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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbsttätigen Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine auf einer zu bearbeitenden landwirtschaftlichen Fläche sowie ein Steuergerät zum Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Die
DE 10 2016 209 437 A1 zeigt ein selbsttätiges Lenksystem zur Führung eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs über ein Feld.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein präziseres Verfahren bzw. System zum selbsttätigen Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Steuergerät zum Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.
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Demgemäß ist vorgesehen:
- - ein Verfahren zum selbsttätigen Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine auf einer zu bearbeitenden landwirtschaftlichen Fläche, mit folgenden Schritten: Optisches Erfassen eines in Fahrtrichtung der Maschine liegenden Bereichs der Fläche in einer ersten Aufnahme mittels eines ersten optischen Sensors in einer ersten Position mit einer ersten Blickrichtung; Optisches Erfassen eines in Fahrtrichtung der Maschine liegenden Bereichs der Fläche in einer zweiten Aufnahme mittels eines zweiten optischen Sensors in einer zweiten Position mit einer zweiten Blickrichtung; Erkennen einer Fahrgasse in der ersten Aufnahme und in der zweiten Aufnahme; Ermitteln einer ersten Trajektorie aufgrund der ermittelten Fahrgasse der ersten Aufnahme; Ermitteln einer zweiten Trajektorie aufgrund der ermittelten Fahrgasse der zweiten Aufnahme; Ermitteln eines Lenksignals, mittels welchem die Maschine entlang der Fahrgasse gesteuert wird, anhand der ersten und/oder der zweiten Trajektorie; sowie
- - ein Steuergerät zum Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine mit einem ersten optischen Sensor, einem zweiten optischen Sensor, einem Datenspeicher, einer Recheneinheit sowie mit einer Schnittstelle zu einem Lenksystem der landwirtschaftlichen Maschine, wobei der erste optische Sensor bezüglich einer Längsachse, Hochachse und/oder Querachse der Maschine symmetrisch zu dem zweiten optischen Sensor angeordnet ist, wobei der erste optische Sensor und der zweite optische Sensor eingerichtet sind, Aufnahmen einer Fläche in Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Maschine zu erstellen, der Datenspeicher eingerichtet ist, die Aufnahmen zu speichern und die Recheneinheit eingerichtet ist, eine Trajektorie zum Lenken der landwirtschaftlichen Maschine aufgrund der Aufnahmen zu ermitteln und eingerichtet ist, aufgrund der ermittelten Trajektorie ein Lenksignal zum Lenken der landwirtschaftlichen Maschine zu ermitteln.
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Ziel der Landwirtschaft ist die zielgerichtete Herstellung pflanzlicher oder tierischer Erzeugnisse auf einer zu diesem Zweck bewirtschafteten Fläche. In dieser Patentanmeldung umfasst der Begriff „Landwirtschaft“ auch Forstwirtschaft.
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Landwirtschaftliche Maschinen sind beispielsweise landwirtschaftliche Fahrzeuge, z.B. Traktoren, Holzvollernter, Erntemaschinen wie Mähdrescher und dergleichen.
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Landwirtschaftliche Flächen sind beispielsweise bewirtschaftete Felder, Äcker, Beete oder Wälder.
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Optische Sensoren sind beispielsweise Kameras. Eine Erfassung eines Objekts ist eine Aufnahme eines Objekts. Beispielsweise ist die Aufnahme eines Gebäudes mit einer Kamera eine Erfassung des Gebäudes. Ein optischer Sensor, der eine Bildaufnahme erzeugt, weist einen Blickwinkel sowie eine Blickrichtung auf. Die Blickrichtung kann als Bezugsvektor des Blickwinkels angegeben werden, z.B. die Winkelhalbierende des Blickwinkels, und ist über den Rollwinkel, Gierwinkel und/oder Nickwinkel eines optischen Sensors einstellbar.
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Als Fahrgasse bezeichnet man den Teil einer landwirtschaftlichen Fläche, der während des Wachstums der Kulturpflanze befahren wird. Meist werden die Streifen, in denen gefahren wird, nicht eingesät, um Saatgut zu sparen. So werden bei Getreidefeldern kaum Getreidepflanzen durch Reifen beschädigt. Fahrgassen werden üblicherweise parallel im Abstand von 10 bis 36 Metern angelegt. Dies hängt vor allem von den im Betrieb vorhandenen Geräten ab. Insbesondere Feldspritzen und Düngerstreuer geben über ihre Arbeitsbreiten den Abstand der Fahrgassen zueinander vor. Problematisch kann es sein, wenn Getreidepflanzen sich nach dem Überfahren wieder erholen.
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Fahrgassen weisen häufig zwei Spuren, die in der Landwirtschaft oft als Vertiefungen im Boden ausgebildet sind, auf. Abhängig von der Blickrichtung auf eine Spur, der Entfernung eines erfassenden Sensors zu der Spur und der Bewuchshöhe der Umgebung der Spur, sind Spuren oft als Kanten, Verschattungen oder Farbunterschiede in einem Bild erkennbar.
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Eine Trajektorie, auch Bahnkurve, ein Pfad oder Weg ist der Verlauf einer Raumkurve oder Oberflächenkurve, entlang der sich ein Körper oder ein Punkt, beispielsweise der Schwerpunkt eines starren Körpers, bewegt.
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Als räumliche Bewegung von Körpern betrachtet man drei translatorischen Bewegungen in Richtung der Hauptachsen, nämlich die Längsbewegung entlang der Längsachse, die Querbewegung entlang der Querachse und die Hubbewegung entlang der Hochachse, oft kombiniert mit der Längsbewegung bei der Fahrt im Gefälle oder der Steigung. Eine reine Hubbewegung realisieren z.B. Hubbühnen. Ferner betrachtet man auch die drei rotatorischen Bewegungen um die drei Hauptachsen, nämlich das Gieren um die Hochachse, das Nicken um die Querachse und das Rollen um die Längsachse.
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Die Plausibilisierung, auch Validierung oder Überprüfung, ist eine Methode, in deren Rahmen ein Wert oder ein Ergebnis daraufhin überprüft wird, ob es überhaupt plausibel, also annehmbar, einleuchtend und nachvollziehbar sein kann oder ob davon auszugehen ist, dass der Wert oder das Ergebnis fehlerbehaftet ist. Für eine Plausibilisierung kann das Zurückgreifen auf ungenauere Daten oder eine verringerte Rechengenauigkeit ausreichend sein.
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Eine Schnittstelle ist eine Einrichtung zwischen wenigstens zwei Funktionseinheiten, an der ein Austausch von logischen Größen, z.B. Daten, oder physikalischen Größen, z.B. elektrischen Signalen, erfolgt, entweder nur unidirektional oder bidirektional. Der Austausch kann analog oder digital erfolgen. Der Austausch kann ferner drahtgebunden oder drahtlos erfolgen.
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Positionssysteme dienen der Positionsschätzung, also der Schätzung eines Ortes in Bezug zu einem definierten Fixpunkt. Ein Beispiel für ein Positionssystem ist GPS (global positioning system).
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Die Bestimmung von Positionen auf Grundlage von Satellitenortungssystemen wie z.B. GPS, erfolgt über die Auswertung von Signallaufzeiten zwischen den zu empfangenden Satelliten und den jeweils zu ortenden Empfänger am Boden. Die Messung der Signallaufzeiten unterliegt zufälligen und systematischen Schwankungen oder Fehlern. So werden sich beispielsweise die Anzahl und Anordnung der sichtbaren Satelliten, die wechselnden Verhältnisse in der Atmosphäre sowie die Bebauung am Boden auf die Messung auswirken. Im Ergebnis lässt sich daher kein genauer Punkt auf der Erde bestimmen, sondern eine Fläche, in der dieser Punkt wahrscheinlich liegt. Je stärker die negativen Effekte wirken, desto größer ist auch diese Fläche, d.h. desto ungenauer wird die Bestimmung der gesuchten Koordinate. Daher reicht die bisher genutzte Satellitenortung für eine Positionsschätzung oft nicht aus.
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Die Positionsbestimmung in Relation zu Umgebungsmerkmalen wird auch als simultaneous localization and mapping, abgekürzt SLAM, bezeichnet.
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Wird ein Körper an einer bekannten Position erfasst, kann eine Positionsschätzung auch aufgrund einer vom Körper registrierten Eigenbewegung erfolgen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist es, eine zu befahrende Fahrgasse einer landwirtschaftlichen Fläche, mittels zweier optischer Sensoren zu erfassen, wobei die optischen Sensoren eine bekannte und unterschiedliche Position aufweisen. Aufgrund der verschiedenen Positionen der optischen Sensoren weist die Fahrgasse in der ersten Aufnahme des ersten optischen Sensors andere optische Merkmale bzw. Charakteristiken auf wie die Fahrgasse in der zweiten Aufnahme des zweiten optischen Sensors auf. Die Erfindung sieht vor, eine Fahrgasse in der ersten bzw. zweiten Aufnahme zu erkennen und hieraus eine erste bzw. zweite Trajektorie zu ermitteln. Die Trajektorie dient der Bahnführung der landwirtschaftlichen Maschine.
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Obgleich für das Ermitteln einer Trajektorie, entlang der die landwirtschaftliche Maschine zu steuern ist, im Idealfall lediglich eine Aufnahme erforderlich ist, sieht die Erfindung vor, mittels der zweiten Aufnahme die Ausfallsicherheit eines Verfahrens zum selbsttätigen Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine zu verbessern.
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Bei einem Einsatz auf einer landwirtschaftlichen Fläche kommt es häufig vor, dass die Trajektorie aus der ersten Aufnahme nicht zuverlässig ermittelt werden kann, beispielsweise aufgrund von Sonneneinstrahlung oder anderen ungünstigen Wetterverhältnissen oder aufgrund eines verschmutzten optischen Sensors. Für diesen Fall sieht die Erfindung das Ermitteln einer zweiten Trajektorie in einer zweiten Aufnahme vor.
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Optional ermöglicht es die Erfindung auch, die erste Trajektorie aufgrund der zweiten Trajektorie weiter zu verarbeiten, beispielsweise zu plausibilisieren oder eine zu der ersten Trajektorie und der zweiten Trajektorie interpolierende Trajektorie zu ermitteln.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die erste Trajektorie mittels der zweiten Trajektorie plausibilisiert. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die zweite Trajektorie mittels der ersten Trajektorie plausibilisiert wird. Beim Einsatz auf dem Feld lassen sich optische Merkmale in einer Aufnahme eines optischen Sensors häufig aufgrund von perspektivischen Verzerrungen nicht eindeutig zuordnen. Da die Merkmale, mittels welchem eine Fahrgasse in einer Aufnahme erkennbar ist, von der Blickrichtung bzw. von der Perspektive des optischen Sensors abhängt, lässt sich eine Fahrgasse in der ersten Aufnahme häufig aufgrund anderer Merkmale erkennen wie in der zweiten Aufnahme.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der erste optische Sensor bezüglich einer Längsachse, Hochachse und/oder Querachse der Maschine symmetrisch zu dem zweiten optischen Sensor angeordnet. Die symmetrische Anordnung der optischen Sensoren verringert den Rechenaufwand eines Verfahrens zum selbsttätigen Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine, da die unterschiedlichen Positionen der optischen Sensoren nicht aus den beiden Aufnahmen herausgerechnet werden müssen bzw. aufgrund von Symmetrieeigenschaften leicht herauszurechnen sind. Es ist davon auszugehen, dass die Fahrgasse in der ersten Aufnahme spiegelverkehrt zu der Fahrgasse in der zweiten Aufnahme abgebildet ist. Weist eine Fahrgasse zwei Spuren auf, so lassen sich die beiden Aufnahmen fusionieren, indem die Benennung der Spuren vertauscht wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die erste Trajektorie und/oder die zweite Trajektorie mittels weiteren Positionsdaten der Maschine plausibilisiert. Somit lässt sich die ermittelte Trajektorie überprüfen.
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Dabei ist es weiter zweckmäßig, wenn die weiteren Positionsdaten auf einem GPS-Signal und/oder auf einer registrierten Eigenbewegung der Maschine basieren. Zwar sind GPS-Signale oft ungenau, jedoch lässt sich die Genauigkeit einer Messung des GPS-Signals ermitteln, sodass auf ein GPS-Signal zurückgegriffen werden kann, wenn das Signal eine ausreichende Genauigkeit aufweist. Verschlechtert sich das GPS-Signal im Folgenden, so lässt sich die Position der landwirtschaftlichen Maschine auch aufgrund der registrierten Eigenbewegung der Maschine, die nach der Erfassung des ausreichend genauen GPS-Signals registriert wurde, schätzen.
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Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass etwa ein Parkplatz der landwirtschaftlichen Maschine bekannt ist und die Positionsschätzung aufgrund des bekannten Parkplatzes und der registrierten Eigenbewegung der Maschine geschätzt wird.
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Es versteht sich, dass die Bewuchshöhe beispielsweise mit sensorischen Mitteln erfasst werden kann oder alternativ beispielsweise aufgrund eines Datums oder aufgrund einer Jahreszeit geschätzt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind der erste optische Sensor und der zweite optische Sensor eingerichtet, eine Fahrgasse mit einer ersten Spur und mit einer zweiten Spur zu erkennen. Fahrgassen in einer landwirtschaftlichen Fläche weisen häufig zwei Spuren auf. Zwar ist es auch möglich, eine zweispurige Fahrgasse lediglich mittels einer Spur zu erkennen, dennoch lässt sich das Ergebnis der erkannten Trajektorie der Fahrgasse verbessern bzw. präzisieren, wenn die landwirtschaftlichen Maschine aufgrund der ersten und der zweiten erkannten Spur gelenkt wird.
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Dabei ist es weiter zweckmäßig, wenn die erste Spur von dem ersten optischen Sensor als Spur erfasst wird und die zweite Spur von dem ersten optischen Sensor aufgrund einer Kante in der ersten Aufnahme und oder aufgrund eines Farbunterschiedes in der ersten Aufnahme erfasst wird. Dementsprechend kann vorgesehen sein, dass die zweite Spur von dem zweiten optischen Sensor als Spur erfasst wird und die erste Spur von dem zweiten optischen Sensor aufgrund einer Kante in der zweiten Aufnahme und/oder aufgrund eines Farbunterschiedes in der zweiten Aufnahme erfasst wird.
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Dies verbessert, insbesondere die Genauigkeit des Verfahrens zum selbsttätigen Lenken bei höheren, Bewuchshöhen, wenn die zweite Spur von dem ersten optischen Sensor lediglich aufgrund von Farbunterschieden oder Kanten erfasst werden kann.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
- 1 ein schematisches Beispiel eines Verarbeitungsschrittes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 ein schematisches Beispiel eines Verarbeitungsschrittes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 3 ein schematisches Beispiel eines Verarbeitungsschrittes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 4 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung; sowie
- 5 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung.
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Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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In den Figuren der Zeichnungen sind gleiche, funktionsgleiche und gleichwirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nicht anders ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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1 zeigt eine erste Aufnahme 11 eines ersten optischen Sensors 51 sowie eine zweite Aufnahme 13 eines zweiten optischen Sensors 53. Der erste optische Sensor 51 und der zweite optische Sensor 53 sind an der Frontseite einer landwirtschaftlichen Maschine angebracht. Die optischen Sensoren 51 und 53 sind symmetrisch und auf gleicher Höhe montiert und weisen jeweils den gleichen Gierwinkel, Nickwinkel und Rollwinkel auf. Dementsprechend sind die erste Aufnahme 11 und die zweite Aufnahme 13 in 1 zueinander achsensymmetrisch.
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In 1 ist ferner dargestellt, dass eine Fahrgasse 15 mittels eines Verfahrens zum selbsttätigen Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine erkannt wurde. Die Fahrgasse 15 umfasst zwei Spuren, nämlich eine rechte Spur sowie eine linke Spur. Dementsprechend wurden mittels des Verfahrens zum selbsttätigen Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine in der ersten Aufnahme 11 eine erste Trajektorie 17 der linken Spur sowie eine erste Trajektorie 18 der rechten Spur erkannt. Ferner wurden mittels des Verfahrens in der zweiten Aufnahme 13 eine zweite Trajektorie 19 der rechten Spur sowie eine zweite Trajektorie 20 der linken Spur erkannt. Die Spurerkennung erfolgt durch ein tiefes neuronales Netzwerk (englisch deep neural network), welches mittels „semantic segmentation“ in einem überwachten Lernverfahren trainiert wurde. Semantic segmentation ist ein Verfahren zur Kategorisierung von Pixeln oder Bereichen in Bildern in Abhängigkeit dessen, welche Information das Pixel oder der Bereich enthält, also je nach dem was von dem Pixel/Bereich gezeigt wird.
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Aus 1 ist ferner ersichtlich, dass die beiden Spuren der Fahrgasse 15 entsprechend ihrer Lage bezüglich des ersten bzw. zweiten optischen Sensors 51 bzw. 53 kategorisiert wurden. Dementsprechend sind auch die ersten Trajektorien 17, 18 in der ersten Aufnahme 11 bzw. die zweiten Trajektorien 19, 20 in der zweiten Aufnahme 13, die von dem ersten Sensor 51 erzeugt wurde, bezüglich ihrer Lage zu dem ersten Sensor 51 bzw. zu dem zweiten Sensor 53 kategorisiert. Aufgrund der Symmetrieeigenschaften der ersten Aufnahme 11 und der zweiten Aufnahme 13 entspricht die Kategorisierung der ersten Trajektorien 17, 18 der ersten Aufnahme 11 einer Umkehrung der Kategorisierung der zweiten Trajektorien 19 und 20 der zweiten Aufnahme 13. Dementsprechend ist die zweite Trajektorie 20 der linken Spur in der zweiten Aufnahme 13 der gleichen Kategorie zugeordnet, wie die erste Trajektorie 18 der rechten Spur der ersten Aufnahme 11 und die zweite Trajektorie 19 der rechten Spur der zweiten Aufnahme 13 ist der gleichen Kategorie zugeordnet, wie die erste Trajektorie 17 der linken Spur der ersten Aufnahme 11.
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In 1 sind die Spuren der Fahrgasse 15 von den optischen Sensoren 51, 53 deutlich erkennbar. Dies resultiert aus einer relativ niedrigen Bewuchshöhe sowie daraus, dass die Spurkanten klare Konturen aufweisen, da innerhalb der Spuren selbst keine Kulturen wachsen. Aufgrund der klaren Erkennbarkeit der Spuren wurden die Spuren in 1 von dem Verfahren lediglich in zwei Kategorien hinsichtlich ihrer Lage zu dem jeweiligen Sensor 51, 53 zugeordnet.
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2 zeigt eine weitere erste Aufnahme 11 sowie eine weitere zweite Aufnahme 13 ähnlich zu den Aufnahmen gemäß 1. Im Unterschied zu 1 sind die Spuren der Fahrgasse 15 in 2 weniger deutlich erkennbar, da die Bewuchshöhe in 2 höher ist als die Bewuchshöhe in 1 und zudem die Konturen der Spuren weniger deutlich sind als in 1, da die Spuren in 2 teilweise mit Pflanzen eingewachsen sind.
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Aus 2 geht hervor, dass die linke Spur in der ersten Aufnahme 11 für den ersten Sensor 51 deutlich erkennbar war und dementsprechend eine erste Trajektorie 17 zu der Spur ermittelt wurde und entsprechend ihrer Lage zu dem ersten Sensor 51 kategorisiert wurde. Ebenfalls deutlich erkennbar ist die rechte Spur für den zweiten Sensor 53 in der Aufnahme 13. Zu dieser Spur wurde die zweite Trajektorie 19 von dem Verfahren zum selbsttätigen Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine ermittelt. Sofern die gesamte Spur für den ersten Sensor 51 bzw. für den zweiten Sensor 53 in der ersten Aufnahme 11 bzw. in der zweiten Aufnahme 13 deutlich erkennbar ist, ist die gesamte Spur einheitlich kategorisiert.
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Weniger deutlich erkennbar ist jedoch die rechte Spur für den ersten Sensor 51 in der ersten Aufnahme 11 sowie die linke Spur für den zweiten Sensor 53 in der zweiten Aufnahme 13. Zu diesen Spuren wurde in der ersten Aufnahme 11 eine erste Trajektorie 18 mit einem ersten Abschnitt 18.1 und mit einem zweiten Abschnitt 18.2 und in der zweiten Aufnahme 13 eine zweite Trajektorie 20 mit einem ersten Abschnitt 20.1 und einem zweiten Abschnitt 20.2 ermittelt. Der erste Abschnitt der Trajektorie 18.1 bzw. 20.1 war für das Verfahren relativ deutlich erkennbar. Dementsprechend sind der erste Abschnitt 18.1 der ersten Trajektorie 18 in der ersten Aufnahme 11 und der erste Abschnitt 20.1 der zweiten Trajektorie 20 in der zweiten Aufnahme 13 entsprechend ihrer Erkennbarkeit und entsprechend ihrer Lage zu dem optischen Sensor 51 bzw. 53, der die jeweilige Aufnahme 11 bzw. 13 erstellt hat, kategorisiert. Der zweite Abschnitt 18.2 der ersten Trajektorie 18 in der ersten Aufnahme 11 und der zweite Abschnitt 20.2 der zweiten Trajektorie 20 in der zweiten Aufnahme 13 war hingegen für das Verfahren zum selbsttätigen Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine weniger deutlich erkennbar. Dementsprechend ist der zweite Abschnitt 18.2 bzw. 20.2. entsprechend der Lage zu dem jeweiligen Sensor 51 bzw. 53 in der ersten Aufnahme 11 bzw. in der zweiten Aufnahme 13 und entsprechend der Deutlichkeit der Erkennbarkeit, also hier eine verringerte Deutlichkeit, kategorisiert. Aus der geringeren Erkennbarkeit des zweiten Abschnittes 18.2 bzw. 20.2 resultiert eine höhere Unsicherheit bzw. eine höhere Fehleranfälligkeit der erkannten Spur. Aufgrund dessen wird das Verfahren versuchen, die erkannten Spurabschnitte 18.2 bzw. 20.2 weiter zu plausibilisieren.
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3 zeigt die Fahrgassenerkennung in einem Kreuzungsbereich. Die Aufnahme gemäß 3 wurde von einem ersten Sensor 51 erzeugt. Dementsprechend sind die Spuren bzw. die Spurabschnitte 101,102 und 103 entsprechend ihrer Lage zu dem ersten optischen Sensor 51 kategorisiert. Die Spuren bzw. die Spurabschnitte 101,102 und 103 sind ferner hinsichtlich ihrer Erkennbarkeit und hinsichtlich des Verlaufs der Fahrgasse kategorisiert. Dementsprechend werden die Spuren 101,102 und 103 aufgrund ihrer Erkennbarkeit und Lage bezüglich des Sensors kategorisiert, sondern auch hinsichtlich des Fahrgassenverlaufs, wenn mehrere Fahrgassen bzw. mehrere Spuren zur Auswahl stehen. Dementsprechend werden erkannte Fahrgassen auch dahingehend kategorisiert, ob eine erkannte Fahrgasse unmittelbar zu befahren ist oder nicht.
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4 zeigt ein Blockschaltbild eines Verfahrens zum selbsttätigen Lenken einer landwirtschaftlichen Maschine. In dem Schritt S1 wird ein in Fahrtrichtung der Maschine liegender Bereich einer Fläche in einer ersten Aufnahme 11 mittels eines ersten optischen Sensors 51 in einer ersten Position mit einer ersten Blickrichtung optisch erfasst. In dem Schritt S2 wird ein in Fahrtrichtung der Maschine liegender Bereich einer Fläche in einer zweiten Aufnahme 13 mittels eines zweiten optischen Sensors 51 in einer zweiten Position mit einer zweiten Blickrichtung optisch erfasst. In dem Schritt S3 wird eine Fahrgasse 15 in der ersten Aufnahme 11 erkannt. In dem Schritt S4 wird eine Fahrgasse 15 in der zweiten Aufnahme 13 erkannt. In dem Schritt S5 wird eine erste Trajektorie 17 aufgrund der erkannten Fahrgasse 15 in der ersten Aufnahme 11 ermittelt. In dem Schritt S6 wird eine zweite Trajektorie 19 aufgrund der erkannten Fahrgasse 15 in der zweiten Aufnahme 13 ermittelt. In dem Schritt S7 wird die erste Trajektorie 17 mittels der zweiten Trajektorie 19 plausibilisiert. In dem Schritt S8 wird die erste Trajektorie 17 mittels weiterer Positionsdaten der Maschine sowie aufgrund einer registrierten Eigenbewegung 21 plausibilisiert. In dem Schritt S9 wird ein Lenksignal, mittels welchem die Maschine entlang der Fahrgasse 15 gesteuert wird, anhand der ersten Trajektorie 17 und der zweiten Trajektorie 19 ermittelt.
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Sofern eine Fahrgasse 15 mehrere Spuren aufweist, werden jeweils mehrere erste Trajektorien 17, 18 bzw. mehrere zweite Trajektorien 19, 20 ermittelt.
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5 zeigt ein Steuergerät 50 mit einem ersten optischen Sensor 51, einem zweiten optischen Sensor 53, einem Datenspeicher 55, einer Recheneinheit 57 sowie mit einer Schnittstelle 59 zu einem Lenksystem 61 der landwirtschaftlichen Maschine.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- erste Aufnahme
- 13
- zweite Aufnahme
- 15
- Fahrgasse
- 17
- erste Trajektorie
- 18
- erste Trajektorie
- 19
- zweite Trajektorie
- 20
- zweite Trajektorie
- 18.1
- erster Abschnitt der ersten Trajektorie
- 18.2
- zweiter Abschnitt der ersten Trajektorie
- 20.1
- erster Abschnitt der zweiten Trajektorie
- 20.2
- zweiter Abschnitt der zweiten Trajektorie
- 21
- registrierten Eigenbewegung
- 50
- Steuergerät
- 51
- erster optische Sensor
- 53
- zweiter optische Sensor
- 55
- Datenspeicher
- 57
- Recheneinheit
- 59
- Schnittstelle
- 61
- Lenksystem
- 101
- Spur
- 102
- Spurabschnitt
- 103
- Spurabschnitt
- S1 - S9
- Verfahrensschritte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016209437 A1 [0002]
