SE541211C2 - Förfarande för styrning av lantbruksredskap samt lantbruksredskap - Google Patents

Abstract

Detta dokument avser ett förfarande för styrning av ett lantbruksredskap (1). Förfarandet omfattar att framföra lantbruksredskapet över ett arbetsområde, att under det att redskapet framörs identifiera en avvikelse mellan en längdriktning (L) hos lantbruksredskapet och en aktuell framkörningsriktning (Rr) för lantbruksredskapet, att om avvikelsen överskrider ett tröskelvärde, åstadkomma ett justeringsvärde, samt att baserat på justeringsvärdet åstadkomma en styrsignal till minst en aktuator (12a, 12b) på lantbruksredskapet, så att avvikelsen reduceras eller elimineras.

Description

FÖRFARANDE FÖR STYRNING AV LANTBRUKSREDSKAP SAMT LANTBRUKSREDSKAP Tekniskt område Detta dokument hänför sig till ett förfarande för inställning av ett lantbruksredskap. Dokumentet hänför sig även till en anordning för styrning av ett lantbruksredskap.

Bakgrund Lantbruksredskap av varierande slag används för olika ändamål inom jordbruk. Dessa lantbruksredskap kan exempelvis vara jordbearbetande lantbruksredskap, lantbruksredskap för sådd eller precisionssådd, och/eller lantbruksredskap för spridning av gödnings- eller bekämpningsmedel. De kan kopplas på och dras efter ett dragfordon, såsom en traktor.

Då dessa lantbruksredskap framförs kan en avvikelse gällande lantbruksredskapets längdriktning uppstå, det vill säga att lantbruksredskapet inte framförs i linje med dragfordonet utan driver åt något håll. Detta leder till att den bearbetning av jorden som önskas, inte uppnås, och därmed att lantbruksredskapet inte fyller sin funktion fullt ut. Vid exempelvis sådd, finns risk att såfåror, och därmed grödan, hamnar för tätt, eller rent av överlappar varandra, vilket också ger mistor. Gällande spridning av gödnings- eller bekämpningsmedel kan fördelningen över ett fält bli ojämn, vilket leder till en försämrad effekt av spridningen. Det kan också leda till att verktyg på lantbruksredskapet inte bearbetar jorden på en optimal nivå utan att de ligger antingen för högt upp eller går för djupt ner i jorden.

Att en sådan avvikelse uppstår kan exempelvis bero på att lantbruksredskapet på något sätt är felinställt, på variationer i hårdhet hos den jord som bearbetas eller på att det fält som lantbruksredskapet framförs på sluttar i någon riktning.

En användare, såsom föraren av dragfordonet, upptäcker inte alltid att en sneddragning hos lantbruksredskapet föreligger, vilket kan leda till att jordbearbetningen blir ineffektiv och i värsta fall behöver göras om. Om en sneddragning upptäcks av användaren är det inte alltid enkelt att avgöra hur stor avvikelsen är och hur den skall överkommas.

Det finns således ett behov av ett förbättrat lantbruksredskap där kompensation för en eventuell sneddragning på grund av drift hos lantbruksredskapet kan göras. Önskvärt är också att detta kan ske under gång och på ett sätt som är snabbt, effektivt och enkelt för en användare att hantera.

Sammanfattning Ett ändamål är således att åstadkomma ett förfarande och ett lantbruksredskap som reducerar eller eliminerar problemet med sneddragning.

Uppfinningen definieras av de självständiga patentkraven med ytterligare utföringsformer beskrivna i de osjälvständiga kraven, den följande beskrivningen och ritningarna.

Enligt en första aspekt åstadkoms ett förfarande för styrning av ett lantbruksredskap omfattande att framföra lantbruksredskapet över ett arbetsområde, att under det att redskapet framörs identifiera en avvikelse mellan en längdriktning hos lantbruksredskapet och en aktuell framkörningsriktning för lantbruksredskapet, att om avvikelsen överskrider ett tröskelvärde åstadkomma ett justeringsvärde samt att baserat på justeringsvärdet åstadkomma en styrsignal till minst en aktuator på lantbruksredskapet, så att avvikelsen reduceras eller elimineras.

Med ”framkörningsriktning” avses den riktning i vilken ekipaget, dvs. lantbruksredskap och eventuellt dragfordon färdas. Med ”längdriktning” avses en riktning parallell med en längsgående horisontell centrumaxel hos lantbruksredskapet. Längdriktningen är den riktning i vilken lantbruksredskapet är avsett att framföras.

Med ”justeringsvärde” avses ett värde som indikerar i vilken utsträckning justering av sneddragningen skall ske. Som icke-begränsande exempel kan justeringsvärdet motsvara en vinkel eller ett höjdinställningsvärde för verktyg eller grupper av verktyg, hjul, vältar eller rullar. Som ytterligare icke-begränsande exempel kan justeringsvärdet motsvara en verksamgöringsgrad eller kraft hos en aktuator, ett vridmoment eller en effekt för drivning, en bromskraft eller liknande.

Genom att identifiera avvikelse samt justera för denna, kan problemen med sneddragning helt eller delvis elimineras.

Exempelvis kan, med önskad frekvens, lantbruksredskapets orientering kännas av. En justering av längdriktningen i förhållande till framkörningsriktningen behöver genomföras endast om det finns en avvikelse som är tillräckligt stor. Justering av lantbruksredskapets orientering kan både ske genom att en användare anger önskad inställning eller automatiskt genom ett beräknat justeringsvärde. Detta ger ett effektivt och användarvänligt förfarande med möjlighet till snabb korrigering av en avdrift hos lantbruksredskapet. Man säkerställer att en eventuell avvikelse i lantbruksredskapets position upptäcks, och att den åtgärdas snabbt. Vissa små avvikelser kan vara godtagbara utan att någon justerande åtgärd behövs, därför används ett tröskelvärde för att avgöra om avvikelsen är tillräckligt stor för att behöva åtgärdas.

Att åstadkomma ett justeringsvärde kan omfatta att åstadkomma en användarindikation avseende avvikelsen, att motta en användarinmatning avseende en önskad åtgärd samt beräkna justeringsvärdet baserat på åtminstone användarinmatningen.

På så vis tillåts användaren bestämma om kompensering skall genomföras eller inte.

Att åstadkomma ett justeringsvärde kan alternativt, eller som komplement omfatta att beräkna eller slå upp justeringsvärdet baserat på åtminstone avvikelsen.

Det är exempelvis möjligt att beräkna justeringsvärdet med hjälp av en formel och/eller en algoritm. Det är även möjligt att som alternativ eller komplement slå upp ett justeringsvärde i en uppslagstabell eller i ett dataminne, vilken kan åstadkommas åtminstone delvis empiriskt, exempelvis genom att justeringsvärden som visat sig fungera för olika sneddragningar lagras.

Därmed kan justeringsvärdet beräknas utan inblandning av användaren. Sneddragning samt föreskomst av kompensering kan indikeras för användaren, men behöver inte kräva något beslut av användaren.

Positionen och/eller orienteringen för ett eller flera verktyg hos lantbruksredskapet kan förändras baserat på styrsignalen. Därigenom kan ett verktygs djupgående ändras. Genom att ändra verktygets djupgående kan det dragmotstånd verktyget åstadkommer på lantbruksredskapet ökas eller minskas, vilket i sin tur leder till ett ändrat vridmoment, sett kring en vertikal axel, på lantbruksredskapet. Därigenom kan sneddragning motverkas.

Position och/eller orientering för åtminstone ett hjul eller en rulle hos lantbruksredskapet kan förändras baserat på styrsignalen.

En vridning kring åtminstone en vertikal axel av åtminstone ett hjul eller en rulle hos lantbruksredskapet kan åstadkommas baserat på styrsignalen. Exempelvis kan medstyrning (hjulen följer dragfordonets spår) eller överkompensering (redskapet styrs att följa traktorns framkörningsriktning, exempelvis om traktorn snedställs).

För att kompensera för sneddragning är det möjilgt att åstadkomma en förflyttning av minst en infästningspunkt hos en med lantbruksredskapet associerad dragstång, företrädesvis i en riktning tvärs framkörningsriktningen eller i en riktning tvärs längdriktningen.

Ett eller flera hjul, vältar eller rullar hos lantbruksredskapet kan drivas eller bromsas selektivt baserat på styrsignalen.

Som ett alternativ eller komplement kan kompensering för sneddragning åstadkommas genom att baserat på styrsignalen ändra åtminstone en vinkel, sett i ett horisontalplan, mellan åtminstone en del av dragstången och en ram hos lantbruksredskapet.

Avvikelsen kan identifieras baserat på en uppmätt vinkel mellan lantbruksredskapet och dragfordonet, samt företrädesvis även baserat på en verklig framkörningsriktning hos dragfordonet. Med ”verklig framkörningsriktning” avses den riktning som dragfordonet faktiskt rör sig i, vilken inte alltid är parallell med dragfordonets längdriktning.

Alternativt eller som komplement kan avvikelsen identifieras baserat på ett avstånd mellan ett sidoparti hos lantbruksredkapet och ett motsvarande sidoparti hos dragfordonet. Med sidopartier avses här partier som är belägna på horisontellt avstånd tvärs längdriktningen hos lantbruksredskapet respektive dragfordonet.

Alternativt eller som komplement kan avvikelsen identifieras åtminstone delvis baserat på bestämning av lantbruksredskapets position genom användning av ett globalt positioneringssystem.

Ett ytterligare alternativ eller komplement är att avvikelsen identifieras åtminstone delvis baserat på mätning av en eller flera på lantbruksredskapet verkande krafter och/eller vridmoment.

Man kan således uppmäta relevanta värden för att fastställa en eventuell drift hos lantbruksredskapet genom att uppmäta vinklar hos delar eller hela redskapet, genom att titta på dess globala position, eller genom att registrera storlek och riktning hos krafter på positioner i redskapet såsom i infästningen mot dragfordonet.

Avvikelsen kan alternativt eller som komplement identifieras baserat på minst en signal från ett gyro, en magnetometer och/eller en accelerometer.

Alternativt, eller som komplement, kan avvikelsen identifieras med hjälp av minst en markföljande del, vilken är vridbar relativt lantbruksredskapet.

Som ytterligare ett alternativ eller komplement, kan avvikelsen identifieras åtminstone delvis genom att inhämta ett flertal digitala bilder av mark över vilken lantbruksredskapet färdas samt att bestämma lantbruksredskapets rörelseriktning och/eller orientering baserat på minst en på ett flertal av bilderna avbildad struktur hos marken.

Enligt en andra aspekt åstadkoms ett lantbruksredskapomfattande: minst en sensor för identifiering av en avvikelse mellan en längdriktning hos lantbruksredskapet och en aktuell framkörningsriktning för lantbruksredskapet, en styrenhet anordnad att motta minst ett värde från sensorn, och en aktuatorför inställning av en del hos lantbruksredskapet, för att eliminera eller reducera avvikelsen. Aktuatorn är styrbar baserat på en signal från styrenheten. Styrenheten är inrättad att om avvikelsen överskrider ett tröskelvärde, åstadkomma ett justeringsvärde, samt att åstadkomma en baserat på justeringsvärdet styrsignal till aktuatorn.

Styrenheten kan vara anordnad att åstadkomma justeringsvärdet genom att åstadkomma en användarindikation avseende avvikelsen, att motta en användarinmatning avseende en önskad åtgärd samt beräkna justeringsvärdet baserat på åtminstone användarinmatningen.

Alternativt eller som komplement kan styrenheten vara anordnad att åstadkomma justeringsvärdet genom att beräkna justeringsvärdet baserat på åtminstone avvikelsen.

Anordningen kan uppmäta åtminstone ett värde, vilket används för att avgöra om en tillräckligt stor avvikelse hos lantbruksredskapets längdriktning i förhållande till framkörningsriktningen föreligger, vilket därmed indikerar en drift hos lantbruksredskapet. Om önskas kan en indikation på att en drift föreligger göras till en användare, som då kan mata in den justering som användaren önskar för att kompensera driften. Alternativt kan anordningen fungera helt automatiskt och styrsignaler baserat på den uppmätta avvikelsen genereras för att göra en lämplig inställning hos lantbruksredskapet. En effektiv och användarvänlig anordning uppnås därmed. Eventuella avvikelser upptäcks och kan åtgärdas snabbt och effektivt. På så vis kan en användare, så som föraren av dragfordonet, bli uppmärksammad på att en drift hos lantbruksredskapet föreligger. Detta ger en bättre användarupplevelse och en förbättrad användning av lantbruksredskapet då en avvikelse upptäcks och användaren blir uppmärksammad på det.

Aktuatorn kan vara anordnad att påverka en position och/eller en orientering för ett eller flera verktyg hos lantbruksredskapet. Exempelvis kan en påverkan av positionen medföra en förändring av verktygets djupgående.

Aktuatorn kan vara anordnad att påverka en position och/eller en orientering för åtminstone ett hjul, en vält eller en rulle hos lantbruksredskapet.

Aktuatorn kan vara anordnad att påverka en vridning kring åtminstone en vertikal axel hos av åtminstone ett hjul, en vält eller en rulle hos lantbruksredskapet.

Aktuatorn kan vara anordnad att påverka minst en infästningspunkt hos en med lantbruksredskapet associerad dragstång, företrädesvis i en riktning tvärs framkörningsriktningen eller i en riktning tvärs längdriktningen.

Lantbruksredskapet kan omfatta minst ett driv- eller drivet hjul, och/eller minst ett bromsbart hjul, varvid aktuatorn är anordnad att påverka drivning av nämnda driv- eller drivna hjul och/eller bromsning av nämnda bromsbara hjul.

Sensorn kan omfatta minst en av en gyrosensor, en accelerometer, en vinkelsensor, en magnetometer, en avståndssensor, en inklinometer, en sensor för global positionering och en kraftsensor. Åtminstone ett parti av en dragstång hos lantbruksredskapet kan vara ledad, sett i ett horisontalplan, så att en vinkel mellan partiet och en ram hos lantbruksredskapet är ställbar med hjälp av aktuatorn.

Lantbruksredskapet kan vidare innefatta minst en markföljande del, vilken är vridbar relativt lantbruksredskapet, och varvid sensorn är anordnad att avkänna en vinkel mellan lantbruksredskapet och den markföljande delen.

Som ytterligare ett alternativ eller komplement kan sensorn omfatta minst en kamera, vilken är anordnad att åstadkomma ett flertal digitala bilder av mark över vilken lantbruksredskapet färdas, varvid styrenheten är anordnad att bestämma lantbruksredskapets rörelseriktning och/eller orientering baserat på minst en på ett flertal av bilderna avbildad struktur hos marken.

Kort beskrivning av ritningarna Fig 1a-1b visar schematiska planvyer av ett lantbruksredskap 1 draget av ett dragfordon 2.

Fig 2a-2b visar en schematisk perspektivvy respektive en schematisk elevationsvy framifrån av ett lantbruksredskap enligt ett första utförande.

Fig 3a-3b visar en schematisk perspekivvy respektive en schematisk elevationsvy framifrån av ett lantbruksredskap enligt ett andra utförande.

Fig 4a-4b visar en schematisk perspekivvy respektive en schematisk elevationsvy framifrån av ett lantbruksredskap enligt ett tredje utförande.

Fig 5 visar en schematisk elevationsvy framifrån av ett lantbruksredskap i ett första scenario där sneddragning kan uppstå.

Fig 6 visar en schematisk elevationsvy framifrån av ett lantbruksredskap i ett andra scenario där sneddragning kan uppstå.

Fig 7 visar en schematisk planvy av ett alternativt system för kompensering av sneddragning.

Fig 8 visar en schematisk planvy av ytterligare ett alternativt system för kompensering av sneddragning.

Fig 9 visar ett schematiskt blockdiagram av ett styrsystem för ett lantbruksredskap.

Detaljerad beskrivning Vid användning av ett lantbruksredskap 1 med jordbearbetande verktyg, exempelvis för sådd, jordbearbetning, spridning av gödning och/eller spridning av bekämpningsmedel, framförs lantbruksredskapet vanligtvis genom att det dras efter ett dragfordon 2, exempelvis en traktor. När lantbruksredskapet 1 framförs bör lantbruksredskapet 1 vara orienterat så att dess framkörningsriktning Rr är parallell med dess längdriktning för att få en så effektiv och jämn sådd, gödsling och/eller bearbetning av jorden som möjligt.

Under vissa betingelser kan det hända att lantbruksredskapet 1 driver i sidled åt något håll, och därmed att dess längdriktning avviker från framkörningsriktningen Rr. Med längdriktning L avses den riktning som en tänkt längsgående horisontell axel genom redskapets centrum har. I det fallet lantbruksredskapet ligger i linje med dragfordonet 2 är längdriktningen parallell med framkörningsriktningen Rr.

Lantbruksredskapet 1 kan exempelvis påverkas av ett i sidled sluttande fält, av varierande hårdhet hos den jord som lantbruksredskapet färdas över och/eller av att lantbruksredskapet i någon mån är fel inställt eller felbelastat. När en sådan avvikelse uppstår är det fördelaktigt om den kan upptäckas och åtgärdas snabbt och effektivt, samt helst under gång.

Ett lantbruksredskap 1 draget av ett dragfordon 2 visas i fig 1a samt 1b. I dessa figurer betraktas ekipaget i planvy, sett ovanifrån.

Mellan redskapet och dragfordonet finns en förbindande dragstång 3 med en dragkoppling, som fäster i en punkt 3a på dragfordonet samt i en punkt 3b på lantbruksredskapet. I ett optimalt läge framförs lantbruksredskapet 1 i linje med dragfordonet 2 i en och samma framkörningsriktning Rd, Rr, såsom visas i fig 1a. Lantbruksredskapet 1 är därmed svängbart relativt dragfordonet 2 kring åtminstone en vertikal geometrisk axel (vid infästningspunkten 3a). Företrädesvis kan lantbruksredskapet 1 även vara svängbart relativt dragfordonet kring en horisontell geometrisk axel som är vinkelrät mot framkörningsriktningen. Även sådan svängbarhet kan föreligga vid infästningspunkten 3a.

En illustration av hur det kan se ut när en avvikelse i lantbruksredskapets orientering uppstår visas i fig 1b. Här illustreras hur lantbruksredskapet driver i sidled, eller ”sneddrar” relativt framkörningsriktningen Rr.

Lantbruksredskapets längdriktning L är därmed inte längre parallell med framkörningsriktningen Rr, utan lantbruksredskapet 1 får istället en avvikande orientering.

Vid sneddragning uppstår en vinkel A1 mellan framkörningsriktningen Rr och längdriktningen L. Vidare uppstår en avståndsförändring D1 mellan ett sidoparti hos lantbruksredskapet och ett sidoparti hos dragfordonet.

Enligt ett första utförande kan sneddragning identifieras genom att ett avstånd mellan på avstånd från en centrumlinje L belägna partier hos dragfordon 2 respektive lantbruksredskap 1 mäts, varvid en avvikelse hos avståndet indikerar att sneddragning föreligger.

Mätvärdet kan matas till en styrenhet 20, vilken beräknar vilken kompensation som bör åstadkommas samt utmatar en styrsignal till en hydraulstyrenhet 40. Styrenheten 20 kommer att beskrivas närmare under hänvisning till fig 9.

På flera av de följande ritningarna har dragfordonet utelämnats för att göra ritningarna tydligare.

I fig 2a och 2b visas ett lantbruksredskap enligt ett andra utförande. Lantbruksredskapet 1 , vilket här har formen av en kultivator, har en dragstång 3, en ram som kan omfatta ett flertal längsgående balkar 41 och ett flertal tvärgående balkar 42 samt ett flertal jordbearbetande verktyg 5.

Lantbruksredskapet 1 kan även omfatta ett eller flera hjul 11a, 11b, vilka kan vara individuellt höjdinställbara relativt ramen 4 med hjälp av aktuatorer, här i form av hydraulcylindrar 12a, 12b. Hjulen 11a, 11b är anordnade på avstånd från varandra i riktning tvärs längdriktningen L samt på avstånd från lantbruksredskapets längsgående centrumlinje.

Lantbruksredskapet är vidare försett med en avkännare 211 , 212 för avkänning av lantbruksredskapets orientering L i förhållande till dess framkörningsriktning Rr.

I det i fig 2a och 2b visade utförandet omfattar avkännaren en skivrist 211 , vilken är anordnad på en arm 212, vilken har en utsträckning nedåt från ramen samt horisontellt från en vridningsaxel, så att skivristen 211 kan ingripa med den jord som lantbruksredskapet framförs över och ställa in sig i framkörningsriktningen Rr. En sensor 213 är anordnad att registrera vridningen kring vridningsaxeln och åstadkomma en signal som representerar en vinkel mellan framkörningsriktningen Rroch lantbruksredskapets längdriktning L. Skivristen kan vara höj- och sänkbar, exempelvis för att underlätta transport på väg.

En styrenhet 20 mottar signalen från sensorn 213 samt utmatar en styrsignal till aktuatorerna. I det visade exemplet är styrenheten förbunden med en hydraulstyrenhet 40. Hydraulstyrenheten kan vara anordnad att motta hydraulvätska från en central anslutning, exempelvis från dragfordonet 2 samt selektivt utmata respektive motta hydraulvätska till/från hydraulcylindrarna 12a, 12b i beroende av styrsignalen från styrenheten 20.

I fig 2b visas hur lantbruksredskapets vänstra parti passerar med hjulet över en ås som sträcker sig längs färdriktningen och därmed lyfter verktygen på lantbruksredskapets vänstra sida upp ur jorden, vilket leder till att motståndet reduceras på vänstra sidan. I fig 2b visas vidare hur den vänstra hydraulcylindern 12a (sett i färdriktningen - höger i bild) är indragen för att bringa verktygen på vänstra sidan av redskapet 1 att gå djupare, vilket kan kompensera för att motståndet sjunkit på den vänstra sidan eller ökat på den högra sidan, sett i färdriktningen.

I fig 3a-3b visas ett tredje utförande, där signaler från en GPS-sensor 221 utnyttjas för att beräkna framkörningsriktningen. Vidare kan en magnetometer 222 utnyttjas för att bestämma lantbruksredskapets orientering, varvid styrenheten 20 mottar signaler från sensorerna 221, 222, beräknar lämpliga värden för styrning samt matar ut motsvarande styrsignaler till hydraulstyrenheten 40.

I fig 3b visas på liknande sätt som i fig 2b hur kompensering kan åstadkommas.

I fig 4a-4b visas ett fjärde utförande, där en kameraenhet 231 , som är riktad nedåt eller snett nedåt, utnyttjas för att åstadkomma en indikation på ett förhållande mellan lantbruksredskapets framkörningsriktning och dess orientering. Genom att identifiera ett föremåls eller en strukturs (hos exempelvis jordytan) positioner på bilder som tagits med ett kort tidsmellanrum samt med kännedom om kamerans eller kamerornas placering på redskapet 1 är det möjligt att beräkna en rörelsevektor relativt jorden, vilken motsvarar framkörningsriktningen.

I fig 5 visas hur ett lantbruksredskaps 1 vänstra parti (till höger i bild) justerats genom att aktuatorn 12a dragits in för att minska det vertikala avståndet mellan hjulet 11a och ramen. På plan mark kan detta utnyttjas för att kompensera för variationer i jordens hårdhet sett över lantbruksredskapets bredd. Exempelvis kan jorden vara olika hårt packad och/eller ha olika sammansättning.

I fig 6 visas hur ett lantbruksredskaps 1 vänstra parti (till höger i bild) justerats genom att aktuatorn 12a dragits in för att minska det vertikala avståndet mellan hjulet 11a och ramen. Vid en lutning nedåt åt vänster (sett i färdriktningen) tenderar tyngdkraften att bringa lantbruksredskapet att sneddra åt vänster, vilket kan kompenseras genom att öka arbetsdjupet på den vänstra sidan och däriegenom öka dragmotståndet på denna sida.

I de ovan visade exemplen har en inställning av lantbruksredskapets 1 markanliggande hjul och därmed av verktygens arbetsdjup utnyttjats för att kompensera för sneddragning.

Det inses att även andra sätt att några av, eller samtliga, verktyg på en lantbrukredskapets sidor kan utnyttjas för att kompensera för sneddragning. Exempelvis kan enskilda verktyg eller grupper av verktyg vara inställbara i höjd och/eller vinkel, vilket kan utnyttjas för att öka eller minska den kraft som verkar på verktyget eller verktygen när de bearbetar jorden.

I fig 7 visas ett första alternativt eller kompletterande sätt att motverka sneddragning. Som beskrivits tidigare har dragstången 3 en koppling 3a till lantbruksredskapet, vilken koppling tillåter lantbruksredskapet att vridas relativt dragfordonet 2 kring åtminstone en vertikal axel. Dragstången 3 kan vidare ha en infästningspunkt 3b till lantbruksredskapets ram, vilken infästningspunkt kan vara förskjutbar i åtminstone en horisontell riktning. Infästningen 3b kan omfatta en linjär lagring 3c samt minst en aktuator 35, vilken är anordnad att förskjuta dragstångens 3 infästningspunkt 3b i lantbruksredskapets ram för att motverka sneddragning. Aktuatorn 35 kan vara infäst i ett fästöra 34 som kan vara integrerat med ramen.

När redskapet 1 sneddrar åt endera hållet (höger eller vänster) kan infästningspunkten förskjutas åt det hållet för att kompensera för sneddragningen.

Om redskapet 1 i fig 7 exempelvis sneddrar åt höger i bild, kan detta kompenseras för genom att aktuatorn 34 skjuts ut, vilket leder till att dragmotståndet ökar på lantbruksredskapets högra sida och därmed motverkar sneddragningen.

I fig 8 visas ett andra alternativt eller kompletterande sätt att motverka sneddragning. Dragstången 3 omfattar här två partier: ett främre parti 31 och ett bakre parti 32, vilka är vridbara relativt varandra kring åtminstone en vertikal axel 33. En aktuator 34 som är infäst vid de främre respektive bakre partierna 31, 32, exempelvis med hjälp av fästöron 34, 35, är anordnad att styra partiernas vinkelläge relativt varandra. Alternativt kan aktuatorn 34 vara infäst vid lantbruksredskapets ram istället för vid dragstångens bakre parti 32.

Om redskapet 1 i fig 8 exempelvis sneddrar åt höger i bild, kan detta kompenseras för genom att aktuatorn 34 skjuts ut, vilket leder till att redskapet rätas upp och därmed motverkar sneddragningen.

De på ritningarna avbildade lantbruksredskapen utgörs av s.k. kultivatorer, men det inses att de häri beskrivna anordningarna och förfarandena kan tillämpas även på andra typer av lantbruksredskap, inklusive såmaskiner.

En anordning 20 för styrning av ett lantbruksredskap visas i fig 9. En eller flera sensorer 21 a, 21b, 21c finns placerade på eller i anslutning till lantbruksredskapet. Kompletterande sensorer kan vara anordnade på dragfordonet. Dessa sensorer kan exempelvis vara av typen gyrosensor, accelerometer, magnetometer, vinkelsensor, avståndssensor, inklinometer, sensor för global positionering (GPS eller liknande) eller kraftsensor, dvs. sensor som känner av riktning och storlek för krafter i en viss punkt.

En magnetometer (en elektronisk kompass) kan användas för att bestämma lantbruksredskapets orientering relativt jordens magnetfält. Denna orientering kan jämföras med framkörningsriktningen Rr.

En kraftsensor kan användas för att mäta krafter som verkar på verktyg eller grupper av verktyg på de olika sidorna av lantbruksredskapet. Alternativt kan krafter och/eller vridmoment på dragstången mätas samt utnyttjas vid beräkning av om lantbruksredskapet drar snett eller inte.

Sensorerna kan antingen utnyttjas för att registrera lantbruksredskapets absoluta orientering relativt dragfordonet eller i förhållande till en fram körningsriktning.

Som ytterligare ett exempel kan en avståndssensor utnyttjas för att bestämma lantbruksredskapets vinkel relativt dragfordonet.

Som ytterligare ett exempel kan en GPS-sensor eller liknande utnyttjas för att bestämma lantbruksredskapets orientering relativt dragfordonet.

Alternativt kan lantbruksredskapets rörelser relativt en förväntad rörelse och/eller dragfordonets rörelse registreras.

Exempelvis kan en eller flera accelerometrar eller gyrosensorer utnyttjas för att åstadkomma en signal som indikerar hur lantbruksredskapet rör sig i sidled och/eller hur lantbruksredskapet vrids i ett horisontalplan. En gyrosensor och/eller en accelerometer kan användas för att identifiera den vridrörelse som uppstår när lantbruksredskapet börjar dra snett.

Som ytterligare ett exempel kan en markföljande del, såsom en skiva, en tallrik eller ett hjul åstadkommas, vilket är fritt vridbart kring en vertikal axel. Företrädesvis är den markföljande delen roterbar kring en horisontell axel, vilken befinner sig på horisontellt avstånd från den vertikala axeln.

En vinkelsensor kan anordnas att känna av ett vinkelläge mellan den markföljande delen och lantbruksredskapet.

De av sensorerna genererade värdena kan mottas i en styrenhet 22 för vidare behandling. Styrenheten kan vara en enskild enhet placerad i anslutning till lantbruksredskapet, antingen på redskapet eller i dragfordonet. Styrenheten kan vara integrerad med styrenheter för andra funktioner hos lantbruksredskapet och/eller hos dragfordonet. Styrenheten kan även bestå av ett flertal enheter i ett distribuerat system vilka kommunicerar trådbundet eller trådlöst med varandra.

Värdena från sensorerna kan användas för att avgöra om en avvikelse föreligger mellan lantbruksredskapets längdriktning L och dess framkörningsriktning Rr. Hur stort ett värde ska vara för att läget ska betecknas som avvikande avgörs genom jämförelse med minst ett tröskelvärde. Om tröskelvärdet överskrids anses en avvikelse föreligga.

Tröskelvärdet kan vara ställbart, exempelvis för att undvika att alltförsmå avvikelser genererar någon inställningsändring hos lantbruksredskapet, eftersom små variationer, vilka inte fordrar någon åtgärd, normalt uppkommer under användning av ett lantbruksredskap.

Exempelvis kan åtgärd villkoras på att ett visst tröskelvärde överskridits under en viss tid. Den tid som tröskelvärdet skall överskridas för att generera åtgärd kan vara proportionell mot det uppmätta sensorvärdet, exempelvis så att en mindre avvikelse tolereras under längre tid än en större avvikelse.

Vidare kan det sensorgenererade värdet vara ett positivt eller negativt värde beroende på åt vilket håll avvikelse föreligger. Det är också tänkbart att värdet kan vara ett heltal, exempelvis motsvarande ett kompassvärde, där 10 motsvarar 10 grader åt höger och 350 motsvarar 10 grader åt vänster.

Om det av ovanstående framkommer att en avvikelse har uppstått kan en användare meddelas om detta. Det kan ske genom att styrenheten 22 sänder information om att en avvikelse uppkommit till en mottagarenhet 23. Mottagarenheten 23 kan exempelvis vara en i dragfordonet monterad enhet eller en bärbar användarenhet såsom en mobiltelefon, dator eller surfplatta. Mottagarenheten kan också innefatta någon form av larmenhet som sänder instruktioner vidare till en indikator i dragfordonet såsom en lampa eller fordonsdisplay.

Användaren kan bli meddelad om att en avvikelse föreligger och även vilken typ av avvikelse det är samt storleken på densamma. Utifrån denna information kan, enligt ett alternativ, användaren ta beslut om en eventuell åtgärd och inmata instruktioner till mottagarenheten, vilken skickar dem vidare till styrenheten 22. Antingen används mottagarenheten 23 för inmatning av instruktioner, eller kan en separat enhet finnas för detta ändamål.

Alternativt kan en avvikelse avhjälpas automatiskt utan att användaren behöver ge några instruktioner. Som nämnts ovan, kan en sådan automatisk avhjälpning åstadkommas baserat på avvikelsens belopp och tecken (höger eller vänster) samt eventuellt på ytterligare variabler, såsom hastighet, tröskelvärden och/eller tillåten avvikelsetid. Det är även möjilghet att utnyttja ytterligare information, såsom positionsdata. Exempelvis kan kompensering för avvikelse vara överflödig precis före en vändning.

Efter att ha identifierat att en avvikelse föreligger samt hur stor denna är, kan styrenheten 22 åstadkomma och skicka styrsignaler baserat på den upptäckta avvikelsen till en eller flera aktuatorer 12a, 12b, 12c, 12d, som i sin tur påverkar en eller flera inställningar hos lantbruksredskapet. Styrsignalerna kan sändas direkt till respektive aktuator eller till en aktuatorstyrenhet (ej visad), vilken åstadkommer en matning av vätska, gas eller ström till respektive aktuator. Baserat på mottagna styrsignaler genomförs således en eller flera förändringar hos inställningar för lantbruksredskapet. Ett flertal möjliga inställningsförändringar är tänkbara för att motverka en avvikelse hos lantbruksredskapets längdriktning L i förhållande till framkörningsriktningen Rr.

Exempelvis kan position och/eller orientering hos ett eller flera verktyg hos lantbruksredskapet förändras. När ett verktyg till exempel justeras med avseende på dess djupgående kan det antingen gå på ett ökat eller minskat djup. På så sätt kan de krafter som verkar vridande på lantbruksredskapet balanseras.

Om lantbruksredskapet driver åt höger, som på fig 1b, kan ett eller flera verktyg på lantbruksedskapets högra sida bringas att gå djupare, vilket ökar den kraft som får lantbruksredskapet att vridas i riktning motsatt.

Altenativt, eller som komplement, kan ett eller flera verktyg på lantbruksredskapets vänstra sida bringas att gå grundare, varvid den kraft som får lantbruksredskapet att vridas minskar.

Det inses att verktyg kan justeras individuellt eller i grupp. Exempelvis kan samtliga verktyg på en sektion av lantbruksredskapet justeras simultant av en eller flera aktuatorer.

Lantbruksredkapet kan alltså ha minst två, i sidled åtskiljda verktyg eller grupper av verktyg, vilka är justerbara relativt varandra med avseende på djupgående.

Alternativt eller som komplement kan position eller orientering för minst ett hjul, en vält eller en rulle hos lantbruksredskapet förändras. Genom sådan förändring kan ett eller flera verktygs djupgående påverkas.

Lantbruksredkapet kan alltså ha minst två, i sidled åtskiljda hjul, vältar eller rullar, eller grupper därav, vilka är justerbara i vertikal led relativt varandra.

Som ytterligare ett alternativ kan minst ett hjul, en vält eller en rulle vridas relativt lantbrukredskapet kring en vertikal axel, varvid medstyrning eller överkompensering kan åstadkommas, vilket kan motverka sneddragningen.

Lantbruksredkapet kan alltså ha minst två, i sidled åtskiljda hjul, vältar eller rullar, eller grupper därav, vilka är vridbara kring åtminstone en vertikal geometrisk axel.

Som ytterligare ett alternativ kan selektiv drivning av minst ett hjul, en vält eller en rulle åstadkommas. Ytterligare ett alternativ är att selektivt bromsa ett eller flera hjul, vältar eller rullar.

Lantbruksredkapet kan alltså ha minst två, i sidled åtskiljda hjul, vältar eller rullar, eller grupper därav, vilka kan vara individuellt drivbara med olika hastigheter och/eller vilka kan bromsas individuellt.

På så sätt kan hjul på den sida av lantbruksredskapet som vid sneddragning hamnar ”efter” den andra sidan, sett i längdriktningen, drivas med högre rotationshastighet och/eller vridmoment än hjul på den sida som hamnar ”före” för att kompensera för sneddragningen.

Analogt, kan hjul på den sida som hamnar ”före” bromsas för att kompensera för sneddragning.

Sändning av signaler i anordningen kan ske trådbundet eller trådlöst med för omständigheterna lämplig teknik såsom via elkablar, optiska kablar, WiFi, Bluetooth och så vidare.

Claims (21)

PATENTKRAV

1. Förfarande för styrning av ett lantbruksredskap (1), omfattande: att framföra lantbruksredskapet över ett arbetsområde, att under det att redskapet framörs identifiera en avvikelse mellan en längdriktning (L) hos lantbruksredskapet och en aktuell framkörningsriktning (Rr) för lantbruksredskapet, att om avvikelsen överskrider ett tröskelvärde, åstadkomma ett justeringsvärde, samt att baserat på justeringsvärdet åstadkomma en styrsignal till minst en aktuator (12a, 12b) på lantbruksredskapet, så att avvikelsen reduceras eller elimineras, kännetecknat av att med hjälp av aktuatorn (12a, 12b): förändra position och/eller orientering för ett eller flera verktyg hos lantbruksredskapet baserat på styrsignalen, varvid förändringen åstadkommer en ändring av verktygets djupgående; åstadkomma en vridning kring åtminstone en vertikal axel av åtminstone ett hjul eller en rulle hos lantbruksredskapet baserat på styrsignalen, och/eller selektivt driva eller bromsa ett eller flera hjul (11a, 11 b), vältar eller rullar hos lantbruksredskapet baserat på styrsignalen.

2. Förfarande enligt krav 1 , varvid att åstadkomma ett justeringsvärde omfattar att åstadkomma en användarindikation avseende avvikelsen, att motta en användarinmatning avseende en önskad åtgärd samt beräkna justeringsvärdet baserat på åtminstone användarinmatningen.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, varvid att åstadkomma ett justeringsvärde omfattar att beräkna och/eller slå upp ett justeringsvärde baserat på åtminstone avvikelsen.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att medelst den minst ena aktuatorn (12a, 12b) förändra position och/eller orientering för åtminstone ett hjul eller en rulle hos lantbruksredskapet baserat på styrsignalen.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande att baserat på styrsignalen medelst den minst ena aktuatorn (12a, 12b) ändra åtminstone en vinkel, sett i ett horisontalplan, mellan åtminstone en del av en hos lantbruksredskapet associerad dragstång och en ram hos lantbruksredskapet (1).

6. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid avvikelsen identifieras baserat på en uppmätt vinkel mellan lantbruksredskapet (1) och ett dragfordon (2) till vilket lantbruksredskapet är kopplat, samt företrädesvis även baserat på en verklig framkörningsriktning (Rd) hos dragfordonet (2).

7. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid avvikelsen identifieras baserat på ett avstånd (D1) mellan ett sidoparti hos lantbruksredkapet (1) och ett motsvarande sidoparti hos ett dragfordon (2) till vilket lantbruksredskapet är kopplat.

8. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid avvikelsen identifieras åtminstone delvis baserat på bestämning av lantbruksredskapets (1) position genom användning av ett globalt positioneringssystem.

9. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid avvikelsen identifieras baserat åtminstone delvis på mätning av en eller flera på lantbruksredskapet som är kopplat till ett dragfordon (2) verkande krafter eller vridmoment.

10. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid avvikelsen identifieras åtminstone delvis baserat på minst en signal från en magnetometer, ett gyro och/eller en accelerometer.

11. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid avvikelsen identifieras åtminstone delvis med hjälp av minst en markföljande del (211), vilken är vridbar relativt lantbruksredskapet (1).

12. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid avvikelsen identifieras åtminstone delvis genom att inhämta ett flertal digitala bilder av mark över vilken lantbruksredskapet färdas samt att bestämma lantbruksredskapets rörelseriktning och/eller orientering baserat på minst en på ett flertal av bilderna avbildad struktur hos marken.

13. Lantbruksredskap (1), omfattande: minst en sensor (21a, 21b, 21c) för identifiering av en avvikelse mellan en längdriktning (L) hos lantbruksredskapet och en aktuell framkörningsriktning (Rr) för lantbruksredskapet en styrenhet (22) anordnad att motta minst ett värde från sensorn (21a, 21b, 21c), och en aktuator (12a, 12b) för inställning av en del hos lantbruksredskapet, för att eliminera eller reducera avvikelsen, varvid aktuatorn (12a, 12b) är styrbar baserat på en signal från styrenheten (22), varvid styrenheten (22) är inrättad: att om avvikelsen överskrider ett tröskelvärde, åstadkomma ett justeringsvärde, samt att åstadkomma en baserat på justeringsvärdet styrsignal till aktuatorn (12a, 12b), kännetecknat av att aktuatorn är anordnad att: påverka en position och/eller en orientering för ett eller flera verktyg hos lantbruksredskapet, varvid förändringen åstadkommer en ändring av verktygets djupgående; påverka en vridning kring åtminstone en vertikal axel hos åtminstone ett hjul, en vält eller en rulle hos lantbruksredskapet; och/eller varvid lantbruksredskapet omfattar minst ett driv- eller drivet hjul, vält eller rulle, och/eller minst ett bromsbart hjul, vält eller rulle, varvid aktuatorn (12a, 12b) är anordnad att påverka drivning av nämnda driv- eller drivna hjul, vält eller rulle och/eller bromsning av nämnda bromsbara hjul, vält eller rulle.

14. Lantbruksredskap enligt krav 13, varvid styrenheten är anordnad att åstadkomma justeringsvärdet genom att åstadkomma en användarindikation avseende avvikelsen, att motta en användarinmatning avseende en önskad åtgärd samt beräkna justeringsvärdet baserat på åtminstone användarinmatningen.

15. Förfarande enligt krav 13 eller 14, varvid styrenheten är anordnad att åstadkomma justeringsvärdet genom att beräkna och/eller slå upp justeringsvärdet baserat på åtminstone avvikelsen.

16. Lantbruksredskap enligt något av kraven 13-15, varvid aktuatorn (12a, 12b) är anordnad att påverka en position och/eller en orientering för åtminstone ett hjul, en vält eller en rulle hos lantbruksredskapet.

17. Lantbruksredskap enligt något av kraven 13-16, varvid aktuatorn (12a, 12b) är anordnad att påverka minst en infästningspunkt (3a, 3b) hos en med lantbruksredskapet associerad dragstång (3), företrädesvis i en riktning tvärs framkörningsriktningen (Rr) eller i en riktning tvärs längdriktningen (L).

18. Lantbruksredskap enligt något av krav 13-17, varvid åtminstone ett parti (31) av en dragstång (3) hos lantbruksredskapet är ledat, sett i ett horisontalplan, så att en vinkel mellan partiet (31) och en ram hos lantbruksredskapet (1) är ställbar med hjälp av aktuatorn (12a, 12b).

19. Lantbruksredskap enligt krav något av kraven 13-18, varvid sensorn (21a, 21b, 21c) omfattar minst en av en gyrosensor, en magnetometer, en accelerometer, en vinkelsensor, en avståndssensor, en inklinometer, en sensor för global positionering och en kraftsensor.

20. Lantbruksredskap enligt något av krav 13-19, vidare innefattande minst en markföljande del, vilken är vridbar relativt lantbruksredskapet, och varvid sensorn är anordnad att avkänna en vinkel mellan lantbruksredskapet och den markföljande delen.

21. Lantbruksredskap enligt något av krav 13-20, varvid sensorn omfattar minst en kamera, vilken är anordnad att åstadkomma ett flertal digitala bilder av mark över vilken lantbruksredskapet färdas, varvid styrenheten är anordnad att bestämma lantbruksredskapets rörelseriktning och/eller orientering baserat på minst en på ett flertal av bilderna avbildad struktur hos marken.