WO2013083311A1 - Verfahren und steuergerät zum führen einer landmaschine - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren (700) und eine Vorrichtung (104) zum Führen einer Landmaschine (104). Das Verfahren (700) weist einen Schritt des Erfassens (702), einen Schritt des Ermittelns (704), einen Schritt des Einlesens (706) und einen Schritt des Bestimmens (708) auf. Im Schritt des Erfassens (702) wird eine Referenztrajektorie (102a) der Landmaschine (104) erfasst, während die Landmaschine (104) auf einer Referenzbahn (108) bewegt wird. Im Schritt des Ermittelns (704) wird ein Abstand (110) der Landmaschine (104) von der Referenztrajektorie (102a) nach einem Wendemanöver der Landmaschine (104) erfasst, um eine Abstandsinformation zu erhalten. Im Schritt des Einlesens (706) wird ein, durch einen Bediener der Landmaschine (104) eingegebener, geänderter Abstandswert eingelesen, der einen geänderten Abstand (112) der Landmaschine (104) zur Referenztrajektorie (102a) repräsentiert. Im Schritt des Bereitstellens (708) wird ein Steuersignal zum Führen der Landmaschine (104) auf einer Führungsbahn bereitgestellt, wobei die Führungsbahn in dem geänderten Abstand (112) zur Referenztrajektorie (102a) verläuft.
Description
Verfahren und Steuergerät zum Führen einer Landmaschine
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Führen einer Landmaschine, auf ein Steuergerät zum Führen einer Landmaschine sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt. Bei einer herkömmlichen Feldbearbeitung wird ein Arbeitsgerät von einer Zugmaschine gezogen, die manuell anschließend an eine bereits bearbeitete Bahn gelenkt wird. Dabei folgt ein Bediener der Zugmaschine einer eingeritzten Markierung im Boden, die mittels einer Markiervorrichtung an der Arbeitsmaschine während der letzten Bahn eingeritzt worden ist. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Führen einer Landmaschine, ein verbessertes Steuergerät zum Führen einer Landmaschine sowie ein verbessertes Computerprogrammprodukt bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Führen einer Landmaschine, ein Steuergerät zum Führen einer Landmaschine sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen gelöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Erfassung einer Lage einer Bahn auf einem Feld beispielsweise mittels Positionssignalen ein Abfahren der erfassten Bahn in einem gewünschten Abstand ermöglicht wird. Ein Bediener greift nur noch zu Korrekturen aufgrund von beispielsweise Geländemerkmalen in die Spurführung ein.
Vorteilhafterweise kann eine Bearbeitung eines Feldes durch eine automatisierte Spurführung schneller und wirtschaftlicher erfolgen. Der Bediener kann entlastet werden und einen
Bearbeitungserfolg unmittelbar überwachen. Die hier vorgestellte Spurführung kann mit geringen Kosten realisiert werden, da keine besondere Präzision der beteiligten Sensoren erforderlich ist. Korrekturen an der Spurführung kann der Bediener intuitiv einbringen. Ein Verfahren zum Führen einer Landmaschine weist die folgenden Schritte auf:
Erfassen einer Referenztrajektorie der Landmaschine, während die Landmaschine auf einer Referenzbahn bewegt wird; Ermitteln eines Abstands der Landmaschine von der Referenztrajektorie nach einem Wendemanöver der Landmaschine, um eine Abstandsinformation zu erhalten;
Einlesen eines durch einen Bediener der Landmaschine eingegebenen geänderten Abstandswertes, der einen geänderten Abstand der Landmaschine zur Referenztrajektorie re- präsentiert; und
Bereitstellen eines Steuersignals zum Führen der Landmaschine auf einer Führungsbahn, wobei die Führungsbahn in dem geänderten Abstand zur Referenztrajektorie verläuft. Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensor- und/oder Eingabesignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Unter einer Landmaschine kann beispielsweise eine Erntemaschine oder ein Ackerschlepper verstanden werden. Der Ackerschlepper kann ein Arbeitsgerät ziehen. Das Arbeitsgerät oder die Erntemaschine kann eine baulich definierte Arbeitsbreite aufweisen. Um ein Feld oder einen Acker vollständig zu bearbeiten, ist es erforderlich, die Landmaschine in benachbart angeordneten Bahnen, die maximal die Arbeitsbreite aufweisen, über das Feld oder den Acker zu bewegen. Eine Referenzbahn kann eine erste der Bahnen sein, über die die Landmaschine von einem Bediener der Landmaschine manuell gelenkt wird. Die Referenzbahn kann beispielsweise entlang eines Rands des Felds verlaufen. Eine Referenztrajektorie kann beispielsweise eine Bewegungsbahn eines Punkts der Landmaschine sein, während die Landmaschine auf der Referenzbahn bewegt wird. An einem Anfang der Referenzbahn kann ein Anfangspunkt der Referenztrajektorie erfasst werden. Nachdem die Landmaschine ein Ende der Referenzbahn erreicht hat, kann ein Endpunkt der Referenztrajektorie erfasst wer- den. Im Anschluss an die Referenzbahn kann die Landmaschine von dem Bediener in einem Wendemanöver gelenkt werden, um eine Fahrtrichtung der Landmaschine umzukehren. Der Bediener kann die Landmaschine so lenken, dass die vor der Landmaschine befindliche Bahn direkt an die Referenzbahn angrenzt. Am Anfang der Bahn kann ein Abstand der Landmaschine zu der Referenztrajektorie ermittelt werden. Der Abstand kann ein senkrech- ter Abstand zu der Referenztrajektorie sein. Eine Abstandsinformation kann ein Zahlenwert des Abstands (Abstandswert) sein. Wenn die Arbeitsbreite der Landmaschine eine Überschneidung mit der Referenzbahn aufweist oder zwischen der Arbeitsbreite und der Referenzbahn ein unbearbeitetes Gebiet verbleibt, kann der Bediener den Abstandswert verändern, um die Überschneidung zu minimieren oder das unbearbeitete Gebiet zwischen den Bahnen zu minimieren. Ein Steuersignal kann dazu ausgebildet sein, zumindest eine Lenkung der Landmaschine zu beeinflussen, sodass die Landmaschine in dem geänderten Abstand zu der Referenztrajektorie geführt wird. Die eigenständig befahrene Bahn kann als Führungsbahn bezeichnet werden.
Der geänderte Abstandswert kann durch Auslesen eines Signals eines zusätzlichen Steuerhebels erfasst werden. Ein zusätzlicher Steuerhebel kann ein Joystick sein, der zusätzlich zum Lenkrad von dem Bediener bedient werden kann, um den Abstand zu verändern. Der Abstand kann auch mittels Tastern, einem Dreh- oder Schieberegler oder einer anderen Mensch-Maschine Schnittstelle verändert werden. Durch ein zusätzliches Bedienelement kann der Abstand feinfühlig verändert werden, ohne eine Ausrichtung der Landmaschine auf der Bahn gravierend zu verändern. Drastische Kurven der Bahn können so vermieden werden. Im Schritt des Bereitstellens kann ein Warnsignal bereitgestellt werden, wenn die Führungsbahn außerhalb eines Toleranzbereichs verläuft. Ein Warnsignal kann beispielsweise ein akustischer Reiz oder ein optischer Reiz sein. Der Bediener kann so auf eine Fehlbedienung hingewiesen werden. Das Steuersignal kann die Landmaschine in einem Winkel zu der Referenztrajektorie führen, der innerhalb einer Winkeltoleranz liegt. Unter einem Winkel zu der Referenztrajektorie kann eine Steilheit der Bahn zu der Referenzbahn verstanden werden. Durch eine Winkelbegrenzung auf eine Winkeltoleranz kann die Bahn mit geringen seitlichen Abweichungen gefahren werden und die Ausrichtung der Landmaschine auf dem Feld kann im Wesentlichen erhalten werden.
Das Verfahren kann einen Schritt des Empfangens einer Bildinformation von einem Sensor zur Erfassung eines Umfeldes der Landmaschine aufweisen, der einen Rand der Führungsbahn im Bereich der Landmaschine abbildet, wobei im Schritt des Einlesens die Bildinforma- tion für den Bediener bereitgestellt wird. Ein solcher Sensor kann ein bildgebender Sensor oder allgemeiner ein Sensor zur Erfassung des Umfeldes (oder der Umfeldkontur) um die Landmaschine sein. Hierunter kann beispielsweise eine Kamera, ein PMD, Stereovideo, Laser (-Scanner), etc. verstanden werden. Der Sensor kann an der Landmaschine befestigt sein und eine seitliche Begrenzung der Arbeitsbreite der Landmaschine abbilden. Durch eine Kamera kann der Bediener ohne Verrenkungen und in ergonomischer Arbeitshaltung einen Rand der Bahn überwachen.
Die Bildinformation kann mit einer virtuellen Bildinformation überlagert werden, wobei die virtuelle Bildinformation den geänderten Abstand repräsentiert. In das Kamerabild kann eine
Markierung oder ein verfälschtes Bild eingeblendet werden, das ein Ergebnis einer gewünschten Abstandsänderung repräsentiert. Durch überlagerte Bilder kann der Bediener intuitiv planen, wie die Landmaschine geführt werden wird.
Der Schritt des Bereitstellens kann ansprechend auf ein Bestätigungssignal ausgeführt werden. Ein Bestätigungssignal kann mittels eines weiteren Eingabegeräts eingelesen werden. Durch eine Verzögerung der Spurführung bis zu dem Bestätigungssignal können Fehler in dem geänderten Abstand korrigiert werden, ohne dass die Landmaschine beispielsweise in Schlangenlinien geführt wird, bis der Abstand korrekt ist.
Eine neue Referenztrajektone kann erfasst werden, während das Steuersignal bereitgestellt wird, und die Referenztrajektone kann ansprechend auf ein nächstes Wendemanöver der Landmaschine durch die neue Referenztrajektone ersetzt werden. Durch ein fortschreitendes Verwenden der zuletzt vollständig gefahrenen Bahn der Landmaschine kann ein Fehler in der Spurführung minimiert werden, da sich Abweichungen nicht aufsummieren können.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung eines Felds, auf dem eine Trajektorie gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung abgebildet ist;
Fig. 2 eine Darstellung einer Trajektorie einer Landmaschine während einer Abstandsänderung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 eine Darstellung einer geführten Spur einer Landmaschine mit einer Abstandsänderung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Bildinformationspräsentation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Bildüberlagerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts zum Führen einer Landmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Führen einer Landmaschine gemäß ei- nem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Gleiche oder ähnliche Elemente können in den nachfolgenden Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fach- mann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können.
Fig. 1 zeigt eine Darstellung eines Felds 100. Auf dem Feld 100 ist eine Trajektorie 102 einer Landmaschine 104 dargestellt. Die Landmaschine 104 weist ein Steuergerät zum Führen 106 der Landmaschine 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf, das mit einer Lenkeinrichtung der Landmaschine 104 verbunden ist. Das Steuergerät 106 ist dazu ausgebildet, ein Verfahren zum Führen der Landmaschine 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auszuführen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel fährt die Landmaschine 104 eine Bahn als Referenzbahn 108 ab, die parallel zu einem Rand des Felds 100 ausgerichtet ist. Die Referenzbahn 108 kann auch frei auf dem Feld 100 angeordnet sein und beispielsweise höhengleich verlaufen, um Erosion zu vermindern. Die Trajektorie 102 der Landmaschine 104, während sie auf der Referenzbahn 108 fährt, wird als Referenztrajektorie 102a erfasst. Dazu kann ein Signalstrom eines Positionssensors ausgewertet werden. Wenn die Landmaschine 100 ein Ende der Referenzbahn 108 erreicht hat, wird das Erfassen beendet und die Landmaschine 104 wird gewendet, um eine nächste Bahn neben der Referenzbahn 108 abzufahren. Die Landmaschine 104 wird auf der nächsten Bahn von dem Steuergerät 106 parallel zu der Referenztrajektorie 102a geführt. Während des Wendens beschreibt die Trajektorie 102 beispielsweise einen Halbkreis 102b. In dem dargestellten Fall ist ein Abstand 1 10 zwischen einem Anfangspunkt und einem Endpunkt des Halbkreises 102b zu groß. Durch den zu großen Halbkreis 102b resultiert ein Abstand zwischen den Bahnen, und das Feld 100 wird nicht vollständig bearbeitet, während die Landmaschine 104 entlang der Referenztrajektorie 102a geführt wird. Darum greift ein Fahrer ein und betätigt ein Eingabegerät, wie beispielsweise einen Joystick und gibt eine Abstandsänderung vor. Die vorgegebene Abstandsänderung kann mittels einem Bestä-
tigungssignal freigegeben werden, woraufhin das Steuergerät 106 die Landmaschine 104 auf einer vorgegebenen Winkeltrajektorie 102c auf die Referenztrajektorie 102a zu bewegt, um den Abstand 1 10 zu verringern. Wenn die Bahnen direkt aneinander angrenzen, hat die Landmaschine 104 den korrekten Abstand 1 12 erreicht. Das Steuergerät 106 führt die Landmaschine 106 weiter in dem korrekten Abstand 1 12 parallel zu der Referenztrajektorie 102a auf einer endgültigen Trajektorie 102d.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Trajektorie 102 im Bereich der Abstandsänderung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Landmaschine fährt auf der Trajektorie 102 in dem zu großem Abstand parallel zu der Referenztrajektorie. Das Steuersignal des Steuergeräts löst eine Lenkbewegung aus, bis die Landmaschine unter einem vorgegebenen Winkel 200 auf einer Schräge 202 auf die Referenztrajektorie zu fährt. Das Steuersignal löst eine Lenkbewegung in eine Gegenrichtung aus, um die Winkeltrajektorie 102c im richtigen Abstand zu beenden, um die Landmaschine parallel zu der Referenztrajek- torie zu führen. Dabei kann ein Ausschlag der Lenkbewegung begrenzt sein. Durch die Begrenzung ist ein Drehradius der Landmaschine bekannt und die Landmaschine kann ohne Überschwinger und weitere Korrekturen tangential auf auf die richtige Trajektorie 102d einschwenken. Ebenso kann das Steuergerät die Landmaschine führen, wenn der initiale Abstand zu klein ist. Dann führt das Steuergerät die Landmaschine auf der Schräge 202 weg von der Referenztrajektorie, um den Abstand zu vergrößern.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung des Verlaufs der Trajektorie 102 der Bahn der Landmaschine, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Durch die Schrägfahrt erreicht die Trajektorie 102d einen lateralen Versatz 300 zu einer projizierten Verlängerung 300 der Trajektorie 102.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Bildinformation 400, die gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Rand 402 einer Bahn einer Landmaschine abbildet. Wenn die Bildinformation in einem Sichtfeld eines Bedieners der Landmaschine dargestellt wird, kann der Bediener entscheiden, ob der Rand 402 wie gewünscht verläuft, ohne seine Aufmerksamkeit abwenden zu müssen. Die Bildinformation 400 kann einen Ausschnitt der Bahn abbilden, der bereits bearbeitet ist und im Bereich der Landmaschine angeordnet ist. Die Bildinformation 400 kann auch einen Bereich vor der Landmaschine abbilden, wobei der Rand 402 dann als eine Hilfslinie 402 in die Bildinformation 400 eingeblendet sein kann.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Bildinformation 400 aus Fig. 4. Zusätzlich zu der Darstellung in Fig. 4 ist der Bildinformation 400 mit dem Rand 402 eine virtuelle Darstellung eines verschobenen Rands 500 überlagert. Die virtuelle Darstellung 500 repräsentiert eine Anordnung des Rands 402, wenn er um einen von dem Bediener vorgewählten latera- len Versatz verschoben wäre. Durch die virtuelle Darstellung 500 kann der Bediener eine Wirksamkeit seiner Änderungseingabe vorab überprüfen und bewerten. Dadurch kann die Landmaschine präziser angesteuert werden, denn die Änderungseingabe beruht nicht mehr auf einer Schätzung des Bedieners. Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuergeräts zum Führen 106 einer Landmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Steuergerät 106 entspricht dem Steuergerät 106 aus Fig. 1. Das Steuergerät 106 weist eine Einrichtung zum Erfassen 600, eine Einrichtung zum Ermitteln 602, eine Schnittstelle zum Einlesen 604 und eine Einrichtung zum Bereitstellen 606 auf. Die Einrichtung zum Erfassen ist dazu ausgebildet, aus einem Signalverlauf eines Positionssignals einer Positionserfassungseinrichtung 608 eine Referenztrajektorie der Landmaschine zu erfassen, während die Landmaschine auf einer Referenzbahn bewegt wird. Die Positionserfassungseinrichtung 608 ist dazu ausgebildet, basierend auf einem Signal eines GPS Empfängers 610 und einer Richtungserfassungsein- richtung 612 das Positionssignal bereitzustellen. Die Richtungserfassungseinrichtung 612 kann drei Drehratensensoren sowie drei Beschleunigungssensoren aufweisen. Die Einrichtung zum Ermitteln 602 ist dazu ausgebildet, einen Abstand der Landmaschine von der Referenztrajektorie nach einem Wendemanöver der Landmaschine zu ermitteln, um eine Abstandsinformation zu erhalten. Zum Ermitteln kann die Einrichtung 602 eine Position der Landmaschine nach dem Wendemanöver relativ zu einem Ende der Referenztrajektorie verwenden. Die Schnittstelle zum Einlesen 604 ist dazu ausgebildet, einen durch einen Bediener der Landmaschine eingegebenen geänderten Abstandswert einzulesen. Der geänderte Abstandswert repräsentiert einen geänderten Abstand der Landmaschine zur Referenztrajektorie. Der geänderte Abstandswert wird von einem zusätzlichen Eingabegerät 614 empfangen. Das zusätzliche Eingabegerät 614 kann beispielsweise ein Joystick sein. Die Ein- richtung zum Bereitstellen 606 ist dazu ausgebildet, ein Steuersignal zum Führen der Landmaschine auf einer Führungsbahn bereitzustellen, wobei die Führungsbahn in dem geänderten Abstand zur Referenztrajektorie verläuft. Die Einrichtung zum Bereitstellen 606 ist dazu ausgebildet. Beispielsweise einen Lenkwinkel für eine elektrohydraulische Lenkung 616 bereitzustellen.
Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 700 zum Führen einer Landmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren ist dazu geeignet, um auf einem Steuergerät, wie es in den Figuren 1 und 6 dargestellt ist, ausgeführt zu werden. Das Verfahren 700 weist einen Schritt des Erfassens 702, einen Schritt des Ermitteins 704, einen Schritt des Einlesens 706 und einen Schritt des Bereitstellens 708 auf. Im Schritt des Erfassens 702 wird eine Referenztrajektorie der Landmaschine erfasst, während die Landmaschine auf einer Referenzbahn bewegt wird. Im Schritt des Ermitteins 704 wird ein Abstand der Landmaschine von der Referenztrajektorie nach einem Wendemanöver der Landmaschine ermittelt, um eine Abstandsinformation zu erhalten. Im Schritt des Einlesens 706 wird ein, durch einen Bediener der Landmaschine eingegebener, geänderter Abstandswert eingelesen, der einen geänderten Abstand der Landmaschine zur Referenztrajektorie repräsentiert. Im Schritt des Bereitstellens 708 wird ein Steuersignal zum Führen der Landmaschine auf einer Führungsbahn bereitgestellt, um die Landmaschine zu führen, wobei die Führungsbahn in dem geänderten Abstand zur Referenztrajektorie verläuft.
Mit anderen Worten beschreibt der hier vorgestellte Ansatz eine neuartige Lenkungsmethode für Landmaschinen. Ein Ablauf der Lenkungsmethode kann wie folgt zusammengefasst werden. Eine Referenzbahn wird vorgegeben. Anschließend wird manuell gewendet. Die auto- matische Spurführung gemäß dem hier vorgestellten Ansatz wird eingeschaltet. Ein Fahrer der Landmaschine verändert einen lateralen Versatz unter Beibehaltung der Ausrichtung an der Referenzbahn.
Für eine technische Umsetzung können Signale eines Positionssensors (Odometrie), der beispielsweise Drehratensensoren, Drehzahlsensoren und Beschleunigungssensoren, sowie Signale eines Satellitennavigationssystems verwendet werden. Dadurch kann ein Geschwindigkeitsvektor Vberechnet bereitgestellt werden. Ein Steuergerät der Spurführung kann daraus mittels eines Zustandsbeobachters (z.B. Kalman-Filter) einen Gier-Winkel der Landmaschine berechnen. Weiterhin kann unter Verwendung eines Benutzerwunsches ein Lenkwinkel für die Landmaschine berechnet werden. Der berechnete Lenkwinkel kann als Vorgabe beispielsweise an eine elektrohydraulische Lenkung (EHL) der Landmaschine gesendet werden. Der Benutzerwunsch kann über ein Eingabegerät z. B. ein Joystick von dem Benutzer als Wunschversatz vorgegeben werden.
Der Wunschversatz kann als lateraler Versatz zu einer bisherigen Bahn der Landmaschine definiert werden. Zur Bestimmung des Gier-Winkels (heading, Ausrichtung) kann z. B. die DCU und/oder das GPS verwendet werden. Über diese Sensoren kann eine Referenzbahn vorgegeben werden. Die Lenkwinkelvorgabe kann über ein Mittel zur Lenkung wie EHL und/oder ein Lenkassistenzsystem (assisted front steering AFS) umgesetzt werden. Als Eingabemöglichkeit kann beispielsweise ein Lenkrad, ein Joystick, ein Schieberegler oder ein Hebel verwendet werden.
Während die automatische Spurführung aktiviert ist, ist es lediglich notwendig, dass der An- wender den Spurversatz bestimmt. Die Landmaschine behält dabei im Wesentlichen die Ausrichtung bei. Beispielsweise betätigt der Benutzer den Joystick nach rechts, worauf der Traktor nach rechts lenkt. Lässt der Benutzer den Joystick wieder los, lenkt der Traktor automatisch wieder auf die vorgegebene Richtung. Optional kann über ein Antippen des Joysticks ein fester Versatz schrittweise vorgegeben werden. Eine Warnung kann ausgegeben werden, wenn von der Bahn abgewichen wird (z. B. kann das durch einen zusätzlichen Sensor abgesichert werden). Über einen Anschlag der Eingabemöglichkeit (z. B. Joystick/Hebel) kann eine Steilheit des Korrekturmanövers vorgegeben werden. Die Steilheit kann als Winkel zwischen der alten Bahn und einer Lenkschräge definiert werden. Der gleiche Winkel kann zwischen der Lenkschräge und einer korrigierten Bahn vorgegeben werden.
Kurz gefasst kann mit dem hier vorgestellten Ansatz automatisch parallel zu einer vorgegebenen Richtung gefahren werden. Der Fahrer bestimmt den anderen Freiheitsgrad.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können miteinander kombiniert werden.
Claims
Patentansprüche
Verfahren (700) zum Führen einer Landmaschine (104), wobei das Verfahren (700) die folgenden Schritte aufweist:
Erfassen (702) einer Referenztrajektorie (102a) der Landmaschine (104), während die Landmaschine (104) auf einer Referenzbahn (108) bewegt wird;
Ermitteln (704) eines Abstands (1 10) der Landmaschine (104) von der Referenztrajektorie (102a) nach einem Wendemanöver der Landmaschine (104), um eine Abstandsinformation zu erhalten;
Einlesen (706) eines durch einen Bediener der Landmaschine (104) eingegebenen geänderten Abstandswertes, der einen geänderten Abstand (1 12) der Landmaschine (104) zur Referenztrajektorie (102a) repräsentiert; und
Bereitstellen (708) eines Steuersignals zum Führen der Landmaschine (104) auf einer Führungsbahn, wobei die Führungsbahn in dem geänderten Abstand (1 12) zur Referenztrajektorie (102a) verläuft.
Verfahren (700) gemäß Anspruch 1 , bei dem im Schritt des Einlesens (706) der geänderte Abstandswert durch Auslesen eines Signals eines zusätzlichen Steuerhebels erfasst wird.
Verfahren (700) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem im Schritt des Bereitstellens (708) ein Warnsignal bereitgestellt wird, wenn die Führungsbahn außerhalb eines Toleranzbereichs verläuft.
Verfahren (700) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem im Schritt des Bereitstellens (708) das Steuersignal die Landmaschine (104) in einem Winkel (200) zu der Referenztrajektorie (102a) führt, der innerhalb einer Winkeltoleranz liegt.
Verfahren (700) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Schritt des Empfangens einer Bildinformation (400) von einem Sensor zur Erfassung eines Umfeldes um die Landmaschine Kamera, der einen Rand (402) der Führungsbahn im
Bereich der Landmaschine (104) abbildet, wobei im Schritt des Einlesens (706) die Bildinformation (400) für den Bediener bereitgestellt wird.
Verfahren (700) gemäß Anspruch 5, bei dem im Schritt des Einlesens (706) die Bildinformation (400) mit einer virtuellen Bildinformation (500) überlagert wird, wobei die virtuelle Bildinformation (500) den geänderten Abstand (1 12) repräsentiert.
Verfahren (700) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des Bereitstellens (708) ansprechend auf ein Bestätigungssignal ausgeführt wird.
Verfahren (700) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine neue Refe- renztrajektorie (102d) erfasst wird, während das Steuersignal bereitgestellt wird, und die Referenztrajektorie (102a)ansprechend auf ein nächstes Wendemanöver der Landmaschine (104) durch die neue Referenztrajektorie (102d) ersetzt wird.
Steuergerät (106) zum Führen einer Landmaschine (104), das dazu ausgebildet ist, die Schritte eines Verfahrens (700) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
0. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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