 an den Jobrechner 105 der landwirtschaftlichen Maschine 102 übertragen. Zur Ausführung der Steuerbefehle ist der Jobrechner 105 mit Aktuatoren und Sensoren über eine Datenverbindung verbunden, beispielsweise mit einem Aktor 109 zur Einstellung der Schnittbreite des Pfluges 102. Denkbar ist auch, dass der Jobrechner 105 der landwirtschaftlichen Maschine 102 im Rahmen einer sogenannten TIM-Anwendung (Tractor-Implement-Management) über das Bussystem 106 Steuerbefehle an den Traktor 101 übermittelt. Hierüber kann durch die angekoppelte Maschine 102 beispielsweise ein Steuerbefehl zur Reduktion der Geschwindigkeit oder zur Anhebung eines Dreipunktkrafthebers zur Reduktion der Arbeitstiefe erfolgen. Eine solche Maßnahme kann beispielsweise durch entsprechende Sensorsignale an der landwirtschaftlichen Maschine 102 getriggert sein.
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Das Terminal 103 ist nun dazu ausgebildet anhand einer hinterlegten Karte der zu bearbeitenden landwirtschaftlichen Fläche eine automatisierte Aufteilung dieser Fläche vorzunehmen, wie im Folgenden näher beschrieben. Hierfür wird zunächst ein bevorzugte Bearbeitungsrichtung als Bezugsachse festgelegt. Diese kann durch den Benutzer händisch mittels geeigneter Eingabemöglichkeiten an dem Terminal 103 festgelegt, durch das Befahren und Aufzeichnen einer sogenannten A-B-Linie, also einer Strecke zwischen zwei Punkten ermittelt, in dem Terminal 103 oder Jobrechner 104, 105 gespeichert, automatisiert anhand der Feldgeometrie mittels eines separaten Verfahrens berechnet oder sonst wie festgelegt sein.
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Vorzugsweise kann anhand der festgelegten Bezugsachse und der Aufteilung der landwirtschaftlichen Fläche in Teilflächen auch ein Fahrspursystem ermittelt und die landwirtschaftliche Fläche entlang dieses Fahrspursystems bearbeitet werden. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Terminal mit einem GPS-Empfänger 107 verbunden und wird die Arbeitsbreite der landwirtschaftlichen Maschine 102, hier des Pfluges automatisiert in Abhängigkeit des am Ort der Maschine durch das Terminal ermittelten Abstandes der Fahrspuren des Fahrspursystems eingestellt werden.
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Die Module zur Berechnung des Fahrspursystems werden entweder auf dem Terminal 103 oder dem mit dem Terminal verbundenen Jobrechner 104 ausgeführt und das Fahrspursystem dann auf dem Terminal lediglich angezeigt. Auch ist es denkbar, dass das Fahrspursystem auf einem externen Datenverarbeitungssystem 108 ermittelt wird und die Fahrspurdaten und Feldkoordinaten mittels einer Datenverbindung oder einem Datenträger auf das Terminal 103 oder den Jobrechner 104 übertragen werden.
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Die Module zur Planung des Fahrspursystems werden also auf dem Terminal 103 oder dem Jobrechner 104 ausgeführt oder auf dem Datenverarbeitungssystem 108 ausgeführt und das Fahrspursystem dem Jobrechner 104 oder Terminal 103 zur Verfügung gestellt. Die landwirtschaftliche Fläche wird entlang des angelegten Fahrspursystems bearbeitet. Hierfür ist vorgesehen, dass das Fahrspursystem auf einem Bildschirm des Terminals angezeigt wird. Der Benutzer kann nun den Traktor 101 entlang der angezeigten Fahrspuren steuern und das Feld entsprechend bearbeiten. Hierfür wird auch die Schnittbreite des Pfluges bzw. Arbeitsbreite der landwirtschaftlichen Maschine entsprechend der Abstände der Fahrspuren des Fahrspursystems an der aktuellen Position angepasst.
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Wie bereits erwähnt ist optional vorgesehen, dass das Maschinensystem die Arbeitsbreite der landwirtschaftlichen Maschine entsprechend des Fahrspurabstandes an der aktuellen Position des Maschinensystems automatisch ermittelt und einstellt. Hierfür werden entsprechende Steuerbefehle von dem Terminal 103 oder dem Jobrechner 104 an den Jobrechner 105 der landwirtschaftlichen Maschine 102 übermittelt, woraufhin der Jobrechner 105 im vorliegenden Beispiel die Arbeitsbreite des Pfluges 102 mittels des Aktors 109 erforderlichenfalls einstellt. Die automatische Einstellung der Arbeitsbreite lässt sich für beliebige landwirtschaftliche Maschinen realisieren, welche über eine Datenverbindung von dem Traktor 102 steuerbar sind, insbesondere lässt sich die Arbeitsbreite von Sämaschine, Feldspritzen oder Düngerstreuern auf diese Weise an die örtlichen Gegebenheiten anpassen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist ebenfalls denkbar, dass das landwirtschaftliche Maschinensystem teil- oder vollautonom die landwirtschaftliche Fläche entlang des geplanten Fahrspursystems bearbeitet. Hierfür werden durch das Terminal 103 oder den Jobrechner 104 zusätzlich zu den Steuerbefehlen an den Jobrechner 105 der landwirtschaftlichen Maschine Lenkbefehle und/oder Steuerbefehle zur Anpassung der Geschwindigkeit ausgegeben, so dass der Traktor 101 entlang des Fahrspursystems die landwirtschaftliche Fläche bearbeitet. Auch die Wendevorgänge am Ende bzw. zu Beginn einer jeweiligen Fahrspur lassen sich auf diese Weise automatisieren.
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Eine schematische Darstellung einer landwirtschaftlichen Fläche 1 als geschlossener Polygonzug ist in 2 dargestellt, wobei die Vorgewendeabschnitte 2 gestrichelt und die Seitenabschnitte 3 als durchgezogene Linien dargestellt sind. Die Klassifizierung der Vorgewende- und Seitenabschnitte kann vorher automatisch mittels eines separaten Verfahrens vorzugsweise mittels eines landwirtschaftlichen Terminals, PCs, Smartphones oder ähnlicher Datenverarbeitungseinrichtung oder manuell durchgeführt werden.
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Zusätzlich können die in der 2 am oberen Ende dargestellten Vorgewendeabschnitte jeweils als oberes Vorgewende klassifiziert sein und der unten dargestellte Vorgewendeabschnitt als unteres Vorgewende. Ebenso kann der rechts dargestellte Seitenabschnitt entsprechend als rechte Seite klassifiziert sein und die links dargestellten Seitenabschnitte als linke Seite. Auch diese Klassifizierung kann manuell oder automatisch mittels eines separaten Verfahrens vorgenommen werden.
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Die Verbindungspunkte der einzelnen Abschnitte 4 sind in 3 als ausgefüllte Kreise dargestellt, wobei demgegenüber der Verbindungspunkt 4.1 als offener Kreis dargestellt ist und den einzigen Trennpunkt der in 3 dargestellten landwirtschaftlichen Fläche markiert, da an diesen ein Seitenabschnitt 3 und ein Vorgewendeabschnitt 2 anschließen und der dem Inneren der Fläche 1 zugewandte Winkel zudem einen Grenzwinkel α überschreitet, der in diesem Fall 180° beträgt.
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Es wird somit eine als strichpunktierte Linie dargestellte Trennlinie 5 gebildet, welche ausgehend von dem Trennpunkt in Richtung der gegenüberliegenden Seite des Feldes 1 verläuft. Vorzugsweise ist eine Bezugsachse 6 festgelegt, welche eine bevorzugte Bearbeitungsrichtung definiert. Es ist eine zu dieser Bezugsachse 6 parallele Achse definierbar, welche das obere und das untere Vorgewende verbindet (nicht dargestellt). Es wird die Trennlinie 5 vorzugsweise derart definiert, dass sie zu der Bezugsachse 6 parallel verläuft.
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Die entstandenen Teilflächen 1.1 und 1.2 können nun bzgl. ihrer Vorgewendelängen O1, O2, U1 und U2 analysiert werden, wie in 4 dargestellt. So kann vorgesehen sein, dass zur Angleichung des Verhältnisses der Vorgewende der beiden Teilflächen O1/U1 und O2/U2 die Ausrichtung der Trennlinie verschoben wird, insbesondere die Trennlinie ausgehend vom Trennpunkt verkippt wird, bis zumindest näherungsweise gilt: O1/U1 = O2/U2, wie in 5 dargestellt.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch der Winkel γ zwischen der Trennlinie 5 und dem an die Trennlinie angrenzenden Seitenabschnitt überprüft werden und dieser derart angepasst werden, dass er möglichst 180° entspricht oderzumindest einen festgelegten zweiten Grenzwinkel nicht unterschreitet. Somit kann sichergestellt werden, dass entlang der Trennlinie und dem daran anschließenden Seitenabschnitt die Bearbeitung ohne Unterbrechung stattfinden kann, da der minimale Bearbeitungsradius, welcher typischerweise durch die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine vorgegeben wird, nicht unterschritten wird.
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Anschließend können nun, beispielsweise mittels eines separaten Verfahrens die Bearbeitungsspuren ermittelt werden. Diese verlaufen bevorzugt zumindest annähernd parallel zu der Bezugsachse 6 und in den Randbereichen der Teilflächen 1.1 und 1.2 jeweils parallel zu den Seitenabschnitten und der Trennlinie.
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Eine zweite landwirtschaftliche Fläche 10, welche eine Aussparung 11 enthält, ist in 6 dargestellt. Sowohl die landwirtschaftliche Fläche 10, als auch die Aussparung 11 sind von einem geschlossenen Polygonzug begrenzt und es sind wiederum die Abschnitte der Polygone klassifiziert als Vorgewendeabschnitte 12 und Seitenabschnitte 13 und dargestellt als gestrichelte bzw. durchgezogene Linien.
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Trennpunkte 14 werden wiederum an Verbindungspunkten benachbarter Abschnitte platziert, sofern der der ersten Fläche zugewandte Winkel zwischen den Abschnitten den Grenzwert von hier 180° überschreitet und ein Seitenabschnitt auf einen Vorgewendeabschnitt trifft. In diesem Ausführungsbeispiel trifft dies auf alle Verbindungspunkte der Aussparung 11 zu.
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Es wird nun also ausgehend von den Trennpunkten 14 jeweils eine Trennlinie 20 zum gegenüberliegenden Vorgewende erzeugt, wie in 7 dargestellt. Hierbei ist zu beachten, dass die Trennlinie zur gegenüberliegenden Seite der landwirtschaftlichen Fläche verläuft. Im vorliegenden Beispiel würden die Vorgewendeabschnitte 16 als oberes Vorgewende definiert, während der Vorgewendeabschnitt 17 als unteres Vorgewende definiert wäre. Entsprechend wäre der Vorgewendeabschnitt 18 der Aussparung 11, der dem unteren Vorgewendeabschnitt der Fläche 10 direkt gegenüberliegt als oberes Vorgewende bzw. oberer Vorgewendeabschnitt definiert, obwohl dies der in der Darstellung unten liegende Vorgewendeabschnitt der Aussparung 11 ist. Entsprechend wäre der in der Darstellung oben liegende Vorgewendeabschnitt 19, der Aussparung 11 als unterer Vorgewendeabschnitt definiert, da dieser dem oberen Vorgewende 16 der Fläche 10 gegenüberliegt.
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Zur Verbindung der Trennpunkte 14 mit der gegenüberliegenden Seite der landwirtschaftlichen Fläche 10 mittels Trennlinien würden nun also Trennlinien 20 ausgehend von den Trennpunkten 14 zum gegenüberliegenden Vorgewende gezogen. Also von den Trennpunkten 14 der Aussparung 11, die an den oberen Vorgewendeabschnitt 18 angrenzen zum unteren Vorgewendeabschnitt 17 der landwirtschaftlichen Fläche 10 und von dem unteren Vorgewendeabschnitt 19 der Aussparung 11 zum oberen Vorgewende 16 der landwirtschaftlichen Fläche 10. Hierbei soll die Trennlinie die Aussparung 11 möglichst nicht schneiden und, sofern eine solche festgelegt ist, die Trennlinie parallel zu der Bezugsachse 21 verlaufen.
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Es kann nun zusätzlich in zu 5 analoger Weise die Orientierung der Trennlinien in der in 8 dargestellten Weise angepasst werden, um beispielsweise das Verhältnis von einander in einer Teilfläche gegenüberliegenden Vorgewendeabschnitten anzugleichen. Alternativ oder zusätzlich können auch die Winkel zwischen den Trennlinien und daran angrenzenden Seitenabschnitten 22 betrachtet werden und dieser Winkel möglichst an 180° angepasst bzw. derart gewählt werden, dass ein zweiter Grenzwinkel nicht unterschritten wird. Es kann vorgesehen sein die Trennlinien auf der oberen und unteren Seite der Aussparung anzupassen oder nur auf einer Seite der Aussparung. Als Kriterium kann hierbei herangezogen werden, ob sich durch eine Anpassung der Trennlinien zu Angleichung der Vorgewendelängen gleichzeitig auch die Winkel zwischen den Trennlinien und den daran anschließenden Abschnitten bzw. Seitenabschnitten der Begrenzung der Aussparung in gewünschter Weise anpassen lässt.
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Eine dritte landwirtschaftliche Fläche 30 ist wiederum in schematischer Darstellung als Polygonzug in 9 gezeigt. Diese weist ebenfalls eine Aussparung 31 auf. Die landwirtschaftliche Fläche zeigt Vorgewendeabschnitte 32 und Seitenabschnitte 33.
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Die Aussparung 31 weist in diesem Fall keine Vorgewendeabschnitte auf. Der Grund kann beispielsweise sein, dass der Winkel zwischen benachbarten Seitenabschnitten, insbesondere beim Wechsel von einem rechten Seitenabschnitt auf einen linken Seitenabschnitt dies nicht erfordert, beispielsweise weil die Aussparung in Vorbeifahrt bearbeitet werden kann, ohne einen Wendevorgang an den Stirnseiten durchführen zu müssen. Ob dies möglich ist, hängt typischerweise von den Maschinenparametern der landwirtschaftlichen Maschine ab, mit der die landwirtschaftliche Fläche bearbeitet werden soll.
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Die vierseitige Aussparung 31 hat somit zwei rechte Seitenabschnitte 32.1, 32.2 und zwei linke Seitenabschnitte 32.3, 32.4. Wahlweise können die Seitenabschnitte 32.1 und 32.2 auch als linke Abschnitte und die Seitenabschnitte 32.3. und 32.4 als rechte Abschnitte definiert werden. An der vorgehensweise ändert dies nichts. Somit ergeben sich an den Verbindungspunkten der Abschnitte der Aussparung, an welchen ein rechter und ein linker Seitenabschnitt aufeinandertreffen jeweils ein Trennpunkt 34.1, 34.2. Ausgehend von diesem Trennpunkt wird wiederum jeweils eine Trennlinie 36.1, 36.2 zur gegenüberliegenden Seite der landwirtschaftlichen Fläche 30 erzeugt, ohne die Aussparung 31 zu schneiden, wie in 10 dargestellt, wobei die obere Trennlinie 36.1 bzgl. der Angleichung der Längen der Vorgewendeabschnitte der Teilflächen bereits im Vergleich zur Bezugsachse 35 der Teilflächen leicht verkippt dargestellt ist.
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Ergibt sich wie in 11 dargestellt durch die Anpassung einer Trennlinie 36.1 am Trennpunkt ein Winkel γ, zwischen der Trennlinie und einem an die Trennlinie angrenzen Abschnitt, der einen zweiten Grenzwinkel unterschreitet, beispielsweise 170°, so kann es notwendig sein, den entsprechenden, an die Trennlinie 36.1 angrenzenden Abschnitt 32.4 in einen Vorgewendeabschnitt umzuklassifizieren und an der anderen Seite dieses neuen Vorgewendeabschnitts 32.4 einen zweiten Trennpunkt 34.3 zu erzeugen.
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Ausgehend von diesem zweiten Trennpunkt wird nun entweder eine neue Trennlinie 36.3 erzeugt, wenn der erste und der zweite Trennpunkt 34.2, 34.3 vorher an keinem Vorgewendeabschnitt lagen, was im vorliegenden Fall zutrifft. Wenn beispielsweise der Seitenabschnitt 32.2 jedoch vorher bereits als Vorgewendeabschnitt klassifiziert gewesen wäre, der Trennpunkt 34.2 also mit anderen Worten bereits an einem Vorgewendeabschnitt gelegen hätte, wäre die Trennlinie 36.1 als Trennlinie ausgehend vom neuen Trennpunkt 34.3 parallel verschoben worden. In diesem Fall würde also vom Trennpunkt 34.2 keine Trennlinie mehr ausgehen. Der Grund ist, dass in diesem Fall ein Vorgewende bei Abschnitt 32.2 ja um den Abschnitt 32.4 erweitert worden wäre, sodass die Trennlinie bei 34.2 überflüssig geworden wäre.
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Eine vierte landwirtschaftliche Fläche 40 mit einer Einbuchtung 41 ist dargestellt in 12. Diese landwirtschaftliche Fläche 40 weist linke Seitenabschnitte 43.1 und einen rechten Seitenabschnitt 43.2 sowie untere Vorgewendeabschnitte 42.2 und obere Vorgewendeabschnitte 42.1 auf. Die Einbuchtung wird ebenfalls durch Vorgewendeabschnitte gebildet, da diese eher senkrecht auf der bevorzugten Bearbeitungsrichtung stehen, welche durch die Bezugsachse 45 definiert wird. Zweckmäßigerweise ist hierbei der untere Abschnitt der Einbuchtung als oberer Vorgewendeabschnitt 42.1 definiert, da er dem breiten unteren Vorgewende der Fläche 40 gegenüberliegt. Entsprechend ist der obere Abschnitt der Einbuchtung 41 als unterer Vorgewendeabschnitt 42.2 definiert.
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Da an der Einbuchtung ein oberer Vorgewendeabschnitt und ein unterer Vorgewendeabschnitt aufeinanderstoßen, soll an dieser Stelle ein Trennpunkt 46 erzeugt werden. In diesem speziellen Fall, wo der Trennpunkt 46 ein oberes Vorgewende und ein unteres Vorgewende verbindet, wird eine Trennlinie 47 derart konstruiert, dass sie die beiden einander gegenüberliegenden Vorgewende 48, 49 der landwirtschaftlichen Fläche 40 verbindet, der Trennpunkt 46 nur berührt wird, jedoch die Trennlinie 47 nicht in dem Trennpunkt endet und die Trennlinie ansonsten zumindest annähernd parallel zur der Bezugsachse 45 verläuft. Die Trennlinie 47 kann hierbei beispielsweise zur Angleichung der Längen der Vorgewende der durch die Trennlinien gebildeten drei Teilflächen 50.1, 50.2 und 50.3 auch entsprechend komplett oder teilweise verkippt werden. Teilweise verkippen meint hierbei, dass die Trennlinie 47 nur segmentweise, also beispielsweise der obere Teil, verkippt wird, wobei die Segmente durch den Trennpunkt 46 begrenzt sind.
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Eine fünfte landwirtschaftliche Fläche 60 ist in 13 dargestellt. Die landwirtschaftliche Fläche weist Vorgewendeabschnitte 62 und Seitenabschnitte 63, 63.1, 63.2 auf. An dem Trennpunkt 64.1 treffen ein Seitenabschnitt 63.1 und ein Vorgewendeabschnitt 62 aufeinander, wobei der der Fläche 60 zugewandte Winkel einen festgelegten Grenzwert α überschreitet. Die von dem Trennpunkt 64.1 ausgehende Trennlinie 65 wird zunächst parallel zur Bezugsachse 61 konstruiert, welche die bevorzugte Bearbeitungsrichtung für die Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche 60 festlegt. Zudem wird eine weitere Trennlinie 65.2 von dem Trennpunkt 64.2 ausgehend zunächst parallel zur Bezugsachse 61 konstruiert, welche die bevorzugte Bearbeitungsrichtung für die Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche 60 festlegt.
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Es kann nun vorteilhaft die Orientierung der Trennlinie 65 derart angepasst werden, dass die Trennlinie 65 die beiden Trennpunkte 64.1 und 64.2 verbindet, sodass eine Trennlinie, beispielsweise die Trennlinie 65.2 entfernt werden kann, wie in 14 dargestellt, so dass nur zwei Teilflächen 67 und 68 statt drei Teilflächen erzeugt werden.
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Die Änderung der Orientierung, der Trennlinie kann insbesondere dann erfolgen, wenn der Abstand zwischen dem Punkt 66 an dem die Trennlinie auf das Vorgewende trifft und dem Trennpunkt 64.2 einen festgelegten Grenzwert unterschreitet. Mit anderen Worten soll bei derartigen Konstellationen die Erzeugung einer weiteren Teilfläche vermieden werden, wenn deren Vorgewendebreite einen festgelegten Grenzwert nicht überschreitet. Es kann statt dem Abstand zwischen dem Trennpunkt 64.2 und dem Punkt 66 auch der Abstand zwischen einem an den Trennpunkt 64.2 anschließenden Seitenabschnitt 63.2 und der Trennlinie 65 betrachtet werden oder auch einer durch den Abschnitt 63.2 verlaufenden, den Abschnitt verlängernden Geraden. Da dieser Seitenabschnitt 63.2 annähernd parallel verläuft ist hier eine Änderung der Orientierung der Trennlinie 65, wie im 14 dargestellt, besonders vorteilhaft. Gleiches gilt natürlich für den Trennpunkt 64.1 bzw. den an diesen Trennpunkt anschließenden Abschnitt 63.1, falls die Trennlinie 65 von dem Trennpunkt 64.2 aus konstruiert wird.
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Es kann auch vorgesehen sein, eine Änderung der Orientierung, beispielsweise ein Verkippen der Trennlinie 65 nur zu gestatten, wenn der Winkel zwischen der Trennlinie und den jeweils an den oder die Trennpunkte 64.1, 64.2 dieser Trennlinie anschließenden Seitenabschnitte einen festgelegten zweiten Grenzwinkel nicht unterschreitet oder überschreitet. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass weiterhin eine durchgehende Bearbeitung entlang der Trennlinie und daran anschließender Seitenabschnitte ohne Unterbrechung des Arbeitsprozesses möglich ist.
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Eine sechste landwirtschaftliche Fläche 70 ist in 15 dargestellt. Diese landwirtschaftliche Fläche 70 soll vorteilhaft in zwei Teilflächen 71, 72 unterteilt werden und die Teilfläche 71 entlang der Bezugsachse 75 bearbeitet werden, während die Teilfläche 72 entlang der Bezugsachse 76 bearbeitet wird.
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Die Abschnitte der landwirtschaftlichen Fläche 70 werden wiederum automatisch oder manuell als Seitenabschnitte 73, 73.1, 73.2, 73.3 und Vorgewendeabschnitte 74, 74.1 klassifiziert. Der in der 15 oben dargestellte Abschnitt ist hierbei in einen Vorgewendeabschnitt 74.1 und einen Seitenabschnitt 73.1 unterteilt. Dies kann automatisch mittels eines Verfahrens zur Klassifizierung der Abschnitte eines geschlossenen Polygonzuges, der eine landwirtschaftliche Fläche begrenzt, in Seitenabschnitte und Vorgewendeabschnitte anhand der Geometrie der landwirtschaftlichen Fläche 70 erfolgen. Alternativ können die Abschnitte auch manuell durch den Benutzer klassifiziert werden.
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Zur Erzeugung des Trennpunktes 77 mittels des vorliegenden Verfahrens kann vorgesehen sein den entsprechenden Grenzwinkel α kleiner als 180° zu wählen. In diesem Fall würde, weil der Seitenabschnitt 73.1 und der Vorgewendeabschnitt 74.1 einen Winkel von 180° einschließen ein entsprechender Trennpunkt 77 erfindungsgemäß erzeugt werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass dem Anwender des vorliegenden Verfahrens die Möglichkeit gegeben wird manuell Trennpunkte festzulegen, zu entfernen und/oder zu verschieben, falls beispielsweise der Grenzwert größer als 180° gewählt wurde. Von dem Trennpunkt 77 aus wird eine Trennlinie 78 erzeugt, die wie gefordert die landwirtschaftliche Fläche in zwei Teilflächen 71 und 72 zerlegt. Die Trennlinie verläuft zunächst auch bzgl. der größeren Teilfläche 71 zumindest annähernd in Richtung der gegenüberliegenden Seite der landwirtschaftlichen Fläche und parallel zu der Bezugsachse 75.
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Es kann nun zusätzlich überprüft werden, ob in der Nähe des Punktes 79 in dem die Trennlinie 78 einen Seitenabschnitt 73 berührt ein Verbindungspunkt 80 zweier Abschnitte 73.2 und 73.3 liegt, so dass durch Änderung der Orientierung der Trennlinie 78 eine Verbindung zwischen der Trennlinie und dem Verbindungspunkt 80 geschaffen werden kann, wie in 16 dargestellt. Eine Umorientierung wird hierbei vorteilhafterweise nur dann vorgenommen, wenn der Abstand geringer ist, als ein zuvor festgelegter Grenzwert. Alternativ kann auch die Orientierung und der Abstand der Trennlinie relativ zu den in der Nähe des Punktes 80 liegenden Abschnitten 73.3 und 73.2 überprüft werden und bei zumindest annähernder Parallelorientierung eine Umorientierung der Trennlinie 78 vorgenommen werden.
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Die zuvor anhand der Ausführungsbeispiele beschriebenen Aspekte der Erfindung sind allgemein auf beliebige Feldgeometrien anwendbar und insbesondere auch kombinierbar. Das Herausgreifen einzelner Aspekte dient hier vor allem der Wahrung der Übersichtlichkeit und Klarheit des jeweiligen Ausführungsbeispiels.
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Die Begriffe oberes Vorgewende und oberer Vorgewendeabschnitt werden allgemein bzgl. der Klassifizierung von Abschnitten synonym verwendet und beziehen sich allgemein auf die Klassifizierung von Vorgewendeabschnitten, gleiches gilt für die Begriffe unteres Vorgewende und unterer Vorgewendeabschnitt. Hierbei gilt, dass das obere Vorgewende oder ein oder mehrere obere Vorgewendeabschnitte einer landwirtschaftlichen Fläche und/oder Teilfläche dem unteren Vorgewende bzw. einem oder mehreren unteren Vorgewendeabschnitten zumindest teilweise gegenüberliegen. Oberes Vorgewende bzw. oberer Vorgewendeabschnitt ist hierbei nicht mit der Darstellung in den Ausführungsbeispielen verknüpft, so dass ein oberes Vorgewende und/oder ein oberer Vorgewendeabschnitt auch im unteren Bereich einer landwirtschaftlichen Fläche oder Teilfläche dargestellt sein können, wie beispielsweise in dem Ausführungsbeispiel der 6 - 8 gezeigt anhand der Begrenzung der Aussparung 11. Wenn auf die jeweilige Position in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Bezug genommen werden soll, ist dies explizit dadurch gekennzeichnet, dass von „oben dargestelltem Vorgewende“ oder „oben dargestelltem Vorgewendeabschnitt“ oder „in der Darstellung oben liegendem Vorgewendeabschnitt“ die Rede ist. Gleiches gilt entsprechend für unteres Vorgewende bzw. unterer Vorgewendeabschnitt sowie rechte Seite bzw. rechter Seitenabschnitt und linke Seite bzw. linker Seitenabschnitt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2446725 B1 [0004]
- DE 102014108075 A1 [0006]
