WO2016128577A1 - Vorrichtung zum ausbringen von flüssigkeiten und verfahren zur bewegungssteuerung wenigstens zweier auslegerarme einer landwirtschaftlichen feldspritze - Google Patents

Vorrichtung zum ausbringen von flüssigkeiten und verfahren zur bewegungssteuerung wenigstens zweier auslegerarme einer landwirtschaftlichen feldspritze Download PDF

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WO2016128577A1
WO2016128577A1 PCT/EP2016/053158 EP2016053158W WO2016128577A1 WO 2016128577 A1 WO2016128577 A1 WO 2016128577A1 EP 2016053158 W EP2016053158 W EP 2016053158W WO 2016128577 A1 WO2016128577 A1 WO 2016128577A1
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WO
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sensors
cantilever arms
arms
surface model
field sprayer
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PCT/EP2016/053158
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Inventor
Theodor Leeb
Original Assignee
Horsch Leeb Application Systems Gmbh
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/005—Special arrangements or adaptations of the spraying or distributing parts, e.g. adaptations or mounting of the spray booms, mounting of the nozzles, protection shields
    • A01M7/0053—Mounting of the spraybooms
    • A01M7/0057—Mounting of the spraybooms with active regulation of the boom position
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00—Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/04—Distributing under pressure; Distributing mud; Adaptation of watering systems for fertilising-liquids
    • A01C23/047—Spraying of liquid fertilisers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00—Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/008—Tanks, chassis or related parts
    • 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
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/001—Steering by means of optical assistance, e.g. television cameras

Definitions

  • the present invention relates to a device for dispensing
  • Cantilever arms of an agricultural field sprayer are Cantilever arms of an agricultural field sprayer.
  • Field sprayers and sprayers attached to working machines such as tractors sometimes have very large working widths of more than twenty meters. For transport, such a wide spray boom is folded and folded. On the field are on both sides of the working machine symmetrical boom of several meters in length, depending on the surface condition and Ackerrelief a
  • Disengister arms unintentionally in the direction of the bottom surface. If obstacles in the work area, so would also be desirable devices and methods by which cantilever arms are pivoted independently to avoid collision with the obstacles. It is already known, scanner units for the identification of an at least in
  • Adjustment elements are set. A similar subject is also disclosed in EP 2 944 171 A1.
  • the agricultural machine described there may also be associated with a laser unit, which can detect the ahead in the direction of travel environment over the entire working width.
  • the arms can be adapted to the stock height by means of a control device and adjusting elements.
  • an object of the invention can be seen in providing a corresponding device and a corresponding method which have improved alignment of cantilever arms, in particular in the case of stock gaps or obstacles protruding beyond the stock. Furthermore, by means of the device and by means of the method, the risk of damaging the
  • Boom arms are reduced during a work process.
  • the invention relates to a device for dispensing liquids, such as fertilizers or the like.
  • the device has at least two cantilever arms, each having a plurality of means for distributing the liquid, which at least two
  • Device extending axes are pivotable.
  • two or more cantilever arms may be provided which are independently pivotable about a respective axis.
  • at least two cantilever arms are mechanically coupled to each other or mechanically communicate with each other and are each time-synchronously pivoted about a common axis.
  • the at least two cantilever arms can be a continuous linkage that is used to pivot the at least two cantilever arms about one
  • the horizontal axis is rotated.
  • the horizontal axis can be oriented approximately in the middle of the linkage and parallel to the direction of travel. Also, one or more
  • Boom arms may be formed by a plurality of segments or comprise a plurality of segments, which may possibly be pivoted relative to each other about respective axes extending parallel to the direction of travel of the device.
  • the device comprises one or more actuators, which are in communication with the at least two cantilever arms and a force for a
  • Pivoting movement can be transmitted to the at least two extension arms.
  • the device according to the invention also comprises one or more first
  • the one or more first sensors may be disposed on the at least two cantilever arms. It is conceivable, for example, that, as described below, the one or more first sensors are formed by ultrasonic sensors. Also, the one or more first sensors may be formed by angle sensors or angle potentiometers which can detect the relative inclination position of the at least two cantilever arms relative to a horizontal or relative to a Mitteilteil on which the cantilever arms are fixed. If necessary, the extension arms can be raised and lowered on the central part.
  • the angle potentiometer or angle sensors can be in communication with a control device, wherein the control device can determine the relative actual distance of the at least two extension arms to a ground-side working stock in operative connection with the angle sensors.
  • one or more second sensors are provided, by means of which at least one advance in the direction of travel of the device environmental profile can be detected.
  • the one or more first sensors and the one or more second sensors are connected to a control device, by means of which, taking into account the measured by the one or more first sensors actual distance and / or the respective tilt position and by the one or more second Sensors captured environmental profiles one or more
  • Actuators for a defined pivoting movement of the at least two cantilever arms are controlled.
  • one or more scanners are provided, by means of which at least one anticipatory environment in the direction of travel can be scanned and recorded over the entire working width. Over the entire working width, the one or more scanners can cover an area of about 20 meters to the left and right and about 15 meters to the front.
  • the one or more scanners are preferably positioned on the roof of the driver or the towing vehicle, but can also be located at any other point of the self-propelled or the
  • Towing be arranged.
  • a surface model in Form of a rail relief be created, whereby at least the underlying in the direction of travel environment including stock gaps, driveways, obstacles or other irregularities is reproduced.
  • Algorithms are used to detect irregularities in the surface model.
  • the one or more scanners can furthermore be connected to a control device, by means of which, depending on the generated surface model, the at least two extension arms are preset.
  • the device so that the smallest possible deviation arises, ie the rod middle part, the inclination angle in slope compensation or the angle between the segments of the wings relative to the surface model can be adjusted.
  • the measured values of the one or more first sensors are only for checking and can be overridden or ignored. An override of the control values then takes place if the one or more scanner irregularities such as a stock gap in the
  • the driver does not have to actively intervene, but the device is controlled automatically over this area.
  • the at least two control systems are composed of the control loop of the one or more scanners and of the control loop of the first and / or the second sensors.
  • the laser scanner detects the stock in front of the vehicle, while the first sensors, in particular the ultrasonic sensors, measure the distance between the device and the stock. So can from the detected
  • the one or more first sensors comprise at least one ultrasonic sensor.
  • the one or more second sensors may include at least one laser sensor.
  • the one or more second sensors may be disposed directly on one or more of the at least two cantilever arms and / or on a towing vehicle.
  • the one or more actuators may be formed by one or more hydraulic cylinders.
  • the one or more scanners may be associated with the self-propelled or towing vehicle. Preferably, the one or more scanners on the roof of the
  • the one or more scanners but can also at any other point on the self-propelled or the like. positioned become.
  • the one or more scanners preferably comprise at least one laser scanner.
  • the invention further relates to a method for controlling the movement of at least two extension arms of an agricultural field sprayer.
  • a method for controlling the movement of at least two extension arms of an agricultural field sprayer As part of the process, at least the leading in the direction of travel of the sprayer surrounding environment is scanned and recorded over the entire working width.
  • the measuring beam can be deflected laterally, whereby many measuring points are detected on a line in front of the vehicle.
  • a surface model is generated, which displays the terrain relief including stock gaps, tramlines, obstacles or other irregularities. Obstacles are for example in the
  • algorithms are used which search and evaluate in the inventory contour or in the generated area model for, for example, obstacles or stock gaps.
  • the field sprayer can be preset depending on the generated surface model.
  • precocious environment for example, an obstacle.
  • an obstacle for example, an obstacle.
  • the defined pivoting of the at least two cantilever arms is subject to control over determining a relative actual distance of the at least two cantilever arms to a ground working stock and / or a relative tilt position of the at least two cantilever arms to a horizontal and detecting at least one of the field sprayers in the forward direction environmental profile.
  • the novel detection of the environment leads to a significant reduction of the actual setpoint error in the control of the field sprayer. Detecting gaps or obstacles in the inventory can reduce the risk of damage to the sprayer become. As part of the detection of obstacles or stock gaps, the contour is checked for extreme deviations in height from the mean height, extreme gradients and extreme curvatures. At the same time, the use of laser scanners can optimize the weather conditions for an environmentally friendly application without the need for daylight.
  • Direction leading environmental profile can be detected by at least one laser sensor.
  • a transmitter of the laser sensor can at least
  • the relative actual distance of the at least two cantilever arms is determined to the bottom working stock over a plurality of arranged on the at least two cantilever arms ultrasonic sensors.
  • Pivoting the at least two cantilever arms via one or more hydraulic actuators can be effected.
  • the field sprayer can be scanned and recorded over the entire working width in the direction of travel by at least one laser scanner. Over the entire working width means that by means of the laser scanner areas of approximately 20 meters to the left or right and from about 15 meters forward can be scanned and recorded.
  • the laser scanner is preferably assigned to the driver or towing vehicle. In practice, it has proven to be advantageous to use the laser scanner on the roof of the self-propelled or the
  • a surface model can be generated, which reproduces the terrain relief.
  • tramlines or irregularities such as stock gaps or obstacles can be mapped.
  • the generated surface model can be displayed on a screen.
  • the screen is preferably located in the driver's cab, so that the generated surface model is available to the driver at all times. Obstacles can also be displayed within the area model. As obstacles can bspw.
  • a warning may be issued to the driver, if the assessment predicts a collision with the boom, or it may be the regulation of the sprayer initiated. If the obstacle is, for example, a well ring which protrudes at a low height above the stock, the control of the field sprayer is initiated. In this case, in particular, the at least two extension arms are raised by the height of the obstacle. After passing the obstacle, the boom arms are adjusted again to the stock height and brought into an appropriate angular position and / or altitude.
  • the at least two control systems consist of the control circuit of the laser scanner and of the
  • Control circuit of the first sensors in particular the ultrasonic sensors together.
  • the laser scanner captures the inventory in front of the vehicle while the ultrasonic sensors measure the distance between the boom and the stock. So can from the detected
  • a warning message appears in particular when the laser scanner detects an obstacle of particularly high height protruding beyond the stock and recognizes therefrom a risk of collision. In such obstacles, the lifting height of the sprayer is no longer sufficient. Rather, a warning is issued to the driver so that he is alerted to the upcoming obstacle. The driver is thereby able to initiate a braking operation in good time or avoid it. An active braking or avoiding the machine would be conceivable.
  • the method provides that the at least two extension arms in
  • the generated surface model can be overridden by one or more scanner units. Rather, the surface model and the generated terrain relief represents the relevant quantity.
  • the measured values of the ultrasonic sensors become
  • Figure 1 shows a schematic view of an embodiment of a
  • Figure 2 shows a perspective view of a self-propelled sprayer.
  • Embodiment is merely an example of how the invention may be configured and is not an exhaustive limitation.
  • Figure 1 shows a schematic view of an embodiment of a
  • the device 1 is provided for discharging fertilizer and comprises two cantilever arms 3a and 3b, via a respective parallel to the direction of travel oriented pivot axis 5a and 5b with a central part 15 in
  • Each cantilever arm 3a and 3b is associated with an actuator 7a and 7b, via which the respective cantilever arm 3a and 3b can be pivoted.
  • the actuators 7a and 7b are designed as hydraulic cylinders 8a and 8b.
  • the device 1 comprises a plurality of first sensors 9a and 9b arranged on the two cantilever arms 3a and 3b and designed as ultrasonic sensors 10a and 10b.
  • the first cantilever arm 3a is associated with the ultrasonic sensors 10a, the second cantilever arm with the ultrasonic sensors 10b.
  • the respective relative distance between the extension arms 3a and 3b to the bottom surface 20 or to the respective stock of the bottom surface 20 can be ascertained.
  • a plurality of second sensors 1 1 a and 1 1 b are provided, by means of which detects at least one leading in the direction of travel of the device 1 environmental profile can be.
  • the second sensors 1 1 a and 1 1 b are each formed as a laser sensor 13a and 13b.
  • the first sensors 9a and 9b and the second sensors 1 1 a and 1 1 b are in communication with the control device S.
  • the actuators 7a and 7b taking into account the measured by the first sensors 9a and 9b actual distance and the detected by the second sensors 1 1 a and 1 1 b ambient profile can be controlled to the extension arms 3a and 3b to their respective axis 5a and 5b to pivot. These values merely serve to control the pivoting of the device 1. Rather, the control of the device 1 is now using one or more scanners associated with the self-driver (see Figure 2).
  • Figure 2 shows a perspective view of a self-propelled sprayer.
  • scanners here in the form of a laser scanner 17, the
  • the laser scanner 17 is located on the roof of the self-driver. With the aid of the laser scanner 17, at least one of the field sprayers in the direction of travel (indicated by the direction of the arrow) can be scanned and detected over the entire working width.
  • the laser scanner 17 is able to detect areas which are approximately 20 meters to the left or right and approximately 15 meters to the front with respect to the towing vehicle. Overall, an angle of about 180 ° can be included.
  • a surface model can be created. The surface model reflects at least the in
  • Driving direction anticipatory environment in the form of a railing relief including
  • the laser scanner 17 is also connected to the control device S in connection, by means of which, depending on the generated surface model, the at least two
  • Cantilever arms 3a, 3b are preset, i. the middle part 15, the angle of inclination in the slope compensation or the angle between the segments of the wings relative to
  • the generated surface model can be displayed on a screen.
  • the screen is preferably located in the driver's cab of the driver, so that the generated surface model is available to the driver at all times.
  • Gelanderelief a warning can be issued to the driver or it can be the regulation of the device 1 is initiated. Inventory irregularities can be detected through the use of algorithms.
  • a warning message appears, in particular, when the laser scanner 17 protrudes beyond the stock Detects obstacle of a particularly high altitude, such as a power pole and lifting the at least two cantilever arms 3a, 3b by this height is not possible.
  • the driver can be made aware of the upcoming obstacle and is thus able to initiate a braking process in good time or avoid it if necessary. An active braking or avoiding the machine would be conceivable.
  • the device 1 in particular the at least two extension arms 3a, 3b, is raised by the height of the obstacle.
  • the speed of the vehicle can be influenced at the same time without having to interrupt the entire working process of the field sprayer.
  • the driving speed of the carrier vehicle can be reduced, for example, by about 30% or even by up to 60%, whereby these speed reductions can be directed, in particular, according to the initial speed and possibly according to the type of obstacle. At a higher initial speed is a greater reduction of
  • Driving speed during the collision avoidance control makes sense, while at a lower driving speed and a lower speed reduction of possibly less than 30% may be useful.
  • the defined pivoting of the at least two cantilever arms 3a, 3b is based on a control and an adjustment of at least two control systems.
  • the at least two control systems consist of the control loop of the laser scanner 17 and of the control loop of the first sensors 9a, 9b, in particular the
  • Ultrasonic sensors 10 together.
  • the laser scanner 17 detects the stock in front of the vehicle, while the ultrasonic sensors 10a, 10b measure the distance between linkage or the at least two cantilever arms 3a, 3b and inventory.
  • the ultrasonic sensors 10a, 10b measure the distance between linkage or the at least two cantilever arms 3a, 3b and inventory.
  • the measured values of the first sensors 9a, 9b or of the ultrasonic sensors 10a, 10b serve merely to control and can be overridden or ignored in the present invention.
  • the measured values of the ultrasonic sensors 10a, 10b are overdriven, in particular, when there is a stock gap in the area of the ultrasonic sensors 101, 10b.
  • the surface model now represents the decisive factor. The driver no longer has to actively intervene, but the device 1 is automatically controlled via this area.

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Abstract

Es ist eine Vorrichtung (1) zum Ausbringen von Flüssigkeiten, wie Düngemittel oder dergleichen offenbart. Die erfindungsgemäße Lehre weist wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) mit jeweils mehreren Mitteln zum Verteilen der Flüssigkeit, welche wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) um eine oder mehrere ungefähr parallel zu einer Fahrtrichtung der Vorrichtung verlaufende Achsen (5a, 5b) schwenkbar sind, sowie ein oder mehrere Stellglieder (7a, 7b) auf, die mit den wenigstens zwei Auslegerarmen (3a, 3b) in Verbindung stehen und eine Stellkraft für eine Schwenkbewegung auf die wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) übertragen können. Weiterhin umfasst die Vorrichtung (1) ein oder mehrere erste Sensoren (9a, 9b), mittels welcher ein relativer Ist-Abstand der wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) zu einem bodenseitigen Arbeitsbestand und/oder eine relative Neigungsposition der wenigstens zwei Auslegerarme gegenüber einer Horizontalen festgestellt werden kann, ein oder mehrere zweite Sensoren (11a, 11b), mittels welcher zumindest ein in Fahrtrichtung der Vorrichtung (1) vorauseilendes Umgebungsprofil erfasst werden kann, wobei die ein oder mehreren ersten Sensoren (9a, 9b) und die ein oder mehreren zweiten Sensoren (11a, 11b) mit einer Steuerungseinrichtung (S) in Verbindung stehen, mittels welcher unter Berücksichtigung des durch die ein oder mehreren ersten Sensoren (9a, 9b) festgestellten Ist-Abstandes und/oder der relativen Neigungsposition und des durch die ein oder mehreren zweiten Sensoren (11a, 11b) erfassten Umgebungsprofils die ein oder mehreren Stellglieder (7a, 7b) für eine definierte Schwenkbewegung der wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) ansteuerbar sind. Weiter sind ein oder mehrere Scanner, mittels welcher zumindest ein in Fahrtrichtung vorauseilendes Umfeld über die gesamte Arbeitsbreite abgetastet und erfasst werden kann, wobei anhand der ermittelten Daten ein Flächenmodell erstellbar ist und wobei die ein oder mehreren Scanner mit einer Steuereinrichtung (S) in Verbindung stehen, mittels welcher in Abhängigkeit des Flächenmodells die wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) voreinstellbar sind.

Description

Vorrichtung zu m Ausbringen von Flüssigkeiten und Verfah ren zu r Bewegu ngssteuerung wenigstens zweier Auslegerarme einer landwirtschaftlichen Feldspritze
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbringen von
Flüssigkeiten sowie ein Verfahren zur Bewegungssteuerung wenigstens zweier
Auslegerarme einer landwirtschaftlichen Feldspritze.
Feldspritzen und an Arbeitsmaschinen wie Traktoren angehängte Spritzgestänge weisen teilweise sehr große Arbeitsbreiten von mehr als zwanzig Metern auf. Für Transportfahrten werden solch breite Spritzgestänge gefaltet und eingeklappt. Auf dem Acker befinden sich beidseitig der Arbeitsmaschine symmetrische Ausleger von mehreren Metern Länge, die je nach Oberflächenbeschaffenheit und Ackerrelief einen
veränderlichen Abstand vom Boden haben.
Bekannt sind weiterhin derartige Vorrichtungen, bei welcher der jeweilige Abstand der Auslegerarme zur Bodenfläche sensorisch erfasst wird. In Abhängigkeit der sensorischen Erfassung können die Auslegerarme sodann verschwenkt werden, um einen nach Möglichkeit gleichbleibenden bzw. homogenen Abstand der Auslegerarme zur Bodenfläche gewährleisten zu können. Die Praxis hat nun gezeigt, dass derartige
Regelungen bei bestehenden Hindernissen im Arbeitsbereich Probleme mit sich bringen können. Besitzt der Arbeitsbereich Bestandslücken, so kann es sein, dass die
Auslegerarme ungewollt in Richtung der Bodenfläche abtauchen. Treten Hindernisse im Arbeitsbereich auf, so wären zudem Vorrichtungen und Verfahren wünschenswert, mittels welcher Auslegerarme selbständig verschwenkt werden, um eine Kollision mit den Hindernissen zu vermeiden. Es ist bereits bekannt, Scannereinheiten zur Identifikation eines zumindest in
Fahrtrichtung liegenden Umfeldes von landwirtschaftlich eingesetzten Fahrzeugen zu nutzen, wodurch u.a. Hindernisse im Arbeitsbereich frühzeitig erkannt werden können. Ein derartiges System ist in der GB 2521343 A offenbart. Beim diesem Gegenstand ist eine Scannereinheit auf dem Dach des Selbstfahrers positioniert, so dass das dem Fahrzeug vorauseilende Umfeld erfasst werden kann. In Abhängigkeit des erfassten Umfelds kann die Höhe der Ausleger mittels einer entsprechenden Steuereinrichtung und
Stellelementen eingestellt werden. Einen ähnlichen Gegenstand offenbart auch die EP 2 944 171 A1 . Der dort beschriebenen landwirtschaftlichen Maschine kann ebenfalls eine Lasereinheit zugeordnet sein, welcher das in Fahrtrichtung vorauseilende Umfeld über die gesamte Arbeitsbreite erfassen kann. In Abhängigkeit der erfassten Daten können die Ausleger mittels einer Steuereinrichtung und Stellelementen an die Bestandshöhe angepasst werden.
Eine Aufgabe der Erfindung kann aus diesem Grunde darin gesehen werden, eine entsprechende Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Ausrichtung von Auslegerarmen insbesondere bei Bestandslücken oder bei über den Bestand herausragenden Hindernisse besitzen. Weiterhin soll mittels der Vorrichtung und mittels des Verfahrens das Risiko einer Beschädigung der
Auslegerarme während eines Arbeitsvorgangs vermindert werden.
Die obigen Aufgaben werden durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gelöst, welche die Merkmale in den Schutzansprüchen 1 und 8 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbringen von Flüssigkeiten, wie Düngemittel oder dergleichen. Die Vorrichtung besitzt wenigstens zwei Auslegerarme mit jeweils mehreren Mitteln zum Verteilen der Flüssigkeit, welche wenigstens zwei
Auslegerarme um eine oder mehrere ungefähr parallel zu einer Fahrtrichtung der
Vorrichtung verlaufende Achsen schwenkbar sind. Beispielsweise können zwei oder mehrere Auslegerarme vorgesehen sein, die unabhängig voneinander um eine jeweilige Achse schwenkbar sind. Auch ist denkbar, dass wenigstens zwei Auslegerarme mechanisch miteinander gekoppelt sind bzw. mechanisch miteinander in Verbindung stehen und jeweils zeitsynchron um eine gemeinsame Achse geschwenkt werden. Ggf. kann es sich bei den wenigstens zwei Auslegerarmen um ein durchgehendes Gestänge handeln, dass zum Verschwenken der wenigstens zwei Auslegerarme um eine
horizontale Achse gedreht wird. Die horizontale Achse kann in etwa mittig des Gestänges und parallel zur Fahrtrichtung orientiert sein. Auch können ein oder mehrere
Auslegerarme durch mehrere Segmente ausgebildet sein bzw. mehrere Segmente umfassen, die ggf. um jeweilige parallel zur Fahrtrichtung der Vorrichtung verlaufende Achsen relativ zueinander verschwenkt werden können. Insbesondere kann das
Gestänge, wie es für die vorliegende Erfindung ggf. Verwendung findet, gemäß der EP 2 186 405 A1 ausgebildet sein. Die Offenbarung der EP-Patentanmeldung soll somit in vorliegende Beschreibung aufgenommen werden. Zudem umfasst die Vorrichtung ein oder mehrere Stellglieder, die mit den wenigstens zwei Auslegerarmen in Verbindung stehen und eine Stellkraft für eine
Schwenkbewegung auf die wenigstens zwei Auslegerarme übertragen können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst zudem ein oder mehrere erste
Sensoren, mittels welcher ein relativer Ist-Abstand der wenigstens zwei Auslegerarme zu einem bodenseitigen Arbeitsbestand und/oder eine relative Neigungsposition der wenigstens zwei Auslegerarme festgestellt werden kann. Die ein oder mehreren ersten Sensoren können an den wenigstens zwei Auslegerarmen angeordnet sein. Vorstellbar ist beispielsweise, dass, wie nachfolgend noch beschrieben, die ein oder mehreren ersten Sensoren durch Ultraschallsensoren ausgebildet sind. Auch können die ein oder mehreren ersten Sensoren durch Winkelsensoren bzw. Winkelpotentiometer ausgebildet sein, welche die relative Neigungsstellung der wenigstens zwei Auslegerarme gegenüber einer Horizontalen bzw. gegenüber einem Mitteilteil, an welchem die Auslegerarme befestigt sind, feststellen können. Die Auslegerarme können ggf. am Mittelteil heb- und senkbar befestigt sein. Die Winkelpotentiometer bzw. Winkelsensoren können mit einer Steuerungseinrichtung in Verbindung stehen, wobei die Steuerungseinrichtung unter Wirkverbindung mit den Winkelsensoren den relativen Ist-Abstand der wenigstens zwei Auslegerarme zu einem bodenseitigen Arbeitsbestand feststellen kann.
Zudem sind ein oder mehrere zweite Sensoren vorgesehen, mittels welcher zumindest ein in Fahrtrichtung der Vorrichtung vorauseilendes Umgebungsprofil erfasst werden kann. Die ein oder mehreren ersten Sensoren und die ein oder mehreren zweiten Sensoren stehen mit einer Steuerungseinrichtung in Verbindung, mittels welcher unter Berücksichtigung des durch die ein oder mehreren ersten Sensoren gemessenen Ist- Abstandes und/oder der jeweiligen Neigungsposition und des durch die ein oder mehreren zweiten Sensoren erfassten Umgebungsprofils die ein oder mehreren
Stellglieder für eine definierte Schwenkbewegung der wenigstens zwei Auslegerarme ansteuerbar sind.
Weiterhin sind ein oder mehrere Scanner vorgesehen, mittels welcher zumindest ein in Fahrtrichtung vorauseilendes Umfeld über die gesamte Arbeitsbreite abgetastet und erfasst werden kann. Über die gesamte Arbeitsbreite bedeutet, dass die ein oder mehreren Scanner einen Bereich von etwa 20 Meter nach links und rechts sowie von circa 15 Meter nach vorne erfassen können. Die ein oder mehreren Scanner sind vorzugsweise auf dem Dach des Selbstfahrers bzw. des Zugfahrzeugs positioniert, können aber auch an einer beliebig anderen Stelle des Selbstfahrers oder des
Zugfahrzeugs angeordnet sein. Anhand der ermittelten Daten kann ein Flächenmodell in Form eines Geländereliefs erstellt werden, wodurch zumindest das in Fahrtrichtung vorausliegende Umfeld einschließlich Bestandslücken, Fahrgassen, Hindernisse oder sonstige Unregelmäßigkeiten wiedergegeben wird. Zur Detektion von Unregelmäßigkeiten im Flächenmodell werden Algorithmen verwendet. Die ein oder mehreren Scanner können darüber hinaus mit einer Steuereinrichtung in Verbindung stehen, mittels welcher in Abhängigkeit des erzeugten Flächenmodells die wenigstens zwei Auslegerarme voreingestellt werden. Somit besteht die Möglichkeit, die Vorrichtung so einzustellen, dass eine möglichst geringe Regelabweichung entsteht, d.h. das Gestänge-Mittelteil, der Neigungswinkel im Hangausgleich oder der Winkel zwischen den Segmenten der Flügel relativ zum Flächenmodell können eingestellt werden. Die Messwerte der ein oder mehreren ersten Sensoren dienen lediglich zur Kontrolle und können übersteuert bzw. ignoriert werden. Eine Übersteuerung der Kontrollwerte erfolgt dann, sofern die ein oder mehreren Scanner Unregelmäßigkeiten wie bspw. eine Bestandslücke in dem
vorauseilenden Umfeld detektieren und bewerten. Der Fahrer muss nicht mehr aktiv eingreifen, sondern die Vorrichtung wird automatisch über diesen Bereich gesteuert. Zum definierten Verschwenken der mindestens zwei Auslegerarme stehen wenigstens zwei Regelkreissysteme nebeneinander, die jeweils im laufenden Betrieb kontinuierlich aufeinander abgeglichen werden. Die wenigstens zwei Regelsysteme setzen sich aus dem Regelkreis der ein oder mehreren Scanner und aus dem Regelkreis der ersten und/oder der zweiten Sensoren zusammen. Der Laserscanner erfasst den Bestand vor dem Fahrzeug, während die ersten Sensoren, insbesondere die Ultraschallsensoren, den Abstand zwischen Vorrichtung und Bestand messen. So kann aus der erfassten
Bestandskontur und der momentanen Stellung des Gestänges der theoretische Abstand zwischen Vorrichtung und Bestand bestimmt werden. Weichen diese beiden Werte voneinander ab, hat ein Ausgleich der Differenz zwischen diesen Werten zu erfolgen.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen umfassen die ein oder mehreren ersten Sensoren wenigstens einen Ultraschallsensor. Weiter können die ein oder mehreren zweiten Sensoren wenigstens einen Lasersensor umfassen. Die ein oder mehreren zweiten Sensoren können direkt an einem oder mehreren der wenigstens zwei Auslegerarmen und/oder an einem Zugfahrzeug angeordnet sein. Weiter können die ein oder mehreren Stellglieder durch ein oder mehrere Hydraulikzylinder ausgebildet sein. Die ein oder mehreren Scanner können dem Selbstfahrer bzw. dem Zugfahrzeug zugeordnet sein. Vorzugsweise werden die ein oder mehreren Scanner auf dem Dach des
Selbstfahrers bzw. des Zugfahrzeugs positioniert. Die ein oder mehreren Scanner können aber auch an einer beliebigen anderen Stelle auf dem Selbstfahrer o.dgl. positioniert werden. Die ein oder mehreren Scanner umfassen vorzugsweise wenigstens einen Laserscanner.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Bewegungssteuerung wenigstens zweier Auslegerarme einer landwirtschaftlichen Feldspritze. Im Rahmen des Verfahrens wird zumindest das in Fahrtrichtung der Feldspritze vorauseilende Umfeld über die gesamte Arbeitsbreite abgetastet und erfasst. Dabei kann der Messstrahl seitlich abgelenkt werden, wodurch viele Messpunkte auf einer Linie vor dem Fahrzeug erfasst werden. In Abhängigkeit der erfassten Daten wird ein Flächenmodell erzeugt, welches das Geländerelief einschließlich Bestandslücken, Fahrgassen, Hindernisse oder sonstige Unregelmäßigkeiten wiedergibt. Hindernisse zeichnen sich beispielsweise in den
Messdaten in der Form aus, dass sie aus der erfassten Bestandskontur herausragen. Zur Detektion von Unregelmäßigkeiten im Flächenmodell werden Algorithmen verwendet, die in der Bestandskontur bzw. im erzeugten Flächenmodell nach bspw. Hindernissen oder Bestandslücken suchen und bewerten. Anschließend kann die Feldspritze in Abhängigkeit des erzeugten Flächenmodells voreingestellt werden. Somit besteht die Möglichkeit, die Vorrichtung so einzustellen, dass eine möglichst geringe Regelabweichung entsteht. Dabei können insbesondere das Gestänge-Mittelteil, der Neigungswinkel im
Hangausgleich oder der Winkel zwischen den Segmenten der Flügel relativ zum
Flächenmodell eingestellt werden. Weiter kann ein definiertes Verschwenken der wenigstens zwei Auslegerarme unter Berücksichtigung des der Feldspritze
vorauseilendes Umfelds beispielsweise bei einem Hindernis erfolgen. Neben der
Detektion der Hindernisse bzw. der Bestandslücken im Feld erfolgt zugleich eine
Bewertung. Im Rahmen einer entsprechenden Auswertung werden Faktoren wie Position und aktueller Fahrkurs bei momentanen Lenkwinkel und Geschwindigkeit, maximale Hubhöhe des Gestänges, Erfassung des Hindernisses bzw. Lücke durch den ersten und zweiten Sensor, Krümmung und Gradient berücksichtigt. Die Informationen über die detektierten Unregelmäßigkeiten im Bestand werden an die Steuerung übergeben.
Das definierte Verschwenken der wenigstens zwei Auslegerarme unterliegt einer Kontrolle über Feststellen eines relativen Ist-Abstands der wenigstens zwei Auslegerarme zu einem bodenseitigen Arbeitsbestand und/oder einer relativen Neigungsposition der wenigstens zwei Auslegerarme gegenüber einer Horizontalen und über Erfassen zumindest eines der Feldspritze in Fahrtrichtung vorauseilenden Umgebungsprofils.
Die neuartige Erfassung des Umfelds führt zu einer deutlichen Verringerung des Ist-Sollwert-Fehlers bei der Regelung der Feldspritze. Durch das Erkennen von Lücken oder Hindernissen im Bestand kann das Risiko von Schäden an der Feldspritze gesenkt werden. Im Rahmen der Detektion von Hindernissen oder Bestandslücken erfolgt eine Prüfung der Kontur auf extreme Abweichungen der Höhe gegenüber der mittleren Höhe, gegenüber extremen Gradienten und gegenüber extremen Krümmungen. Zugleich können durch den Einsatz von Laserscannern optimale Witterungsbedingungen für eine umweltgerechte Applikation tageslichtunabhängig genutzt werden.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen kann das der Feldspritze in
Fahrtrichtung vorauseilende Umgebungsprofil durch mindestens einen Lasersensor erfasst werden. Weiter kann ein Sender des Lasersensors einen zumindest
näherungsweise horizontal orientierten Laserstrahl emittieren. Es kann zudem
vorgesehen sein, dass der relative Ist-Abstand der wenigstens zwei Auslegerarme zum bodenseitigen Arbeitsbestand über mehrere an den wenigstens zwei Auslegerarmen angeordnete Ultraschallsensoren festgestellt wird. Weiter kann das definierte
Verschwenken der wenigstens zwei Auslegerarme über ein oder mehrere hydraulische Stellglieder bewirkt werden. Weiter kann das der Feldspritze in Fahrtrichtung vorauseilende Umfeld über die gesamte Arbeitsbreite durch mindestens einen Laserscanner abgetastet und erfasst werden. Über die gesamte Arbeitsbreite bedeutet, dass mittels des Laserscanners Bereiche von annähernd 20 Meter nach links bzw. rechts sowie von circa 15 Meter nach vorne abgetastet und erfasst werden können. Der Laserscanner ist dabei vorzugsweise dem Selbstfahrer bzw. dem Zugfahrzeug zugeordnet. In der Praxis hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Laserscanner auf dem Dach des Selbstfahrers bzw. des
Zugfahrzeugs zu positionieren.
Mittels der erfassten Daten kann ein Flächenmodell erzeugt werden, welches das Geländerelief wiedergibt. Es können insbesondere Fahrgassen oder Unregelmäßigkeiten, wie Bestandslücken oder Hindernisse abgebildet werden.
Das erzeugte Flächenmodell kann auf einem Bildschirm ausgegeben werden. Der Bildschirm befindet sich vorzugsweise in der Fahrerkabine, so dass dem Fahrer das erzeugte Flächenmodell jederzeit zur Verfügung steht. Hindernisse können ebenfalls im Rahmen des Flächenmodells angezeigt werden. Als Hindernisse können bspw.
Brunnenringe, Pfosten oder Strommasten genannt werden. Solche Unregelmäßigkeiten können durch die Verwendung von Algorithmen detektiert werden. Je nach Geländerelief kann ein Warnhinweis an den Fahrer ausgegeben werden, sofern die Bewertung eine Kollision mit dem Gestänge vorhersagt, oder es kann die Regelung der Feldspritze eingeleitet werden. Handelt es sich bei dem Hindernis bspw. um einen Brunnenring, welcher mit geringer Höhe über den Bestand herausragt, dann wird die Regelung der Feldspritze eingeleitet. Bei diesem Fall werden insbesondere die mindestens zwei Auslegerarme, um die Höhe des Hindernisses angehoben. Nach Passieren des Hindernisses werden die Auslegerarme wieder an die Bestandshöhe entsprechend angepasst und in eine zum Bestand passende Winkellage und/oder Höhenlage gebracht. Bei einer solchen Regelung der Feldspritze über ein derartiges Hindernis wie bspw. einen Brunnenring oder dergleichen kann es von Vorteil sein, zugleich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu beeinflussen, wodurch vermieden werden kann, dass der gesamte Arbeitsprozess der Feldspritze zu stark beeinflusst wird oder gar unterbrochen werden muss. Eine um einen sinnvollen Betrag reduzierte Fahrgeschwindigkeit sorgt dafür, dass die Feldspritze sicher um die Höhe des vorausliegenden Hindernisses angehoben werden kann. Drohende Kollisionen mit Hindernissen können auf diese Weise und aufgrund einer derartigen Regelung der Feldspritze noch zuverlässiger vermieden werden. Das definierte Verschwenken der mindestens zwei Auslegerarme beruht auf einer
Steuerung und einem Abgleich von wenigstens zwei Regelsystemen. Die wenigstens zwei Regelsysteme setzen sich aus dem Regelkreis des Laserscanners und aus dem
Regelkreis der ersten Sensoren, insbesondere der Ultraschallsensoren zusammen. Der Laserscanner erfasst den Bestand vor dem Fahrzeug, während die Ultraschallsensoren den Abstand zwischen Gestänge und Bestand messen. So kann aus der erfassten
Bestandskontur und der momentanen Stellung des Gestänges der theoretische Abstand zwischen Gestänge und Bestand bestimmt werden. Weichen diese beiden Werte voneinander ab, hat ein Ausgleich der Differenz zwischen diesen Werten zu erfolgen.
Ein Warnhinweis erscheint insbesondere dann, wenn der Laserscanner ein über den Bestand herausragendes Hindernis von besonders hoher Höhe detektiert und daraus eine Kollisionsgefahr erkennt. Bei derartigen Hindernissen reicht die Hubhöhe der Feldspritze nicht mehr aus. Vielmehr wird dem Fahrer ein Warnhinweis ausgegeben, so dass er auf das bevorstehende Hindernis aufmerksam gemacht wird. Der Fahrer ist dadurch in der Lage, rechtzeitig einen Bremsvorgang einzuleiten oder auszuweichen. Auch ein aktives Abbremsen oder Ausweichen der Maschine wäre denkbar.
Weiter sieht das Verfahren vor, dass die mindestens zwei Auslegerarme in
Abhängigkeit des erzeugten Flächenmodels mittels ein oder mehrerer Scannereinheiten übersteuert werden. Vielmehr stellt das Flächenmodell und das erzeugte Geländerelief die maßgebliche Größe dar. Die Messwerte der Ultraschallsensoren werden
insbesondere dann übersteuert, wenn sich im Bereich der Ultraschallsensoren eine Bestandslücke befindet. Der Fahrer muss nicht mehr aktiv eingreifen, sondern die Vorrichtung wird automatisch über diesen Bereich gesteuert.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Selbstfahrers mit Feldspritze.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen dargestellt, die für die Beschreibung der Figur erforderlich sind. Die dargestellte
Ausführungsform stellt lediglich ein Beispiel dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellt keine abschließende Begrenzung dar.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 . Die Vorrichtung 1 ist vorgesehen zum Ausbringen von Düngemittel und umfasst zwei Auslegerarme 3a und 3b, die über eine jeweilige parallel zur Fahrtrichtung orientierte Schwenkachse 5a bzw. 5b mit einem Mittelteil 15 in
Verbindung stehen. Jedem Auslegerarm 3a und 3b ist ein Stellglied 7a bzw. 7b zugeordnet, über das der jeweilige Auslegerarm 3a bzw. 3b verschwenkt werden kann. Die Stellglieder 7a bzw. 7b sind als Hydraulikzylinder 8a bzw. 8b ausgebildet.
Weiter umfasst die Vorrichtung 1 mehrere an den zwei Auslegerarmen 3a und 3b angeordnete erste Sensoren 9a und 9b, die als Ultraschallsensoren 10a und 10b ausgebildet sind. Dem ersten Auslegerarm 3a sind die Ultraschallsensoren 10a zugeordnet, dem zweiten Auslegerarm die Ultraschallsensoren 10b. Mittels der ersten Sensoren 9a und 9b bzw. mittels der Ultraschallsensoren 10a und 10b kann der jeweilige relative Abstand der Auslegerarme 3a und 3b zur Bodenfläche 20 bzw. zum jeweiligen Bestand der Bodenfläche 20 festgestellt werden. Zudem sind mehrere zweite Sensoren 1 1 a und 1 1 b vorgesehen, mittels welcher zumindest ein in Fahrtrichtung der Vorrichtung 1 vorauseilendes Umgebungsprofil erfasst werden kann. Die zweiten Sensoren 1 1 a und 1 1 b sind jeweils als Lasersensor 13a bzw. 13b ausgebildet.
Die ersten Sensoren 9a und 9b sowie die zweiten Sensoren 1 1 a und 1 1 b stehen mit der Steuerungseinrichtung S in Verbindung. Mittels der Steuerungseinrichtung S können die Stellglieder 7a und 7b unter Berücksichtigung des durch die ersten Sensoren 9a und 9b gemessenen Ist-Abstandes und des durch die zweiten Sensoren 1 1 a und 1 1 b erfassten Umgebungsprofiles angesteuert werden, um die Auslegerarme 3a und 3b um ihre jeweilige Achse 5a bzw. 5b zu verschwenken. Diese Werte dienen lediglich der Kontrolle im Hinblick auf das Verschwenken der Vorrichtung 1 . Vielmehr erfolgt die Regelung der Vorrichtung 1 nun mit Hilfe ein oder mehrere Scanner, die dem Selbstfahrer zugeordnet sind (vergleiche hierzu Figur 2).
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Selbstfahrers mit Feldspritze. Dabei sind ein oder mehrere Scanner, hier in Form eines Laserscanners 17, dem
Selbstfahrer zugeordnet. Vorzugsweise befindet sich der Laserscanner 17 auf dem Dach des Selbstfahrers. Mit Hilfe des Laserscanners 17 kann zumindest ein der Feldspritze in Fahrtrichtung (angegeben durch Pfeilrichtung) vorauseilendes Umfeld über die gesamte Arbeitsbreite abgetastet und erfasst werden. Der Laserscanner 17 ist in der Lage, Bereiche, die circa 20 Meter links bzw. rechts sowie circa 15 Meter nach vorne im Hinblick auf das Zugfahrzeug liegen, zu erfassen. Insgesamt kann ein Winkel von circa 180° eingeschlossen werden. Anhand der vom Laserscanner 17 ermittelten Daten kann ein Flächenmodell erstellt werden. Das Flächenmodell spiegelt zumindest das in
Fahrtrichtung vorauseilende Umfeld in Form eines Geländereliefs einschließlich
Bestandslücken, Fahrgassen, Hindernisse oder sonstige Unregelmäßigkeiten wieder. Der Laserscanner 17 steht ebenfalls mit der Steuereinrichtung S in Verbindung, mittels welcher in Abhängigkeit des erzeugten Flächenmodells die wenigstens zwei
Auslegerarme 3a, 3b voreingestellt werden, d.h. das Mittelteil 15, der Neigungswinkel im Hangausgleich oder der Winkel zwischen den Segmenten der Flügel relativ zum
Flächenmodell werden eingestellt.
Das erzeugte Flächenmodell kann auf einem Bildschirm ausgegeben werden. Der Bildschirm befindet sich vorzugsweise in der Fahrerkabine des Selbstfahrers, so dass dem Fahrer das erzeugte Flächenmodell jederzeit zur Verfügung steht. Je nach
Geländerelief kann ein Warnhinweis an den Fahrer ausgegeben werden oder es kann die Regelung der Vorrichtung 1 eingeleitet werden. Unregelmäßigkeiten im Bestand können durch die Verwendung von Algorithmen detektiert werden. Ein Warnhinweis erscheint insbesondere dann, wenn der Laserscanner 17 ein über den Bestand herausragendes Hindernis von besonders hoher Höhe wie beispielsweise einen Strommasten erkennt und ein Anheben der wenigstens zwei Auslegerarme 3a, 3b um diese Höhe nicht möglich ist. Durch den Warnhinweis kann der Fahrer auf das bevorstehende Hindernis aufmerksam gemacht und ist dadurch in der Lage, rechtzeitig einen Bremsvorgang einzuleiten oder ggf. auszuweichen. Auch ein aktives Abbremsen oder Ausweichen der Maschine wäre denkbar.
Handelt es sich bei dem Hindernis bspw. um einen Brunnenring, dann wird die Vorrichtung 1 , insbesondere die mindestens zwei Auslegerarme 3a, 3b, um die Höhe des Hindernisses angehoben. Bei Regelung der Feldspritze über den Brunnenring kann zugleich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beeinflusst werden, ohne dass der gesamte Arbeitsprozess der Feldspritze unterbrochen werden muss. Eine reduzierte
Fahrgeschwindigkeit sorgt dafür, dass die Feldspritze sicher um die Höhe des
vorausliegenden Hindernisses angehoben werden kann. Kollisionen mit Hindernissen können aufgrund einer derartigen Regelung der Feldspritze vermieden werden. Die Fahrgeschwindigkeit des Trägerfahrzeugs kann bspw. um ca. 30% oder auch um bis zu 60% reduziert werden, wobei diese Geschwindigkeitsreduzierungen insbesondere nach der Ausgangsgeschwindigkeit sowie ggf. nach der Art des Hindernisses richten können. Bei einer höheren Ausgangsgeschwindigkeit ist eine stärkere Reduzierung der
Fahrgeschwindigkeit während der Kollisionsvermeidungs-Regelung sinnvoll, während bei einer niedrigeren Fahrgeschwindigkeit auch eine geringere Geschwindigkeitsreduzierung von ggf. weniger als 30% sinnvoll sein kann.
Das definierte Verschwenken der mindestens zwei Auslegerarme 3a, 3b beruht auf einer Steuerung und einem Abgleich von wenigstens zwei Regelsystemen. Die wenigstens zwei Regelsysteme setzen sich aus dem Regelkreis des Laserscanners 17 und aus dem Regelkreis der ersten Sensoren 9a, 9b, insbesondere der
Ultraschallsensoren 10 zusammen. Der Laserscanner 17 erfasst den Bestand vor dem Fahrzeug, während die Ultraschallsensoren 10a, 10b den Abstand zwischen Gestänge bzw. den wenigstens zwei Auslegerarmen 3a, 3b und Bestand messen. So kann aus der erfassten Bestandskontur und der momentanen Stellung der Vorrichtung 1 der theoretische Abstand zwischen Vorrichtung 1 und Bestand bestimmt werden. Weichen diese beiden Werte voneinander ab, hat ein Ausgleich der Differenz zwischen diesen Werten zu erfolgen.
Die Messwerte der ersten Sensoren 9a, 9b bzw. der Ultraschallsensoren 10a, 10b dienen, wie bereits oben erwähnt, lediglich der Kontrolle und können bei vorliegender Erfindung übersteuert bzw. ignoriert werden. Die Messwerte der Ultraschallsensoren 10a, 10b werden insbesondere dann übersteuert, wenn sich im Bereich der Ultraschallsensoren 101 , 10b eine Bestandslücke befindet. Das Flächenmodell stellt nun die maßgebende Größe dar. Der Fahrer muss nicht mehr aktiv eingreifen, sondern die Vorrichtung 1 wird automatisch über diesen Bereich gesteuert. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
1 Vorrichtung
3 Auslegerarm
3a Auslegerarm, linker Auslegerarm 3b Auslegerarm, rechter Auslegerarm
5 Schwenkachse
7 Stellglied
8 Hydraulikzylinder
9 erster Sensor
10 Ultraschallsensor
1 1 zweiter Sensor
13 Lasersensor
15 Mittelteil
17 Laserscanner
20 Bodenfläche
S Steuerungseinrichtung

Claims

Ansprüche Vorrichtung (1 ) zum Ausbringen von Flüssigkeiten, wie Düngemittel oder dergleichen, aufweisend
- wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) mit jeweils mehreren Mitteln zum Verteilen der Flüssigkeit, welche wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) um eine oder mehrere ungefähr parallel zu einer Fahrtrichtung der Vorrichtung verlaufende Achsen (5a, 5b) schwenkbar sind,
- ein oder mehrere Stellglieder (7a, 7b), die mit den wenigstens zwei Auslegerarmen (3a, 3b) in Verbindung stehen und eine Stellkraft für eine Schwenkbewegung auf die wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) übertragen können,
- ein oder mehrere erste Sensoren (9a, 9b), mittels welcher ein relativer Ist-Abstand der wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) zu einem bodenseitigen
Arbeitsbestand und/oder eine relative Neigungsposition der wenigstens zwei Auslegerarme gegenüber einer Horizontalen festgestellt werden kann und
- ein oder mehrere zweite Sensoren (1 1 a, 1 1 b), mittels welcher zumindest ein in Fahrtrichtung der Vorrichtung (1 ) vorauseilendes Umgebungsprofil erfasst werden kann, wobei die ein oder mehreren ersten Sensoren (9a, 9b) und die ein oder mehreren zweiten Sensoren (1 1 a, 1 1 b) mit einer Steuerungseinrichtung (S) in Verbindung stehen, mittels welcher unter Berücksichtigung des durch die ein oder mehreren ersten Sensoren (9a, 9b) festgestellten Ist-Abstandes und/oder der relativen Neigungsposition und des durch die ein oder mehreren zweiten Sensoren (1 1 a, 1 1 b) erfassten Umgebungsprofils die ein oder mehreren Stellglieder (7a, 7b) für eine definierte Schwenkbewegung der wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) ansteuerbar sind,
- ein oder mehrere Scanner, mittels welcher zumindest ein in Fahrtrichtung
vorauseilendes Umfeld über die gesamte Arbeitsbreite abtastbar ist und in Abhängigkeit der erfassten Daten ein Flächenmodell erstellbar ist, wobei die ein oder mehreren Scanner mit einer Steuerungseinrichtung in Verbindung stehen, mittels welcher in Abhängigkeit des Flächenmodells die wenigstens zwei
Auslegerarme voreinstellbar sind und bei Bedarf ein Steuersignal der ein oder mehreren ersten Sensoren übersteuerbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die ein oder mehreren ersten Sensoren (9a, 9b) wenigstens einen Ultraschallsensor (10a, 10b) umfassen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die ein oder mehreren zweiten Sensoren (1 1 a, 1 1 b) wenigstens einen Lasersensor (13a, 13b) umfassen.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher ein oder mehrere zweite Sensoren (1 1 a, 1 1 b) direkt an einem oder mehreren der wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die ein oder mehreren Stellglieder (7a, 7b) durch ein oder mehrere Hydraulikzylinder (8a, 8b) ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei die ein oder mehreren Scanner auf dem Dach eines Selbstfahrers oder eines landwirtschaftlichen Zugfahrzeugs positioniert sind.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, wobei die ein oder mehreren Scanner wenigstens einen Laserscanner (17) umfassen.
8. Verfahren zur Bewegungssteuerung wenigstens zweier Auslegerarme (3a, 3b) einer landwirtschaftlichen Feldspritze, umfassend folgende Schritte:
- Abtasten und Erfassen zumindest eines der Feldspritze in Fahrtrichtung
vorauseilenden Umfelds über die gesamte Arbeitsbreite mittels ein oder mehrerer Scannereinheiten;
Erzeugung eines Flächenmodells in Abhängigkeit der erfassten Daten von den ein oder mehreren Scannereinheiten;
- Voreinstellen der Feldspritze in Abhängigkeit des erzeugten Flächenmodells;
- definiertes Verschwenken der wenigstens zwei Auslegerarme unter
Berücksichtigung des der Feldspritze in Fahrtrichtung vorauseilenden Umfelds,
Kontrolle des definierten Verschwenkens der wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) über Feststellen eines relativen Ist-Abstandes der wenigstens zwei
Auslegerarme (3a, 3b) zu einem bodenseitigen Arbeitsbestand und/oder einer relativen Neigungsposition der wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) gegenüber einer Horizontalen und über Erfassen zumindest eines der Feldspritze in
Fahrtrichtung vorauseilenden Umgebungsprofils,
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die mindestens zwei Auslegerarme (3a, 3b) in Abhängigkeit des erzeugten Flächenmodels mittels ein oder mehrerer
Scannereinheiten übersteuert werden.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 oder 9, bei welchem das der Feldspritze in
Fahrtrichtung vorauseilende Umgebungsprofil durch mindestens einen Lasersensor (13a, 13b) erfasst wird.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem ein Sender des mindestens einen
Lasersensors (13a, 13b) einen zumindest näherungsweise horizontal orientierten Laserstrahl emittiert.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 1 1 , bei welchem der
relative Ist-Abstand der wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) zum bodenseitigen Arbeitsbestand über mehrere an den wenigstens zwei Auslegeramen (3a, 3b) angeordnete Ultraschallsensoren (10a, 10b) festgestellt wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, bei welcher das
definierte Verschwenken der wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) über ein oder mehrere hydraulische Stellglieder (7a, 7b) bewirkt wird.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, bei welchem zumindest das der Feldspritze in Fahrrichtung vorauseilende Umfeld über die gesamte
Arbeitsbreite durch mindestens einen Laserscanner (17) detektiert wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 14, bei welchem das
vorauseilende Umfeld mittels des Laserscanners (17) annähernd 20 Meter nach links bzw. rechts sowie circa 15 Meter nach vorne detektiert wird.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 15, bei welchem mittels des Flächenmodells das Geländerelief umfassend Fahrgassen oder
Unregelmäßigkeiten wie Lücken oder Hindernisse abgebildet wird.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 16, bei welchem das
Flächenmodell mittels des Bildschirms ausgegeben wird.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 17, bei welchem je nach Flächenmodell ein Warnhinweis mittels des Bildschirms ausgegeben wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 18, bei dem zumindest während eines definierten Verschwenkvorganges oder in Vorbereitung des Verschwenkvorganges zumindest eines der wenigstens zwei Auslegerarme (3a, 3b) unter Berücksichtigung des der Feldspritze in Fahrtrichtung vorauseilenden Umfelds eine Fahrgeschwindigkeit der Feldspritze (1 ) bzw. eines Trägerfahrzeuges für die Feldspritze (1 ) reduziert wird.
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