EP2621258A1 - Verfahren und navigationsvorrichtung zur optimierung des transportes landwirtschaftlicher produkte - Google Patents

Verfahren und navigationsvorrichtung zur optimierung des transportes landwirtschaftlicher produkte

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Publication number
EP2621258A1
EP2621258A1 EP11749181.1A EP11749181A EP2621258A1 EP 2621258 A1 EP2621258 A1 EP 2621258A1 EP 11749181 A EP11749181 A EP 11749181A EP 2621258 A1 EP2621258 A1 EP 2621258A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
truck
agricultural
work machine
navigation device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11749181.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Damme
Thomas Damme
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lacos Computerservice GmbH
Original Assignee
Lacos Computerservice GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lacos Computerservice GmbH filed Critical Lacos Computerservice GmbH
Publication of EP2621258A1 publication Critical patent/EP2621258A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00—Methods for working soil
    • A01B79/005—Precision agriculture
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D41/00—Combines, i.e. harvesters or mowers combined with threshing devices
    • A01D41/12—Details of combines
    • A01D41/127—Control or measuring arrangements specially adapted for combines
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management

Definitions

  • the invention relates to a method for optimizing the transport of agricultural products according to claim 1 and to a navigation device for use in methods for optimizing the transport of harvested agricultural products according to claim 7.
  • the planning and organization in the agricultural sector is very different from the solutions in the general logistics sector.
  • the harvest or harvest used is very different from the solutions in the general logistics sector.
  • Machining technology with regard to the agricultural area determines the organizational form and the amount of transport units. Often, several machines are used, whereby the interaction of the individual partners must be organized.
  • a harvester with a bunker in which a certain amount of harvested products is temporarily stored.
  • a special tractor with a trailer is driven to the harvester to pick up the contents of the bunker.
  • the tractor drives to a lorry on the side of the field to reload the contents of the trailer into the lorry.
  • several harvesters are provided, several tractors with trailer can be in use.
  • the method provides that the location and time of transhipment of the harvested products from the harvester to the tractor trailer are calculated early.
  • the disadvantage of the previously known method is that two transshipment processes are inevitably predetermined with respect to the agricultural products, with each transshipment process being associated with a loss of time and losses with respect to the product.
  • the object is achieved by means of a method for optimizing the transport of agricultural products, wherein at least one work machine and at least one truck are in communication by means of wireless data transmission, according to claim 1 and by a
  • the method initially provides that at least one work machine and at least one truck are in communication connection by means of wireless data transmission or a wireless network, and continuous monitoring of the degree of filling of a bunker belonging to the work machine takes place.
  • An arithmetic unit located in the work machine determines on the signal of the working machine the Umladezeittician and the reload of the agricultural product from the working machine to the truck or from the truck to the working machine depending on the degree of filling of the bunker and depending on the Soil quality of a surface to be worked or the boundary surrounding the surface to be treated. Furthermore, information is used to determine the time and place, which are stored in a database.
  • the working machine is a harvesting machine and the agricultural product is a harvested agricultural product which must be taken to a processing plant or other collecting point.
  • the method according to the invention can also be used, for example, in a fertilizing or sowing process.
  • the plant seed or fertilizer is transported in a truck to an agricultural area where it is transferred to a fertilizer or sowing device.
  • the method according to the invention provides that the reloading point is determined depending on the soil condition of the agricultural area.
  • the reloading point will be laid on a boundary surrounding the agricultural area. This may be, for example, a dirt road or a road.
  • the arithmetic unit can decide, for example, if the harvester immediately moves to a field edge to empty the bunker there or if it can still be harvested sections.
  • the method is based on the fact that the harvester functions as a leader for the transport unit realized in the form of a truck and navigates accordingly.
  • the at least one truck is organized with the at least one harvester in a wireless network, the basis of which is a local database or Internet database.
  • the database In the database are information such as weather conditions, position information of obstacles on the road or on the field to be processed and / or temporary passage restrictions and / or the road condition of roads or the agricultural area to be processed and / or the soil condition of the agricultural area and / or Position information regarding closed areas and / or vehicle profiles of the truck and / or the nature of the load and / or the mass and geometry of the machine and / or the mass and geometry of the truck and / or data on road networks and / or data related to the truck defined Parking spaces and / or data of a place of unloading stored.
  • This information is available to all users of the wireless network, ie both the harvester and the at least one truck, and has access to the optimization of the logistics process and the individual navigation of the machines and vehicles.
  • These data are, for example, a navigation device available, so that if necessary, a corresponding alternative route for the work machine or the truck can be selected.
  • the at least one work machine and the at least one truck send information to the database.
  • the at least one work machine and / or the at least one truck directly via the wireless network data for organizing the transport process and / or data trafficability of roads and / or data on traffic situations and / or data on diversions and / or exchange data on congestion and / or weather data.
  • the calculating machine can determine a route deviating from the originally determined route for the working machine and / or the at least one truck.
  • a route in this case, for example, the particular route to the transfer point of the work machine or the truck may be referred to.
  • the distance to be traveled by the truck to the agricultural area to be processed is a route. For example, is detected by the machine that a dirt road is blocked due to an obstacle and the shortest path to the field are not driven by can, sends the work machine to the truck, the corresponding information, so that the truck determines an alternative route.
  • the at least one work machine and the at least one truck are operated according to a master-slave principle, wherein the work machine of the master and the truck is the slave.
  • the planning and the organization of the transport effort is carried out in an executable processing of an agricultural area further by specifying transport orders, with routes between job sites, as z. B. represents the field to be processed, are calculated, and the number of necessary transport vehicles optimized and the transport orders are then transferred to the database.
  • a query and display of the processing status of the transport order and the positions of the vehicles should be made possible.
  • the work machine determines by means of a mobile computer or an on-board computer wirelessly the orders for a certain period of time from the database, the work machine sends the current position in the form of GPS coordinates and the current transport order to the database.
  • the truck connected to the wireless network uses a mobile computer or an on-board computer to determine the coordinates of the trucks
  • the truck in turn sends the current position in the form of GPS coordinates and, for example, the loading state to the database.
  • the optimum distance is determined, taking into account the topography of the field or the boundary surrounding the field, towards the working machine.
  • the anticipated re-loading time and place of reloading of the working machine and the lorry are calculated dynamically.
  • Transfer of the agricultural product determines the optimal route to the next transfer point or exit point and the storage or processing to navigate the truck to the respective destination.
  • the truck is assigned a parking position, unless the machine is not ready, for example, to bunk off their crop.
  • the work machine retrieves the truck or trucks depending on the filling amount of the bunker. When the bunker is full or will be full in the foreseeable future, it will wirelessly request the next vehicle in its position, which, depending on the soil conditions already mentioned, will be used to
  • the work machine requests the truck to a reload when there is no longer sufficient content in the work machine bunker.
  • an automatic pulse detection system for trucks is integrated between and to the loading location during traffic jams. On the basis of the current positions of the vehicles, the system determines any congestion and proposes solutions for its resolution. These are expediently sent to navigation devices of a truck, so that the car is navigated accordingly.
  • the GPS position is used. It eliminates an additional hardware for the identification of the vehicle. For example, a system compares the position of the truck with the position of a scale or work machine and identifies the truck based on its ID as soon as the distance is less than five meters, in particular.
  • the invention further relates to a navigation device for use in methods for optimizing the transport of agricultural products, wherein in the navigation device position data of agricultural areas are stored and retrievable and the agricultural areas are assigned address and street independent designations.
  • the detection of the position data can be carried out, for example, by evaluating satellite data or by flying or driving on and then storing the determined values.
  • the navigation device is preferably integrated in an on-board computer of an agricultural machine, in particular a working or harvesting machine or a truck.
  • the navigation device is preferably in communication with a database, wherein in the database data on position information of obstacles and / or data to temporary traffic restrictions and / or data on the condition of a road or agricultural area and / or data on the soil condition of a road or agricultural Area and / or position information with respect to restricted areas and / or data on vehicle profiles of the truck and / or data on the type of material to be loaded and / or data on the mass and geometry of a work machine and / or data on the mass and geometry of a truck and / or data Road networks and / or data with regard to parking spaces and / or data of a place of unloading defined for lorries are stored.
  • the navigation device comprises a graphic display which displays the position of at least one work machine and / or the position of at least one truck and / or the position of an agricultural surface.
  • the display represents when reaching an agricultural area this and explicit instructions are given, whether it is in the field to be processed z.
  • B. is the left or right of a path located blow.
  • Logistic process to be created which provides a truck, which constantly shuttles between a storage or processing location and a working machine located on an agricultural area.
  • the following describes an exemplary sequence of such a logistics process:
  • a dispatcher assigns jobs to the
  • Work machine in a given period of time, which may be week or day information to edit a selected agricultural area.
  • the driver of such a work machine decides the situation depending on the order of execution of the order.
  • transfer orders are automatically or manually distributed to all subscribers of a transport fleet, which expediently consists of a defined number of trucks.
  • data such as coordinates and designation of the currently processed agricultural area and names and coordinates of the approaching warehouse or processing location are transmitted.
  • the trucks thus receive an order, for example, constantly moving between a field where the work machine is located and a warehouse to transport harvested products from the field to the warehouse.
  • the transport unit first receives the current order and is navigated to the work machine on the field to be processed. Arrived near the field, the field and the current position of the transport unit is determined and displayed on a screen in the transport unit. In this case, the information stored in a database is also used.
  • the truck drives directly to the transfer point / reloading point. If currently no truck is needed, this takes a parking position.
  • the place of reloading is due to the degree of filling of the
  • Bunkers and other information such.
  • the route of the transport unit from the current location or from the parking position to the reloading point is also determined taking into account topographical conditions such as obstacles and wet spots.
  • the topographical conditions can also be set and transmitted automatically or manually by the work machine.
  • a calculation of the fastest or shortest route from the transfer point to the storage location follows.
  • the determination of the route is carried out by an on-board computer or the navigation unit of the transport unit, wherein in the determination in turn the data regarding topographic conditions on the field or at the edge of the field, at the place of reloading and on the road are included.
  • a next order is placed so that a continuous transport from the field to the warehouse can be realized.
  • the logistics process described can also be used in a fertilization process, in which case fertilizer must be transported from a warehouse to a work machine in the field.
  • a harvester 2 processes the sectioned field.
  • the harvester 2 comprises a bunker, in which z. B. the harvested wheat is transported directly after a mowing and threshing.
  • a bunker has only a certain capacity, so it must be emptied regularly.
  • the method initially provides that the harvester 2 is connected to at least one truck 6 by means of a wireless network. Since the degree of filling of the bunker of the harvester 2 is continuously monitored, it is foreseeable at what time the bunker will be full.
  • the harvester 2 Based on the degree of filling of the bunker and the soil condition of the agricultural area 2 or the limit 4 is determined at what time and at which location the wheat is transhipped from the bunker in the truck 6. In addition, further information from a database is used to determine the place and time. In the present case, this is the data relating to the weight of the truck 6. In the exemplary embodiment, the harvester 2 has sent information to the database, after which the soil of the agricultural area 1 is softened. Based on the retrieved weight data of the truck 6, it must be assumed that it would sink into the agricultural area.
  • the place of reloading is determined outside the field, namely on the boundary 4.
  • the truck 6 is initially at a parking position on a dirt road 3 and is then navigated to the specific reload 6. After the harvester 2 reaches this point, the reloading process takes place there.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung des Transportes landwirtschaftlicher Produkte, wobei mindestens eine Arbeitsmaschine ( 2 ) und mindestens ein Lastkraftwagen ( 6 ) mittels eines drahtlosen Netzwerkes in Kommunikation stehen und eine kontinuierliche Überwachung des Füllungsgrades eines zur Arbeitsmaschine zugehörigen Bunkers erfolgt, wobei erfindungsgemäß eine in der Arbeitsmaschine befindliche Recheneinheit den Umladezeitpunkt sowie den Umladeort ( 5 ) des landwirtschaftlichen Produktes von der Arbeitsmaschine zum Lastkraftwagen oder von dem Lastkraftwagen zu der Arbeitsmaschine auf Signal der Arbeitsmaschine hin abhängig vom Füllungsgrad des Bunkers und von der Bodenbeschaffenheit einer zu bearbeitenden landwirtschaftlichen Fläche ( 1 ) oder der, die zu bearbeitenden Fläche umgebende Begrenzung ( 4 ) bestimmt und zur Bestimmung des Weiteren Informationen, welche in einer Datenbank hinterlegt sind, herangezogen werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine Navigationsvorrichtung zur Anwendung bei Verfahren zur Optimierung des Transportes landwirtschaftlicher Produkte, wobei erfindungsgemäß in der Navigationsvorrichtung Positionsdaten von landwirtschaftlichen Flächen hinterlegt und abrufbar sind, wobei den landwirtschaftlichen Flächen Anschriften- und Straßenunabhängige Bezeichnungen zugeordnet sind.

Description

Verfahren und Navigationsvorrichtung zur Optimierung des Transportes landwirtschaftlicher Produkte
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung des Transportes landwirtschaftlicher Produkte gemäß Patentanspruch 1 sowie eine Navigationsvorrichtung zur Anwendung bei Verfahren zur Optimierung des Transportes abgeernteter landwirtschaftlicher Produkte gemäß Patentanspruch 7.
Der zeitliche und finanzielle Aufwand für den Transport landwirtschaftlicher Güter von einem Feld zu Lager- und Verarbeitungsorten und von Lager- und Verarbeitungsorten zu einem Feld steigt mit der zu verzeichnenden Konzentration und Spezialisierung stark an. Eine Reduzierung des Aufwandes ist durch eine effektive Transportplanung und -Organisation sowie durch ein effektives Flottenmanagement möglich.
Die Planung und Organisation im Agrarbereich unterscheidet sich stark von den Lösungen im allgemeinen Logistikbereich. Die eingesetzte Ernte- oder
Bearbeitungstechnik bzgl. des landwirtschaftlichen Areals bestimmt die Organisationsform und den Aufwand an Transporteinheiten. Oft wird mit mehreren Maschinen gearbeitet, wobei das Zusammenspiel der einzelnen Partner organisiert werden muss.
In der Patentschrift US 6,216,071 Bl wird beispielsweise eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Überwachung und Koordination eines Ernte- und
Transportvorganges mit mehreren Maschinen dargestellt. Zunächst ist eine Erntemaschine mit einem Bunker vorgesehen, in dem eine gewisse Menge an geernteten Produkten temporär gelagert wird. Sobald ein festgelegter Füllungsgrad des Bunkers überschritten ist, wird ein Spezialtraktor mit Anhänger zur Erntemaschine gefahren um dort den Bunkerinhalt aufzunehmen. Anschließend fährt der Traktor zu einem an der Seite des Feldes gelegenen Lastkraftwagen um dort den Inhalt des Anhängers in den Lastkraftwagen umzuladen. Sofern mehrere Erntemaschinen vorgesehen sind, können auch mehrere Traktoren mit Anhänger im Einsatz sein. Das Verfahren sieht vor, dass der Ort und der Zeitpunkt des Umladens der geernteten Produkte von der Erntemaschine in den Traktoranhänger frühzeitig berechnet werden. Nachteil des vorbekannten Verfahrens ist es, dass zwei Umladevorgänge bzgl. der landwirtschaftlichen Produkte zwangsläufig vorgegeben sind, wobei jeder Umladevorgang mit einem Zeitverlust und Verlusten bzgl. des Produktes einhergehen.
Des Weiteren sind bei dem beschriebenen Verfahren mindestens drei Fahrzeuge notwendig, welche zum einen in der Anschaffung sehr teuer sind und zum anderen auch der Unterhalt, wie Wartung und benötigter Kraftstoff, mit erhöhten Kosten einhergeht.
Aus dem Vorgenannten ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, welche eine Optimierung des Transportes von landwirtschaftlichen Produkten bewirken und die oben genannten Nachteile ausräumen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit Hilfe eine Verfahrens zur Optimierung des Transportes landwirtschaftlicher Produkte, wobei mindestens eine Arbeitsmaschine und mindestens ein Lastkraftwagen mittels drahtloser Datenübertragung in Kommunikation stehen, gemäß Patenanspruch 1 sowie durch eine
Navigationsvorrichtung zur Anwendung bei Verfahren zur Optimierung des Transportes landwirtschaftlicher Produkte, gemäß Patentanspruch 7, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Erfindungsgemäß sieht das Verfahren zunächst vor, dass mindestens eine Arbeitsmaschine und mindestens ein Lastkraftwagen mittels drahtloser Datenübertragung bzw. eines drahtlosen Netzwerkes in Kommunikationsverbindung stehen und eine kontinuierliche Überwachung des Füllungsgrades eines zur Arbeitsmaschine zugehörigen Bunkers erfolgt. Eine in der Arbeitsmaschine befindliche Recheneinheit bestimmt auf Signal der Arbeitsmaschine den Umladezeitpunkt sowie den Umladeort des landwirtschaftlichen Produktes von der Arbeitsmaschine zum Lastkraftwagen oder von dem Lastkraftwagen zu der Arbeitsmaschine abhängig vom Füllungsgrad des Bunkers und abhängig von der Bodenbeschaffenheit einer zu bearbeitenden Fläche oder der die zu bearbeitenden Fläche umgebende Begrenzung. Des Weiteren werden zur Bestimmung des Zeitpunktes und des Ortes Informationen herangezogen, welche in einer Datenbank hinterlegt sind.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Erntevorganges beschrieben. Hierbei ist die Arbeitsmaschine eine Erntemaschine und bei dem landwirtschaftlichen Produkt handelt es sich um ein abgeerntetes landwirtschaftliches Produkt, welches in einen Verarbeitungsbetrieb oder einen anderen Sammelort gebracht werden muss.
Es sei darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise auch bei einem Dünge- oder Aussaatvorgang zur Anwendung kommen kann. In einem derartigen Fall wird der Pflanzensamen oder das Düngemittel in einem Lastkraftwagen zu einer landwirtschaftlichen Fläche transportiert, wo es in eine Dünge- oder Aussaatvorrichtung umgeladen wird.
Da bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren auf einen Zwischentransport mit einem Traktoranhänger verzichtet wird, können zum einen
Betriebsmittel wie Kraftstoffe oder die Anschaffungskosten für Traktoren minimiert werden. Außerdem geht auf Grund des lediglich einen benötigten Umladevorganges eine geringere Menge von landwirtschaftlichen Produkten verloren.
Da zum Transport des landwirtschaftlichen Produktes zur landwirtschaftlichen Fläche bzw. von der landwirtschaftlichen Fläche weg ein Lastkraftwagen vorgesehen ist, muss beachtet werden, dass ein derartiges Fahrzeug üblicherweise nicht dazu geeignet ist, sämtliche Untergründe befahren zu können. So darf der Boden nicht zu aufgeweicht sein oder große Unebenheiten besitzen. Daher sieht es das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass der Umladeort abhängig von der Bodenbeschaffenheit der landwirtschaftlichen Fläche bestimmt wird.
Sofern die landwirtschaftliche Fläche trocken und eben ist, so dass ein Einsinken bzw. ein Festfahren des Lastkraftwagens ausgeschlossen werden kann, ist es möglich, den Umladort auf dem abgeernteten Acker festzulegen. Andernfalls ist es vorgesehen, dass der Umladeort auf einer die landwirtschaftliche Fläche umgebende Begrenzung verlegt wird. Hierbei kann es sich zum Beispiel um einen Feldweg oder eine Straße handeln.
Da die Bestimmung des Umladezeitpunktes und des Ortes auch abhängig vom Füllungsgrad des Bunkers erfolgt, kann die Recheneinheit beispielweise entscheiden, ob die Erntemaschine unverzüglich zu einem Feldrand fährt um dort den Bunker zu entleeren oder ob noch Teilbreiten abgeerntet werden können.
Das Verfahren basiert darauf, dass die Arbeits- bzw. Erntemaschine als Leitmaschine für die in Form eines Lastkraftwagens realisierte Transporteinheit fungiert und sie entsprechend navigiert. Der mindestens eine Lastkraftwagen ist mit der mindestens einen Erntemaschine in einem drahtlosen Netzwerk organisiert, dessen Basis eine lokale Datenbank bzw. Internetdatenbank ist.
In der Datenbank sind Informationen wie Wettergegebenheiten, Positionsangaben von Hindernissen auf der Straße bzw. auf dem zu bearbeitenden Feld und/oder temporäre Durchfahrtsbeschränkungen und/oder die Wegbeschaffenheit von Straßen oder dem zu bearbeitenden landwirtschaftlichen Areal und/ oder die Bodenbeschaffenheit der landwirtschaftlichen Fläche und/oder Positionsangaben bezüglich gesperrter Gebiete und/oder Fahrzeugprofile des Lastkraftwagens und/oder die Art des Beladegutes und/oder die Masse und Geometrie der Arbeitsmaschine und/oder die Masse und Geometrie des Lastkraftwagens und/oder Daten zu Straßennetzen und/oder Daten bezüglich für den Lastkraftwagen definierte Parkplätze und/oder Daten eines Entladeortes abgelegt.
Diese Informationen stehen allen Nutzern des drahtlosen Netzwerkes, also sowohl der Erntemaschine als auch dem mindestens einen Lastkraftwagen zur Verfügung und haben Eingang in die Optimierung des Logistikprozesses und der individuellen Navigation der Maschinen und Fahrzeuge. Diese Daten stehen beispielsweise einer Navigationsvorrichtung zur Verfügung, so dass bei Bedarf eine entsprechende Ausweichroute für die Arbeitsmaschine oder den Lastkraftwagen gewählt werden kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens senden die mindestens eine Arbeitsmaschine und der mindestens eine Lastkraftwagen Informationen an die Datenbank. Hierbei ist es möglich, dass die aktuellen GPS-Daten der Arbeitsmaschine oder des Lastkraftwagens und/ oder Positionsangaben von Hindernissen auf der Straße oder auf der landwirtschaftlichen Fläche oder auf der die Fläche umgebenden Begrenzung und/oder Daten zu temporären Durchfahrtsbeschränkungen und/oder Daten zur Wegbeschaffenheit und/oder Daten zur Bodenbeschaffenheit einer Straße oder der landwirtschaftlichen Fläche oder der die landwirtschaftliche Fläche und/oder Positionsangaben bezüglich gesperrter Gebiete und/oder Daten zu Fahrzeugprofilen des Lastkraftwagens und/oder Daten zur Art des Beladegutes und/oder Daten zur Masse und Geometrie der Arbeitsmaschine und/oder Daten zur Masse und der Geometrie des Lastkraftwagens und/oder Daten zu Straßennetzen und/oder Daten bezüglich für Lastkraftwagen definierte Parkplätze und/ oder Daten eines Entladeortes an die Datenbank sendet.
Des Weiteren ist es zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die mindestens eine Arbeitsmaschine und/oder der mindestens eine Lastkraftwagen direkt über das drahtlose Netzwerk Daten zur Organisation des Transportprozesses und/oder Daten zur Befahrbarkeit von Straßen und/oder Daten zu Verkehrssituationen und/oder Daten zu Umleitungen und/oder Daten zu Staus und/oder Wetterdaten austauschen.
Auf Grundlage der direkt ausgetauschten Informationen und Daten kann die Rechenmaschine eine von der ursprünglich bestimmten Route abweichende Route für die Arbeitsmaschine und/oder den mindestens einen Lastkraftwagen bestimmt werden. Als Route kann in diesem Fall beispielsweise der bestimmte Weg zum Umladepunkt der Arbeitsmaschine oder des Lastkraftwagens bezeichnet werden. Auch der vom Lastkraftwagen zurückzulegende Weg zur zu bearbeitenden landwirtschaftlichen Fläche stellt eine Route dar. Wird beispielsweise von der Arbeitsmaschine erfasst, dass ein Feldweg aufgrund eines Hindernisses blockiert ist und der kürzeste Weg zum Feld dadurch nicht befahren werden kann, sendet die Arbeitsmaschine an den Lastkraftwagen die entsprechende Information, sodass der Lastkraftwagen eine Ausweichroute ermittelt.
Die mindestens eine Arbeitsmaschine und der mindestens eine Lastkraftwagen werden nach einem Master-Slave-Prinzip betrieben, wobei die Arbeitsmaschine der Master und der Lastkraftwagen der Slave ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Planung und die Organisation des Transportaufwandes bei einer durchzuführenden Bearbeitung einer landwirtschaftlichen Fläche des Weiteren durch Festlegung von Transportaufträgen erfolgt, wobei Routen zwischen Auftragsorten, wie es z. B. das zu bearbeitende Feld darstellt, berechnet werden, und die Anzahl der notwendigen Transportfahrzeuge optimiert und die Transportaufträge anschließend in die Datenbank übertragen werden. Eine Abfrage und Anzeige des Bearbeitungsstatus des Transportauftrages sowie der Positionen der Fahrzeuge soll ermöglicht werden.
Die Arbeitsmaschine ermittelt mittels eines mobilen Computers oder eines Bordcomputers drahtlos die Aufträge für einen bestimmten Zeitabschnitt aus der Datenbank, wobei die Arbeitsmaschine die aktuelle Position in Form von GPS-Koordinaten und den aktuellen Transportauftrag an die Datenbank sendet.
Der an das drahtlose Netzwerk angeschlossene Lastkraftwagen ermittelt mittels eines mobilen Computers oder eines Bordcomputer die Koordinaten der
Arbeitsmaschine, der sie zugeordnet ist und die entsprechenden Auftragsdaten und navigiert mittels einer Navigationsvorrichtung auf einer optimierten Route zu dem Einsatzpunkt. Der Lastkraftwagen sendet wiederum die aktuelle Position in Form von GPS-Koordinaten und beispielsweise den Beladungszustand an die Datenbank.
Sobald der Lastkraftwagen in der Nähe der landwirtschaftlichen Fläche angelangt, wird die optimale Strecke unter Berücksichtigung der Topografie des Feldes oder der das Feld umgebenden Begrenzung, hin zur Arbeitsmaschine bestimmt. Der voraussichtliche Umladezeitpunkt und Umladeort der Arbeitsmaschine und des Lastkraftwagen wird dynamisch berechnet. Ebenso wird nach Übergabe des landwirtschaftlichen Produktes die optimale Strecke zum nächsten Umladeort oder Ausfahrtspunkt und zum Lager- oder Verarbeitungsort bestimmt, um den Lastkraftwagen zum jeweiligen Ziel zu navigieren.
Zweckmäßigerweise wird dem Lastkraftwagen eine Parkposition zugewiesen, sofern die Arbeitsmaschine beispielsweise noch nicht bereit ist, ihr Erntegut abzubunkern.
Die Arbeitsmaschine ruft den oder die Lastkraftwagen in Abhängigkeit von der Befüllmenge des Bunkers ab. Wenn der Bunker voll ist oder in absehbarer Zeit voll sein wird, fordert sie das ihrer Position nächste Fahrzeug drahtlos an, welches in Abhängigkeit der bereits erwähnten Bodenbeschaffenheit zur
Arbeitsmaschine navigiert wird. Andere Lastkraftwagen parken währenddessen auf einer dafür geeigneten Position.
Das gleiche Prinzip ist auf Maschinen, welche Produkte wie beispielsweise Gülle auf dem Feld ausbringen, anzuwenden. Bei einer derartigen Feldbearbeitung fordert die Arbeitsmaschine den Lastkraftwagen zu einem Umladeort an, wenn nicht mehr ausreichender Inhalt im Arbeitsmaschinenbunker vorhanden ist.
Zur Optimierung des Logistikprozesses wird ein automatisches Pulkerkennungssystem für Lastkraftwagen bei Staus zwischen und an den Beladeort integriert. An Hand der aktuellen Positionen der Fahrzeuge ermittelt das System einen eventuellen Stau und schlägt Lösungen zu dessen Auflösung vor. Diese werden zweckmäßigerweise an Navigationsvorrichtungen eines Lastkraftwagens gesendet, sodass der Wagen entsprechend navigiert wird.
Zur Identifizierung im drahtlosen Netzwerk und bzgl. der Navigationsvorrichtung und/oder an den Be- und Entladeorten wird die GPS-Position genutzt. Es entfällt eine zusätzliche Hardware zur Identifizierung des Fahrzeuges. Ein System vergleicht die Position des Lastkraftwagens beispielsweise mit der Position einer Waage oder einer Arbeitsmaschine und identifiziert den LKW auf Grundlage seiner ID, sobald die Entfernung insbesondere weniger als fünf Meter beträgt. Wie bereits beschrieben, betrifft die Erfindung des Weiteren eine Navigationsvorrichtung zur Anwendung bei Verfahren zur Optimierung des Transportes landwirtschaftlicher Produkte, wobei in der Navigationsvorrichtung Positionsdaten von landwirtschaftlichen Flächen hinterlegt und abrufbar sind und den landwirtschaftlichen Flächen Anschriften- und Straßenunabhängige Bezeichnungen zugeordnet sind.
Da Arbeiten im landwirtschaftlichen Bereich z. B. auf Feldern, in Waldstücken oder an Wiesen erbracht werden und derartige Areale meist keine Adressen besitzen, werden den einzelnen Flächen landwirtschaftstypische Bezeichnungen wie Schlag 1, Schlag 2, Feld 1 rechts von Bach, Waldrand 3 etc. zugeordnet. Das Erfassen der Positionsdaten kann beispielsweise durch Auswertung von Satellitendaten oder durch Befliegen bzw. Befahren und anschließendes Speichern der ermittelten Werte erfolgen.
Die Navigationsvorrichtung ist vorzugsweise in einen Bordcomputer einer landwirtschaftlichen Maschine insbesondere einer Arbeits- oder Erntemaschine oder eines Lastkraftwagens integriert.
Außerdem steht die Navigationsvorrichtung vorzugsweise mit einer Datenbank in Verbindung, wobei in der Datenbank Daten zu Positionsangaben von Hindernissen und/oder Daten zu temporären Durchfahrtsbeschränkungen und/oder Daten zur Wegbeschaffenheit einer Straße oder einer landwirtschaftlichen Fläche und/oder Daten zur Bodenbeschaffenheit einer Straße oder einer landwirtschaftlichen Fläche und/oder Positionsangaben bezüglicher gesperrter Gebiete und/oder Daten zu Fahrzeugprofilen des Lastkraftwagens und/oder Daten zur Art des Beladegutes und/oder Daten zur Masse und Geometrie einer Arbeitsmaschine und/oder Daten zur Masse und der Geometrie eines Lastkraftwagens und/oder Daten zu Straßennetzen und/oder Daten bezüglich für Lastkraftwagen definierte Parkplätze und/oder Daten eines Entladeortes hinterlegt sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Navigationsvorrichtung eine grafische Anzeige, welche die Position mindestens einer Arbeitsmaschine und/oder die Position mindestens eines Lastkraftwagens und/oder die Position einer landwirtschaftlichen Fläche wiedergibt.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Anzeige bei Erreichen einer landwirtschaftlichen Fläche dieses darstellt und explizite Hinweise gegeben werden, ob es sich bei dem zu bearbeitenden Feld z. B. um den links oder rechts von einem Weg gelegenen Schlag handelt.
Mit Hilfe des dargelegten Verfahrens zur Optimierung des Transportes landwirtschaftlicher Produkte und der Navigationsvorrichtung kann u. a. ein
Logistikvorgang geschaffen werden, welcher einen LKW vorsieht, welcher ständig zwischen einem Lager- bzw. Verarbeitungsort und einer auf einer landwirtschaftlichen Fläche befindlichen Arbeitsmaschine hin- und herpendelt. Im Folgenden wird ein beispielhafter Ablauf eines derartigen Logistikvorganges beschrieben:
Gemäß dem Master-Slave-Prinzip vergibt ein Disponent Aufträge an die
Arbeitsmaschine in einem bestimmten Zeitraum, wobei es sich hierbei um Wochen- oder Tagangaben handeln kann, eine ausgewählte landwirtschaftliche Fläche zu bearbeiten. Der Fahrer einer derartigen Arbeitsmaschine entscheidet situationsbedingt über die Reihenfolge der Abarbeitung des Auftrages.
Als Entscheidungshilfe dienen beispielsweise Daten bezüglich der Befahrbarkeit eines Feldes und/oder des Straßenzustandes und/oder bekannter Behinderungen auf der Transport- bzw. Bearbeitungsstrecke. Ausgehend von der Arbeitsmaschine werden automatisch oder manuell an alle Teilnehmer einer Transportflotte, welche zweckmäßigerweise aus ein definierten Anzahl von Lastkraftwagen besteht, Transportaufträge verteilt. Im Auftrag an die Transportflotte werden Daten wie Koordinaten und Bezeichnung der aktuell zu bearbeitenden landwirtschaftlichen Fläche und Bezeichnungen und Koordinaten des anzufahrenden Lagers oder Verarbeitungsortes übermittelt. Die LKWs erhalten folglich einen Auftrag und fahren beispielsweise ständig zwischen einem Feld, wo sich die Arbeitsmaschine befindet, und einem Lager hin und her, um abgeerntete Produkte vom Feld zum Lager zu transportieren.
Gemäß einer dynamischen Navigation empfängt die Transporteinheit (LKW) zunächst den aktuellen Auftrag und wird zur Arbeitsmaschine auf dem zu bearbeitenden Feld navigiert. In der Nähe des Feldes angekommen, wird auf einem Bildschirm in der Transporteinheit das Feld sowie die aktuelle Position der Transporteinheit ermittelt und angezeigt. In diesem Fall wird auch auf die in einer Datenbank gespeicherten Informationen zurückgegriffen.
Fordert die Arbeitsmaschine beispielsweise auf Grund des Befüllungsgrades des Bunkers eine Transporteinheit an, so fährt der LKW direkt zum Übergabepunkt/Umladeort. Sofern aktuell kein LKW benötigt wird, nimmt dieser eine Parkposition ein.
Da auch eine Arbeitsmaschine vorzugsweise mit einem Bildschirm sowie einem Bordcomputer ausgestattet ist, erkennt diese die aktuelle Position des
mindestens einen Transportfahrzeuges und löst entweder automatisch oder manuell den Abruf des Transportfahrzeuges aus der Parkposition ab. Wie bereits erwähnt, wird der Umladeort aufgrund des Befüllungsgrades des
Bunkers und anderer Informationen wie z. B. der Bodenbeschaffenheit des Feldrandes berechnet. Auch die Route der Transporteinheit vom aktuellen Standort bzw. von der Parkposition zum Umladeort wird unter Berücksichtigung topographischer Bedingungen wie Hindernisse und nasse Stellen ermittelt. Die topographischen Bedingungen können auch automatisch oder manuell von der Arbeitsmaschine operativ festgelegt und übermittelt werden.
Nach der Fahrt des LKWs zum Übergabepunkt und der Übernahme des Erntegutes folgt eine Berechnung der schnellsten oder kürzesten Route vom Übergabepunkt zum Lagerort. Die Ermittlung der Route erfolgt von einem Bordcomputer bzw. der Navigationseinheit der Transporteinheit, wobei bei der Ermittlung wiederum die Daten bzgl. topographischer Bedingungen auf dem Feld bzw. am Feldrand, am Umladeort sowie auf der Straße einfließen. Sobald der LKW am Lagerort angekommen und seine Ladung abgeladen hat, wird ein nächster Auftrag erteilt, sodass ein kontinuierlicher Transport vom Feld zum Lager realisiert werden kann. Der beschriebene Logistikprozess kann auch bei einem Düngevorgang angewandt werden, wobei in einem derartigen Fall Düngemittel von einem Lager zu einer Arbeitsmaschine am Feld transportiert werden muss.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme einer Figur näher erläutert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand einer abzuerntenden landwirtschaftlichen Fläche 1 beschrieben.
Eine Erntemaschine 2 bearbeitet das in Teilbreiten unterteilte Feld. Die Erntemaschine 2 umfasst einen Bunker, in welchem z. B. der geerntete Weizen direkt nach einem Mäh- und Dreschvorgang transportiert wird. Ein derartiger Bunker hat nur ein gewisses Fassungsvermögen, sodass dieser regelmäßig geleert werden muss.
In der Figur ist auch eine, die landwirtschaftliche Fläche 1 umgebende,
Begrenzung 4 zu erkennen.
Das Verfahren sieht zunächst vor, dass die Erntemaschine 2 mittels eines drahtlosen Netzwerkes mit mindestens einem Lastkraftwagen 6 in Verbindung steht. Da der Füllungsgrad des Bunkers der Erntemaschine 2 kontinuierlich überwacht wird, ist absehbar, zu welchem Zeitpunkt der Bunker voll sein wird.
Auf Grundlage des Füllungsgrades des Bunkers und der Bodenbeschaffenheit der landwirtschaftlichen Fläche 2 bzw. der Begrenzung 4 wird bestimmt, zu welchem Zeitpunkt und an welchem Ort der Weizen vom Bunker in den Lastkraftwagen 6 umgeladen wird. Außerdem werden zur Bestimmung des Ortes und des Zeitpunktes weitere Informationen aus einer Datenbank hinzugezogen. Vorliegend handelt es sich um die Daten bzgl. des Gewichtes des LKWs 6. Im Ausführungsbeispiel hat die Erntemaschine 2 Informationen an die Datenbank gesendet, wonach der Boden der landwirtschaftlichen Fläche 1 aufgeweicht ist. Aufgrund der abgerufenen Gewichtsdaten des LKWs 6, muss davon ausgegangen werden, dass dieser in der landwirtschaftlichen Fläche einsinken würde.
Daher wird der Umladeort außerhalb des Feldes und zwar auf der Begrenzung 4 bestimmt. Der Lastkraftwagen 6 befindet sich zunächst auf einer Parkposition auf einem Feldweg 3 und wird dann zum bestimmten Umladeort 6 navigiert. Nachdem auch die Erntemaschine 2 diesen Punkt erreicht, findet dort der Umladevorgang statt.
Bezugszeichenliste
1 landwirtschaftliche Fläche
2 Erntemaschine
3 Feldweg
4 Begrenzung
5 Umladeort
6 Lastkraftwagen

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Optimierung des Transportes landwirtschaftlicher Produkte, wobei mindestens eine Arbeitsmaschine (1) und mindestens ein Lastkraftwagen (6) mittels eines drahtlosen Netzwerkes in Kommunikation stehen und eine kontinuierliche Überwachung des Füllungsgrades eines zur Arbeitsmaschine (1) zugehörigen Bunkers erfolgt, wobei eine, in der Arbeitsmaschine befindliche, Recheneinheit den Umladezeitpunkt sowie den Umladeort (5) des landwirtschaftlichen Produktes von der Arbeitsmaschine (1) zum Lastkraftwagen (6) oder von dem Lastkraftwagen (6) zu der Arbeitsmaschine (1) auf Signal der Arbeitsmaschine (1) hin abhängig vom Füllungsgrad des Bunkers und von der Bodenbeschaffenheit einer zu bearbeitenden landwirtschaftlichen Fläche (2) oder der, die zu bearbeitenden Fläche umgebende Begrenzung (4) bestimmt und zur Bestimmung des Weiteren Informationen, welche in einer Datenbank hinterlegt sind, herangezogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei den Informationen um Positionsangaben von Hindernissen und/oder um temporäre Durchfahrtsbeschränkungen und/oder um die Wegbeschaffenheit und/oder um die Bodenbeschaffenheit und/oder Positionsangaben bezüglich gesperrter Gebiete und/oder um Fahrzeugprofile des Lastkraftwagens und/oder um die Art des Beladegutes und/ oder um die Masse und Geometrie der Arbeitsmaschine und/oder um die Masse und Geometrie des Lastkraftwagens und/oder um Daten zu
Straßennetzen und/oder um Daten bezüglich für den Lastkraftwagen definierte Parkplätze und/oder um Daten eine Entladeortes handelt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Arbeitsmaschine und/oder der mindestens eine Lastkraftwagen die aktuellen GPS-Daten und/oder Positionsangaben von Hindernissen und/oder Daten zu temporären Durchfahrtsbeschränkungen und/oder Daten zur Wegbeschaffenheit und/oder Daten zur Bodenbe- schaffenheit und/oder Positionsangaben bezüglicher gesperrter Gebiete und/oder Daten zu Fahrzeugprofilen des Lastkraftwagens und/oder Daten zur Art des Beladegutes und/oder Daten zur Masse und Geometrie der Arbeitsmaschine und/oder Daten zur Masse und der Geometrie des
Lastkraftwagens und/oder Daten zu Straßennetzen und/oder Daten bezüglich für den Lastkraftwagen definierter Parkplätze und/oder Daten eines Entladeortes an die Datenbank sendet.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Arbeitsmaschine und/oder der mindestens eine Lastkraftwagen über das drahtlose Netzwerk Daten zur Organisation des Transportprozesses und/oder Daten zur Befahrbarkeit von Straßen und/ oder Daten zu Verkehrssituationen und/oder Daten zu Umleitungen und/ oder Daten zu Staus und/oder Wetterdaten austauschen.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf Grundlage der ausgetauschten Information eine von der ursprünglich bestimmten Route abweichende Route für die Arbeitsmaschine und/oder den mindestens einen Lastkraftwagen bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Arbeitsmaschine und der mindestens eine Lastkraftwagen nach einem Master-Slave-Prinzip betrieben werden, wobei die Arbeitsmaschine der Master und der Lastkraftwagen der Slave ist.
7. Navigationsvorrichtung zur Anwendung bei Verfahren zur Optimierung des Transportes landwirtschaftlicher Produkte,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Navigationsvorrichtung Positionsdaten von landwirtschaftlichen Flächen hinterlegt und abrufbar sind, wobei den landwirtschaftlichen Flächen Anschriften- und Straßenunabhängige Bezeichnungen zugeordnet sind.
8. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Navigationsvorrichtung in einen Bordcomputer einer landwirtschaftlichen Maschine oder einen Lastkraftwagen integriert ist.
9. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Navigationsvorrichtung mit einer Datenbank in Verbindung steht, wobei in der Datenbank Daten zu Positionsangaben von Hindernissen und/oder Daten zu temporären Durchfahrtsbeschränkungen und/oder Daten zur Wegbeschaffenheit und/oder Daten zur Bodenbeschaffenheit und/oder Positionsangaben bezüglicher gesperrter Gebiete und/oder Daten zu Fahrzeugprofilen des Lastkraftwagens und/oder Daten zur Art des Beladegutes und/oder Daten zur Masse und Geometrie der Arbeitsmaschine und/oder Daten zur Masse und der Geometrie des Lastkraftwagens und/oder Daten zu Straßennetzen und/oder Daten bezüglich für den Lastkraftwagen definierte Parkplätze und/oder Daten eines Entladeortes hinterlegt sind.
10. Navigationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Navigationsvorrichtung eine grafische Anzeige umfasst, welche die Position mindestens einer Arbeitsmaschine und/oder die Position mindestens eines Lastkraftwagens und/oder die Position der landwirtschaftlichen Fläche wiedergibt.
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