WO2020165063A1 - Method for operating an automated vehicle - Google Patents

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WO2020165063A1
WO2020165063A1 PCT/EP2020/053242 EP2020053242W WO2020165063A1 WO 2020165063 A1 WO2020165063 A1 WO 2020165063A1 EP 2020053242 W EP2020053242 W EP 2020053242W WO 2020165063 A1 WO2020165063 A1 WO 2020165063A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
planting
border
control device
distance
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/053242
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Tappeiner
David NIETO LARA
Benedict Strohmaier
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2020165063A1 publication Critical patent/WO2020165063A1/en

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/007—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
    • A01B69/008—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0238—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating an automated vehicle with the features according to claim 1, a control device with the features according to claim 4, a computer program product with the features according to claim 5, a vehicle with the features according to claim 6 and a system for defining a Work area with the features according to claim 8.
  • GNSS Global Navigation Satellite Systems
  • Other localization methods can also be used.
  • the localization must ensure that autonomously driving agricultural vehicles do not leave the assigned work area.
  • the area in which the agricultural vehicle moves and which it is not allowed to leave is also called the Safe Autonomous Operation Zone.
  • safeguarding the algorithms and techniques required for this is very costly. For example, in the field of garden maintenance, a wire is buried at the property boundary and the property boundary is recognized with a suitable sensor and the vehicle is stopped or turned.
  • the present invention is based on the object of proposing an alternative method for operating a vehicle within a work area, which the above. Avoids problems.
  • the present invention proposes a method for operating an automated vehicle according to claim 1, a control device according to claim 4, a computer program product according to claim 5, a vehicle according to claim 6 and a system for establishing a work area Reichs according to claim 8 before. Further advantageous refinements and developments emerge from the subclaims.
  • the border planting is detected by means of at least one environment sensor.
  • a distance is determined between the vehicle and the border planting.
  • a trajectory planning of the vehicle is controlled based on the distance. The trajectory of the vehicle is automatically adjusted when the distance reaches a threshold value so that the vehicle remains within the working area.
  • the vehicle here is an off-road utility vehicle, e.g. B. an agricultural or forestry vehicle, e.g. B. an agricultural machine.
  • the vehicle is designed in such a way that it can perform automated functions.
  • the vehicle can execute automated functions from SAE J3016 autonomy level 2.
  • automated functions of the vehicle can be autonomous or semi-autonomous driving.
  • automated functions can be: an application of seeds, grit, bulk material, fertilizer tel, herbicides, pesticides, fungicides or the like; harvesting, pruning or clearing plants or the like; turning, loosening or removing soil; a transport of goods.
  • the off-road area refers to the area that is located away from roads and paths, for example areas used for agriculture or forestry, or the like.
  • the work area is the area within which the vehicle should be in order to do its work.
  • the work area can be an agricultural area to be processed, z. B. be a field or a plantation.
  • the work area has a boundary that separates it from its surroundings. This limitation can for example be determined by a property boundary, field boundary or field boundary. Alternatively, the boundary in the direction of the working area can run parallel to the property boundary, field boundary or field boundary. This allows a “safety distance” to be created between the work area and the property boundary, field boundary or floor boundary.
  • a border planting is arranged along the border.
  • This border planting is planted in single or multiple rows along the border.
  • the border planting is formed from a large number of plants that differ from the useful plants of the useful planting that are planted within the boundary on the work area.
  • the border planting forms a kind of barrier.
  • Useful plants are those plants with which the agricultural or forestry area is planted and is used to, for. B. for the production of food or luxury foods, as a medicinal plant, forage plant, as a renewable raw material, or as an ornamental plant. These crops are processed by means of the vehicle, e.g. B. sown, pruned, poured, fertilized etc.
  • the border planting is formed by means of a large number of plants of a fast-growing type.
  • a plant of a fast-growing type of border planting grows faster than the actual useful plants that are located within the boundary.
  • the plants of the border planting preferably have a higher stature than the useful plants in each growth phase. Especially when fully grown, the plants in the border planting have a higher stature than the useful plants.
  • the plants of the fast-growing type of border planting are preferably energy plants.
  • Energy crops are plants that are specially grown for energetic use. In other words, these energy crops can be used to provide energy.
  • a biogenic liquid fuel, a biogenic solid fuel or a biogenic fuel gas can be generated from the energy plants, by means of which energy can be provided in an energy provision method.
  • energy crops can be found in a biogas plant can be used to provide energy.
  • Such energy plants can be, for example, perennial plants.
  • the plants in the border planting are annual.
  • these border plants can belong to the genus Silphium, Zea, Sorghum, Saccharum, Miscanthus, Sida, Jatropha, Fallopia, or Pennisetum.
  • the border planting can be formed by means of plants of the species Silphium perfoliatum, Zea mays, Saccharum officinarum, Jatropha curcas, Fallopia sachalinensis, Igniscum, by means of plants of a type of sorghum, Miscanthus, Sida (z. B. Sida hermaphrodita), or the Pennisetum. These are characterized by rapid growth.
  • the border planting detected by means of at least one environment sensor can have more than one environment sensor.
  • the at least one environment sensor can be arranged on a front of the vehicle. If there are several surroundings sensors, these can be arranged at the front, at the rear and, if necessary, on the sides of the vehicle.
  • the environment sensor can be designed, for example, as a camera, a radar sensor, a lidar sensor, an ultrasound sensor, or as another suitable environment sensor. With several environment sensors, a combination of several environment sensors, each characterized by a different sensor technology, can be used.
  • the border planting is recognized by means of the at least one environment sensor. This recognition depends on the sensor technology of the at least one environment sensor. If the at least one environment sensor is designed as a camera, for example, the border planting can be recognized by means of image recognition. For example, an appearance of the plants of the border planting can be recognized by means of an artificial intelligence which uses a trained artificial neural network (ANN).
  • ANN artificial neural network
  • This ANN is trained by means of images of the typical border planting plants and can distinguish them from useful planting. For example, the ANN can be trained with images of the typical border planting plants in different stages of growth. This means that a reliable distinction can be made between useful and border planting even at different times of the year.
  • the at least one environment sensor is designed as a radar sensor, as an ultrasound sensor or as a lidar sensor
  • the height of the planting border can be detected. This is significantly higher than that of useful planting, since the plants of the border planting show faster growth than those of the useful planting.
  • it can be stored in a database what heights of growth the plants of the border planting have on average in the course of their growth phases over an annual vegetation cycle.
  • the annual vegetation cycle denotes the cycle from planting a plant to its growth and harvesting it.
  • the border planting can be identified by comparing it with the values stored in the database.
  • the growth height of the useful planting can be determined. This can be used when the at least one environment sensor is designed as a radar sensor, as an ultrasound sensor or as a lidar sensor. The height of growth of the Nutzbe planting and the height of growth of the border planting can then be compared. Those plants that have the higher growth height belong to the border planting. In this case, the border planting is recognized relative to the useful planting. The comparison with the database can therefore be omitted.
  • the distance between the vehicle and the border planting is determined.
  • the distance between a vehicle front and the border vegetation is preferably determined.
  • the distance between the rear of the vehicle or a side of the vehicle and the border vegetation can be determined.
  • the distance can be determined, for example, by means of the at least one environment sensor.
  • a trajectory planning of the vehicle is controlled based on the distance.
  • the trajectory planning of the vehicle is carried out by means of a control device.
  • the control device thus serves, among other things, to plan a trajectory for the Carry out the vehicle so that it can move autonomously within the work area. For this purpose, it can use a computer program product.
  • the control device defines which route the vehicle is to cover, at what speed and at what acceleration.
  • the control device can also plan the further automated functions, for example when which work steps are to be carried out.
  • the result of the trajectory planning is a trajectory for the vehicle, along which the vehicle should move at a certain speed and with a certain acceleration.
  • the control device has at least one interface via which it can be connected to a drive system of the vehicle so that data and signals can be exchanged.
  • the control device can control the drive system of the vehicle.
  • This drive system has z. B. a motor, a transmission, a steering system, a braking system o. ⁇ .
  • the steering angle can be adapted to the wheels of the vehicle.
  • steering, braking force and energy supply are influenced by the control device based on the requirements.
  • the control device controls the drive system of the vehicle so that the vehicle moves according to its trajectory. For example, steering, braking force and energy supply are influenced.
  • the control device also has at least one interface via which it can be connected to the at least one environment sensor of the vehicle so that data and signals can be exchanged.
  • the evaluation of the environment data that are generated by the at least one environment sensor with regard to the detection of the border planting and regarding the distance to the border planting can be carried out by means of the control device.
  • the evaluation of the environment data, which are generated by the at least one environment sensor with regard to the detection of the useful vegetation and with regard to the distance to the useful vegetation can take place by means of the control device.
  • the control device can use a computer program product for this purpose, for example.
  • the computer program product can, for example, comprise an artificial intelligence that has a trained ANN.
  • the trajectory of the vehicle is automatically adjusted by the control device when the distance between the vehicle and the border vegetation reaches the threshold value, so that the vehicle remains within the working area.
  • the threshold value can be preset at the factory, for example. Alternatively, the threshold value can be set by means of an input device before the vehicle starts to work in the work area. This input device can be, for example, an on-board computer of the vehicle or a mobile terminal.
  • the threshold value denotes a distance between the vehicle and the border vegetation, which must not be undercut. So there is a minimum distance between the border planting and the vehicle.
  • the trajectory is adapted, that is to say rescheduled, by the trajectory planning of the control device.
  • the control device can initiate a turning maneuver of the vehicle or reverse the vehicle.
  • the vehicle can be stopped.
  • further specifications are of course taken into account, which are specified, for example, on the basis of an automated function that is running and / or by security aspects.
  • the advantage of the method presented here is that even if a GNSS fails, the vehicle can localize its working area. It is also advantageous that the method can be used even in unfavorable weather conditions, both at night and during the day. Furthermore, the border planting is inexpensive to produce. In addition, border planting can have an economic benefit. As a result, areas of agricultural land that are usually not used can be used economically. According to a further developing embodiment, useful planting is arranged within the work area. The useful planting is recognized by means of the at least one environment sensor. A distance between the vehicle and the crop is determined. The trajectory planning of the vehicle is controlled based on this distance. The trajectory of the vehicle is automatically adjusted when the distance reaches a limit value, so that the vehicle protects vegetation.
  • the useful planting can be recognized by means of the same methods by which the border planting is recognized. This recognition therefore depends on the sensor technology of the at least one environment sensor. If the at least one environment sensor is designed as a camera, for example, the useful planting can be recognized by means of image recognition.
  • the appearance of the plants in the useful planting can be recognized by means of an artificial intelligence which uses a trained artificial neural network (ANN).
  • ANN artificial neural network
  • This ANN is trained by means of images of the typical useful planting plants and can distinguish them from the border planting.
  • the ANN can be trained with images of the typical useful planting plants in different growth stages. This means that a reliable distinction can be made between useful and border planting even at different times of the year.
  • the at least one environment sensor is designed as a radar sensor, as an ultrasound sensor or as a lidar sensor
  • the height of the crop can be detected. This is significantly lower than that of the border planting, since the plants of the useful planting show a slower growth than those of the border planting.
  • it can be stored in a database what heights of growth the plants of the useful planting have on average in the course of their growth phases over an annual vegetation cycle.
  • the useful planting can be identified by comparing it with the values stored in the database.
  • the useful planting can be recognized relative to the border planting.
  • the distance between the vehicle and the individual plants of the useful planting is determined.
  • the distance between the front of the vehicle and the useful vegetation is preferably determined.
  • the distance between the rear of the vehicle or a side of the vehicle and the vegetation can be determined. The distance can be determined, for example, by means of the at least one environment sensor.
  • the trajectory planning of the vehicle is controlled based on this distance between the vehicle and the vegetation.
  • the trajectory of the vehicle is automatically adapted when the distance reaches a limit value so that the vehicle protects the vegetation.
  • the boundary value of this distance is selected such that the vehicle always maintains a minimum distance from the useful vegetation.
  • the limit value defines a lower limit of the distance that the vehicle should not fall below.
  • the limit value of the distance between the vehicle and the useful vegetation is preferably less than the threshold value of the distance between the vehicle and the boundary vegetation.
  • the limit value can for example be preset at the factory.
  • the limit value can be set by means of the input device before starting work on the vehicle in the work area.
  • the limit value can be selected in such a way that it is possible to edit the useful plants without destroying them, for example fertilizing, pruning, watering or the like.
  • the vehicle automatically adjusts its trajectory when the distance between the vehicle and the vegetation reaches the limit value, so that the vehicle maintains a distance from the vegetation within the working area.
  • the control device of the vehicle plans the trajectory of the vehicle by means of its trajectory planning so that the distance between the useful vegetation and the vehicle is above the limit value.
  • the trajectory of the vehicle is changed in such a way that the distance is increased, that is, it is above the limit value.
  • the control device can initiate a correction of a steering angle of the vehicle or a turning in, a turning maneuver or reverse travel of the vehicle.
  • the identified border planting and the identified useful planting can be weighted with respect to one another.
  • an approach to the border planting can be weighted higher than an approach to the useful planting. In other words, it is more important to ensure that the work area is not left than to follow the lane or protect the crops.
  • an approach to the useful planting can be weighted higher than an approach to the border planting. In other words, ensuring that crops are protected is more important than not leaving the work area.
  • the useful planting and the border planting can be weighted equally.
  • the border planting is recognized based on the difference in height between the border planting and the useful planting.
  • the at least one environment sensor can be designed as a radar sensor, lidar sensor, ultrasound sensor or possibly as a camera. How this he knows is carried out has already been described. Over the entire annual vegetation cycle, it can thus be reliably recognized where the limitation of the working area is, even if no GNSS is available.
  • the border planting and / or the useful planting is recognized by means of a trained artificial neural network. This has already been described in the previous description.
  • the control device for the vehicle can be connected to at least one environment sensor via at least one interface.
  • the control device can be connected to the drive system of the vehicle via at least one further interface. Connectable means that the control device is connected to a further element of the vehicle when the control device is used in a vehicle.
  • the control device is set up to control automated functions of the vehicle. By means of the control device, a trajectory of the vehicle can be adapted on the basis of at least one of the methods that have already been described in the previous description.
  • control device has several interfaces via which a connection between the control device and other elements of the vehicle, e.g. B. the drive system or the at least one environment sensor.
  • the connections are in each case such that data and signals can be exchanged.
  • the connections can be wireless or wired.
  • control device can control the drive system of the vehicle when it is used in the vehicle. Furthermore, as already described, the control device can carry out an evaluation of the environment data that are generated by the at least one environment sensor. The control device also carries out the trajectory planning, as already described. To adapt the trajectory of the vehicle, the control device uses a computer program product which is executed on the control device.
  • the computer program product comprises instructions which, when the program is executed by the control device already described, execute the method that has already been described in the previous description.
  • the computer program product can comprise a program code which entails these commands holds.
  • the program code can be embodied, for example, on a data carrier or as a downloadable data stream.
  • the vehicle has a control device that has already been described in the previous description.
  • the vehicle has at least one field sensor and a drive system.
  • the control device is connected to the drive system and the at least one environment sensor.
  • the vehicle is set up to perform automated functions. This has already been described in the previous description.
  • the vehicle can have a position determination system which is connected to the control device.
  • the position determination system is used to determine a global position of the vehicle by means of a GNSS, i. H. determine the coordinates of the vehicle.
  • the vehicle can, for example, navigate by means of the position determination system.
  • the position determination system is connected to the control device of the vehicle.
  • both the position-determining system and the control device have at least one interface.
  • the connection is such that data and signals can be exchanged.
  • the connection can be wireless or wired.
  • the position-determining system can therefore also be used to determine whether and where the vehicle is in the work area.
  • the vehicle also has a dispensing device.
  • the application device has at least two separate reservoirs, wherein a first of the reservoirs can be filled with a seed of a border planting and a second of the reservoirs can be filled with a seed of a useful planting.
  • the border planting and the useful planting can be applied in one work step.
  • the application device is used to sow seeds.
  • the application device has two separate reservoirs. Both Reser voirs have a metering opening, by means of which the located in the reservoir Seed can be applied in a metered manner. Such reservoirs are known from the prior art.
  • the border planting and the useful planting can be applied in one work step.
  • the seeds do not have to be changed first in order to plant the useful plants and the border plants with the same application device. Rather, both can be sown in one work step in the areas where useful planting and border planting are arranged side by side. I.e. both reservoirs are opened by means of the dosing device.
  • the reservoir that contains the seeds of the border planting is kept closed.
  • the reservoir that contains the seeds of the useful planting is kept closed.
  • a system for defining the work area for the vehicle has border planting which is arranged along a border of the work area.
  • the border planting is formed by means of a large number of plants of a fast-growing species. This has already been described in the previous description.
  • the plants of the fast-growing type of border planting are energy plants. This has already been described in the previous description.
  • the plants of the border planting belong to the genus Silphium, Zea, Sorghum, Saccharum, Miscanthus, Sida, Jatropha, Fallopia, or Pennisetum.
  • the plants of the border planting are preferably of the species Silphium perfoliatum. These plants can be energy crops. This has already been described in the previous description. In other words, plants belonging to the genus Silphium, Zea, Sorghum, Saccharum, Miscanthus, Sida, Jatropha, Fallopia or Pennisetum can be used as border planting.
  • the plants that belong to the species Silphium perfoliatum can preferably be used as border planting.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle in a work area according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a method which is carried out by the vehicle from FIG. 1.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a vehicle F in a Häbe rich 1 according to an embodiment.
  • the vehicle F is an agricultural machine and has a control device 8, a drive system 9, an environment sensor system with at least one environment sensor 4 and a position determination system 10.
  • the control device 8 is connected to the drive system 9 and can control it.
  • the drive system 9 has z. B. a motor for providing a drive torque, a transmission, a braking system and a steering system.
  • the control device 8 can, for example, request a steering angle, a braking process, an acceleration or the like from the drive system 9.
  • the control device 8 serves to carry out trajectory planning for the vehicle F so that it can move automatically within the work area 1.
  • the control device 8 defines the distances that the vehicle F should cover, at what speed and with what acceleration.
  • the control device 8 is designed in such a way that the se enables the vehicle F to perform automated functions, such as. B. to carry out autonomous driving or other autonomous functions from SAE Level 2.
  • the control device 8 is connected to the at least one environment sensor 4.
  • the control device 8 can evaluate environment data that are generated by the at least one environment sensor.
  • the at least one environment sensor 4 is designed, for example, as a camera, a radar sensor, a lidar sensor or an ultrasonic sensor.
  • the environment sensor system is used to detect the environment of the vehicle F.
  • a border planting 3 can be recognized by means of the at least one surroundings sensor 4.
  • useful planting 7 can be detected by means of the at least one environment sensor 4.
  • the control device 8 is also connected to the position determination system 10. By means of this position determination system 10 it is possible to determine a global position of the vehicle F by means of a GNSS.
  • the vehicle F is located within a work area 1.
  • the work area 1 is delimited by a delimitation 2 and thus delimited from the surroundings.
  • the vehicle F can perform automated functions without presenting a hazard.
  • the border planting 3 is planted along the boundary 2. This is formed by plants of a rapidly growing genus.
  • the border planting 3 is preferably formed by means of energy plants, e.g. B. Silphium perfoliatum.
  • the border planting 3 represents a natural barrier.
  • the useful vegetation 7 is arranged within the working area 1. This is z. B. trained by means of useful plants.
  • the useful planting 7 has different plants than the border planting 3.
  • the border planting 3 has a higher height than the useful planting 7. This means that the at least one surrounding field sensor 4 can always be used between the useful planting 7 and the border planting 3 can be distinguished.
  • the border vegetation 3 is recognized by means of the at least one environment sensor 4. This recognition takes place relative to the useful planting 7 on the basis of the difference in growth height.
  • the border planting 3 can be recognized by means of image recognition in that a comparison is made between the image data available in a database on the plants of the border planting 3 and the real environment data of the at least one surrounding area sensors 4 with respect to the border planting 3 takes place.
  • the border planting 3 can be identified by comparing the real growth height of the border planting 3 with the average growth height of the border planting 3 stored in a database in the corresponding growth phase of the annual vegetation cycle.
  • the necessary evaluation of the environment data takes place here by means of the control device 8, which for this purpose can use a computer program product, for example, which can have a trained ANN.
  • a distance 5a between the vehicle F and the border planting 3 is determined. This is done e.g. B. by means of at least one environment sensor 4.
  • the vehicle F retains its current trajectory. However, if the distance 5a is at or below the threshold value X, the trajectory 6 of the vehicle F is adapted by means of the control device 8, that is to say rescheduled, so that the distance 5a is above the threshold value X.
  • the threshold value X defines a minimum distance that the vehicle F should have from the border vegetation 3 and thus from the delimitation 2. For example, the control device 8 can initiate a turning maneuver or an adjustment of the steering angle of the vehicle F if the latter moves too close to the boundary 2. This ensures that the vehicle F does not leave the work area 1.
  • the useful vegetation 7 is also recognized by means of the at least one environment sensor 4. This can be done, for example, relative to the border planting 3 on the basis of the difference in plant height.
  • the useful planting 7 can be recognized by means of image recognition in that a comparison is made between the image data available in a database on the plants of the useful planting 7 and the real environment data of the at least one environment sensor 4 regarding the useful planting 7.
  • the useful planting 7 can be recognized by means of a comparison of the real growth height of the useful planting 7 with the average growth height of the useful planting 7 stored in a database in the corresponding growth phase of the annual vegetation cycle.
  • the necessary Evaluation of the environment data takes place here again by means of the control device 8, which for this purpose can use a computer program product, for example, which can have a trained ANN.
  • a distance 5b between the vehicle F and the vegetation 7 is determined. This is done e.g. B. by means of the at least one environment sensor 4. This distance 5b from the useful vegetation 7 is less than the distance 5a from the border vegetation 3.
  • the vehicle F retains its current trajectory. However, if the distance 5b is at or below the limit value Y, the trajectory 6 of the vehicle F is adapted by means of the control device 8, that is to say rescheduled, so that the distance 5b is above the limit value Y.
  • the limit value Y defines a minimum distance that the vehicle F should have from the vegetation 7. For example, the control device 8 can initiate a turning maneuver or an adjustment of the steering angle of the vehicle F if the latter moves too close to the vegetation 7. This ensures that the vehicle F does not leave the work area 1, protects the vegetation 7 and does not damage it, and moves along a lane.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a method V that is carried out by the vehicle F from FIG. 1.
  • a first step 101 the border planting 3 is recognized.
  • the useful vegetation 7 can be recognized.
  • the distance 5a between the border vegetation 3 and the vehicle F is determined.
  • the distance 5b between the vegetation 7 and the vehicle F is determined.
  • a second step 102 the determined distance 5a between the vehicle F and the border vegetation 3 is compared with a threshold value X.
  • the determined distance 5b between the vehicle F and the vegetation 7 can be compared with a limit value Y.
  • the trajectory planning of the vehicle F is activated on the basis of this comparison.
  • the threshold value X is reached or even fallen below
  • the trajectory 6 of the vehicle F is rescheduled so that the distance 5a between the vehicle F and the border planting 3 is above the threshold value X.
  • the trajectory planning of the vehicle F is activated when the limit value Y is reached or even undershot. The trajectory 6 of the vehicle F then rescheduled so that the distance 5b between the vehicle F and the crop 7 is above the limit value Y.
  • the trajectory 6 of the vehicle is not adapted, but retained. If the limit value Y is not enough, that is to say the distance 5b between the vehicle F and the vegetation 7 is large enough, the trajectory 6 of the vehicle is not adjusted, but retained. The third step 103 is not carried out in these cases.
  • Process V shown here runs continuously. Once the trajectory 6 of the vehicle F has been adapted by means of the method V, the method V can be run through again. Even if no adaptation of the trajectory 6 had to be carried out, the method V can be run through again. In other words, the work area 1 and the surroundings of the vehicle F are continuously monitored.

Abstract

In a method for operating an automated vehicle within a working region, the working region being arranged in an off-road region, and a boundary planting (3) being arranged along a boundary (2) of the working region (1), the boundary planting (3) is detected by means of at least one environment sensor (4). A distance (5a) is determined between the vehicle (F) and the boundary planting (3). Trajectory planning of the vehicle (F) is actuated on the basis of the distance (5a). The trajectory (6) of the vehicle (F) is automatically adjusted if the distance (5a) reaches a threshold value (X), so that the vehicle (F) remains within the working region (1).

Description

Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs Method for operating an automated vehicle
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs mit den Merkmalen nach Anspruch 1 , eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 4, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen nach Anspruch 5, ein Fahrzeug mit den Merkmalen nach Anspruch 6 und ein System zum Festlegen eines Arbeitsbereichs mit den Merkmalen nach Anspruch 8. The present invention relates to a method for operating an automated vehicle with the features according to claim 1, a control device with the features according to claim 4, a computer program product with the features according to claim 5, a vehicle with the features according to claim 6 and a system for defining a Work area with the features according to claim 8.
Die Ermittlung der eigenen Position eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs auf einem Feld wird normalerweise über Globale Navigationssatelliten-Systeme (GNSS) reali siert. Abhängig von den angepflanzten Kulturen kann auch auf andere Lokalisie rungsmethoden zurückgegriffen werden. Durch die Lokalisierung muss insbesondere bei autonom fahrenden landwirtschaftlichen Fahrzeugen sichergestellt werden, dass diese den zugewiesenen Arbeitsbereich nicht verlassen. Das Gebiet auf dem sich das landwirtschaftliche Fahrzeug bewegt und das es nicht verlassen darf, wird auch Safe Autonomous Operation Zone genannt. Meist ist die Absicherung der dazu not wendigen Algorithmen und Techniken mit sehr hohem Aufwand verbunden. So wird beispielsweise im Bereich der Gartenpflege ein Draht der an der Grundstücksgrenze vergraben und mit einer geeigneten Sensorik die Grundstücksgrenze erkannt und das Fahrzeug gestoppt oder gewendet. The determination of the own position of an agricultural vehicle in a field is normally realized via Global Navigation Satellite Systems (GNSS). Depending on the crops planted, other localization methods can also be used. The localization must ensure that autonomously driving agricultural vehicles do not leave the assigned work area. The area in which the agricultural vehicle moves and which it is not allowed to leave is also called the Safe Autonomous Operation Zone. In most cases, safeguarding the algorithms and techniques required for this is very costly. For example, in the field of garden maintenance, a wire is buried at the property boundary and the property boundary is recognized with a suitable sensor and the vehicle is stopped or turned.
Aus DE4446867C2 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von Grenzen zwischen von einem Messermechanismus gemähten und nichtgemähten Rasenfeldern zum auto nomen Steuern eines Mähfahrzeugs bekannt. From DE4446867C2 a device for detecting boundaries between mowed by a knife mechanism and unmowed lawn fields for automatic control of a mowing vehicle is known.
Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine alternative Methode zum Betreiben eines Fahrzeugs innerhalb eines Arbeitsbereichs vorzuschlagen, welche die o. g. Probleme vermeidet. On the basis of the prior art, the present invention is based on the object of proposing an alternative method for operating a vehicle within a work area, which the above. Avoids problems.
Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs nach Anspruch 1 , eine Steuereinrichtung nach Anspruch 4, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 5, ein Fahrzeug nach Anspruch 6 und ein System zum Festlegen eines Arbeitsbe- reichs nach Anspruch 8 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun gen gehen aus den Unteransprüchen hervor. On the basis of the aforementioned object, the present invention proposes a method for operating an automated vehicle according to claim 1, a control device according to claim 4, a computer program product according to claim 5, a vehicle according to claim 6 and a system for establishing a work area Reichs according to claim 8 before. Further advantageous refinements and developments emerge from the subclaims.
Bei einem Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs innerhalb eines Arbeitsbereichs, wobei der Arbeitsbereich in einem Off-Road-Bereich angeordnet ist, und wobei entlang einer Begrenzung des Arbeitsbereichs eine Grenz-Bepflanzung angeordnet ist, wird die Grenz-Bepflanzung mittels wenigstens eines Umfeldsensors erkannt. Ein Abstand wird zwischen dem Fahrzeug und der Grenz-Bepflanzung er mittelt. Ausgehend von dem Abstand wird eine Trajektorien-Planung des Fahrzeugs angesteuert. Die Trajektorie des Fahrzeugs wird automatisiert angepasst, wenn der Abstand einen Schwellenwert erreicht, so dass das Fahrzeug innerhalb des Arbeits bereichs verbleibt. In a method for operating an automated vehicle within a work area, wherein the work area is arranged in an off-road area, and wherein a border planting is arranged along a boundary of the work area, the border planting is detected by means of at least one environment sensor. A distance is determined between the vehicle and the border planting. A trajectory planning of the vehicle is controlled based on the distance. The trajectory of the vehicle is automatically adjusted when the distance reaches a threshold value so that the vehicle remains within the working area.
Das Fahrzeug ist hierbei ein Off-Road-Nutzfahrzeug, z. B. ein landwirtschaftliches oder forstwirtschaftliches Fahrzeug, z. B. eine Landmaschine. Das Fahrzeug ist da bei derart ausgeformt, dass es automatisierte Funktionen durchführen kann. Bei spielsweise kann das Fahrzeug automatisierte Funktionen ab SAE J3016 Autono miestufe Level 2 ausführen. Beispielsweise können automatisierte Funktionen des Fahrzeugs das autonome oder teilautonome Fahren sein. Zudem können automati sierte Funktionen sein: ein Ausbringen von Saatgut, Streugut, Schüttgut, Düngemit tel, Herbiziden, Pestiziden, Fungiziden oder dergleichen; ein Ernten, Beschneiden oder Roden von Pflanzen o. ä.; ein Wenden, Lockern oder Abtragen von Erdreich; ein Befördern von Gütern. The vehicle here is an off-road utility vehicle, e.g. B. an agricultural or forestry vehicle, e.g. B. an agricultural machine. The vehicle is designed in such a way that it can perform automated functions. For example, the vehicle can execute automated functions from SAE J3016 autonomy level 2. For example, automated functions of the vehicle can be autonomous or semi-autonomous driving. In addition, automated functions can be: an application of seeds, grit, bulk material, fertilizer tel, herbicides, pesticides, fungicides or the like; harvesting, pruning or clearing plants or the like; turning, loosening or removing soil; a transport of goods.
Der Off-Road-Bereich bezeichnet denjenigen Bereich, der sich abseits von Straßen und Wegen befindet, beispielsweise landwirtschaftlich oder forstwirtschaftlich genutz te Flächen, o. ä. The off-road area refers to the area that is located away from roads and paths, for example areas used for agriculture or forestry, or the like.
Der Arbeitsbereich ist derjenige Bereich, innerhalb dessen sich das Fahrzeug aufhal ten soll, um seine Arbeit zu verrichten. Handelt es sich beispielsweise um ein land wirtschaftliches Fahrzeug kann der Arbeitsbereich eine zu bearbeitende landwirt schaftliche Fläche, z. B. ein Feld oder eine Plantage sein. Der Arbeitsbereich weist eine Begrenzung auf, die diesen von der Umgebung abgrenzt. Diese Begrenzung kann beispielsweise durch eine Grundstücksgrenze, Feldgrenze oder Flurgrenze festgelegt sein. Alternativ dazu kann die Begrenzung in Richtung des Arbeitsbereichs parallel zur Grundstücksgrenze, Feldgrenze oder Flurgrenze verlaufen. Dadurch kann ein„Sicherheitsabstand“ zwischen dem Arbeitsbereich und der Grundstücks grenze, Feldgrenze oder Flurgrenze geschaffen werden. The work area is the area within which the vehicle should be in order to do its work. For example, if it is an agricultural vehicle, the work area can be an agricultural area to be processed, z. B. be a field or a plantation. The work area has a boundary that separates it from its surroundings. This limitation can for example be determined by a property boundary, field boundary or field boundary. Alternatively, the boundary in the direction of the working area can run parallel to the property boundary, field boundary or field boundary. This allows a “safety distance” to be created between the work area and the property boundary, field boundary or floor boundary.
Entlang der Begrenzung ist eine Grenz-Bepflanzung angeordnet. Diese Grenz- Bepflanzung ist entlang der Begrenzung einreihig oder mehrreihig angepflanzt. Die Grenz-Bepflanzung ist dabei aus einer Vielzahl von Pflanzen ausgeformt, die sich unterscheiden von den Nutzpflanzen der Nutzbepflanzung, die innerhalb der Begren zung auf dem Arbeitsbereich angepflanzt sind. Die Grenz- Bepflanzung bildet in an deren Worten eine Art Barriere aus. Nutzpflanzen sind dabei diejenigen Pflanzen, mit welchen die land- oder forstwirtschaftliche Fläche bepflanzt ist und wird, um z. B. zur Herstellung von Nahrungsmitteln oder Genussmitteln, als Heilpflanze, Futterpflanze, als nachwachsender Rohstoff, oder als Zierpflanze zu dienen. Mittels des Fahrzeugs werden diese Nutzpflanzen bearbeitet, z. B. gesät, beschnitten, gegossen, gedüngt etc. A border planting is arranged along the border. This border planting is planted in single or multiple rows along the border. The border planting is formed from a large number of plants that differ from the useful plants of the useful planting that are planted within the boundary on the work area. In other words, the border planting forms a kind of barrier. Useful plants are those plants with which the agricultural or forestry area is planted and is used to, for. B. for the production of food or luxury foods, as a medicinal plant, forage plant, as a renewable raw material, or as an ornamental plant. These crops are processed by means of the vehicle, e.g. B. sown, pruned, poured, fertilized etc.
Die Grenz-Bepflanzung ist ausgeformt ist mittels einer Vielzahl von Pflanzen einer schnellwachsenden Art. Eine Pflanze einer schnellwachsenden Art der Grenz- Bepflanzung wächst dabei schneller als die eigentlichen Nutzpflanzen, die sich in nerhalb der Begrenzung befinden. Vorzugsweise weisen die Pflanzen der Grenz- Bepflanzung in jeder Wachstumsphase eine höhere Wuchshöhe auf als die Nutz pflanzen. Vor allem in einem ausgewachsenen Zustand weisen die Pflanzen der Grenz-Bepflanzung eine höhere Wuchshöhe auf als die Nutzpflanzen. The border planting is formed by means of a large number of plants of a fast-growing type. A plant of a fast-growing type of border planting grows faster than the actual useful plants that are located within the boundary. The plants of the border planting preferably have a higher stature than the useful plants in each growth phase. Especially when fully grown, the plants in the border planting have a higher stature than the useful plants.
Die Pflanzen der schnellwachsenden Art der Grenz-Bepflanzung sind vorzugsweise Energiepflanzen. Energiepflanzen sind Pflanzen, die speziell für eine energetische Nutzung angebaut werden. In anderen Worten können diese Energiepflanzen ge nutzt werden, um Energie bereitzustellen. Beispielsweise kann aus den Energie pflanzen ein biogener Flüssigbrennstoff, ein biogener Festbrennstoff oder ein bioge nes Brenngas erzeugt werden, mittels welchem in einem Energiebereitstellungsver fahren Energie bereitgestellt werden kann. Beispielsweise können Energiepflanzen in einer Biogasanlage genutzt werden, um Energie bereitzustellen. Derartige Energie pflanzen können beispielsweise Stauden-Pflanzen sein. Vorzugsweise sind die Pflanzen der Grenz-Bepflanzung einjährig. The plants of the fast-growing type of border planting are preferably energy plants. Energy crops are plants that are specially grown for energetic use. In other words, these energy crops can be used to provide energy. For example, a biogenic liquid fuel, a biogenic solid fuel or a biogenic fuel gas can be generated from the energy plants, by means of which energy can be provided in an energy provision method. For example, energy crops can be found in a biogas plant can be used to provide energy. Such energy plants can be, for example, perennial plants. Preferably the plants in the border planting are annual.
Beispielsweise können diese Pflanzen der Grenz-Bepflanzung zur Gattung Silphium, Zea, Sorghum, Saccharum, Miscanthus, Sida, Jatropha, Fallopia, oder Pennisetum gehören. Beispielsweise kann die Grenz-Bepflanzung ausgeformt sein mittels Pflan zen der Art Silphium perfoliatum, Zea mays, Saccharum officinarum, Jatropha cur- cas, Fallopia sachalinensis, Igniscum, mittels Pflanzen einer Art der Sorghumhirsen, des Miscanthus, der Sida (z. B. Sida hermaphrodita), oder des Pennisetum. Diese zeichnen sich durch ein schnelles Wachstum aus. For example, these border plants can belong to the genus Silphium, Zea, Sorghum, Saccharum, Miscanthus, Sida, Jatropha, Fallopia, or Pennisetum. For example, the border planting can be formed by means of plants of the species Silphium perfoliatum, Zea mays, Saccharum officinarum, Jatropha curcas, Fallopia sachalinensis, Igniscum, by means of plants of a type of sorghum, Miscanthus, Sida (z. B. Sida hermaphrodita), or the Pennisetum. These are characterized by rapid growth.
Die Grenz-Bepflanzung mittels wenigstens eines Umfeldsensors erkannt. Selbstver ständlich kann das Fahrzeug mehr als einen Umfeldsensor aufweisen. Beispielswei se kann der wenigstens eine Umfeldsensor an einer Front des Fahrzeugs angeord net sein. Bei mehreren Umfeldsensoren können diese an der Front, am Heck und ggf. an den Seiten des Fahrzeugs angeordnet sein. Der Umfeld-Sensor kann bei spielsweise als eine Kamera, ein Radar-Sensor, ein Lidar-Sensor, ein Ultraschall- Sensor, oder als ein anderer geeigneter Umfeld-Sensor ausgeformt sein. Bei mehre ren Umfeld-Sensoren kann eine Kombination aus mehreren Umfeld-Sensoren, die sich jeweils durch eine andere Sensortechnik auszeichnen, eingesetzt werden. The border planting detected by means of at least one environment sensor. Of course, the vehicle can have more than one environment sensor. For example, the at least one environment sensor can be arranged on a front of the vehicle. If there are several surroundings sensors, these can be arranged at the front, at the rear and, if necessary, on the sides of the vehicle. The environment sensor can be designed, for example, as a camera, a radar sensor, a lidar sensor, an ultrasound sensor, or as another suitable environment sensor. With several environment sensors, a combination of several environment sensors, each characterized by a different sensor technology, can be used.
Mittels des wenigstens einen Umfeldsensors wird die Grenz-Bepflanzung erkannt. Dieses Erkennen hängt von der Sensortechnik des wenigstens einen Umfeldsensors ab. Ist der wenigstens eine Umfeldsensor beispielsweise als Kamera ausgeformt, kann mittels Bilderkennung die Grenz-Bepflanzung erkannt werden. Beispielsweise kann ein Aussehen der Pflanzen der Grenz- Bepflanzung mittels einer künstlichen Intelligenz erkannt werden, welche sich eines trainierten künstlichen neuronalen Net zes (KNN) bedient. Dieses KNN ist mittels Bildern der typischen Grenz- Bepflanzungs-Pflanzen trainiert und kann diese von der Nutzbepflanzung unter scheiden. Beispielsweise kann das KNN mit Bildern der typischen Grenz- Bepflanzungs-Pflanzen in unterschiedlichen Wachstums-Stadien trainiert sein. Dadurch kann selbst zu verschiedenen Jahreszeiten eine sichere Unterscheidung zwischen der Nutzbepflanzung und der Grenz-Bepflanzung erfolgen. The border planting is recognized by means of the at least one environment sensor. This recognition depends on the sensor technology of the at least one environment sensor. If the at least one environment sensor is designed as a camera, for example, the border planting can be recognized by means of image recognition. For example, an appearance of the plants of the border planting can be recognized by means of an artificial intelligence which uses a trained artificial neural network (ANN). This ANN is trained by means of images of the typical border planting plants and can distinguish them from useful planting. For example, the ANN can be trained with images of the typical border planting plants in different stages of growth. This means that a reliable distinction can be made between useful and border planting even at different times of the year.
Wenn hingegen der wenigstens eine Umfeldsensor als Radar-Sensor, als Ultraschall- Sensor oder als Lidar-Sensor ausgeformt ist, kann eine Wuchshöhe der Grenz- Bepflanzung erkannt werden. Diese ist deutlich höher als die der Nutzbepflanzung, da die Pflanzen der Grenz-Bepflanzung ein schnelleres Wachstum aufweisen als die der Nutzbepflanzung. Beispielsweise kann in einer Datenbank hinterlegt sein, welche Wuchshöhen die Pflanzen der Grenz-Bepflanzung im Durchschnitt im Verlauf ihrer Wachstumsphasen über einen Jahres-Vegetationszyklus aufweisen. Dabei bezeich net der Jahres-Vegetationszyklus denjenigen Zyklus vom Anpflanzen einen Pflanze über deren Wachstum bis zum Ernten derselben. Über den Vergleich mit den in der Datenbank hinterlegten Werten, kann die Grenz-Bepflanzung identifiziert werden. If, on the other hand, the at least one environment sensor is designed as a radar sensor, as an ultrasound sensor or as a lidar sensor, the height of the planting border can be detected. This is significantly higher than that of useful planting, since the plants of the border planting show faster growth than those of the useful planting. For example, it can be stored in a database what heights of growth the plants of the border planting have on average in the course of their growth phases over an annual vegetation cycle. The annual vegetation cycle denotes the cycle from planting a plant to its growth and harvesting it. The border planting can be identified by comparing it with the values stored in the database.
Beispielsweise kann zusätzlich zur Wuchshöhe der Grenz-Bepflanzung die Wuchs höhe der Nutzbepflanzung ermittelt werden. Dies kann eingesetzt werden, wenn der wenigstens eine Umfeldsensor als Radar-Sensor, als Ultraschall-Sensor oder als Lidar-Sensor ausgeformt ist. Anschließend können die Wuchshöhen der Nutzbe pflanzung und die Wuchshöhen der Grenz-Bepflanzung verglichen werden. Diejeni gen Pflanzen, die die höhere Wuchshöhe aufweisen, sind zugehörig zur Grenz- Bepflanzung. In diesem Fall wird die Grenzbepflanzung relativ zur Nutzbepflanzung erkannt. Somit kann der Abgleich mit der Datenbank entfallen. For example, in addition to the growth height of the border planting, the growth height of the useful planting can be determined. This can be used when the at least one environment sensor is designed as a radar sensor, as an ultrasound sensor or as a lidar sensor. The height of growth of the Nutzbe planting and the height of growth of the border planting can then be compared. Those plants that have the higher growth height belong to the border planting. In this case, the border planting is recognized relative to the useful planting. The comparison with the database can therefore be omitted.
Sobald die Grenz-Bepflanzung erkannt ist, wird der Abstand wird zwischen dem Fahrzeug und der Grenz-Bepflanzung ermittelt. Vorzugsweise wird der Abstand zwi schen einer Fahrzeugfront und der Grenz-Bepflanzung ermittelt. Zusätzlich dazu kann der Abstand zwischen einem Fahrzeugheck oder einer Fahrzeugseite und der Grenz-Bepflanzung ermittelt werden. Der Abstand kann beispielsweise mittels des wenigstens einen Umfeldsensors ermittelt werden. As soon as the border planting is recognized, the distance between the vehicle and the border planting is determined. The distance between a vehicle front and the border vegetation is preferably determined. In addition, the distance between the rear of the vehicle or a side of the vehicle and the border vegetation can be determined. The distance can be determined, for example, by means of the at least one environment sensor.
Ausgehend von dem Abstand wird eine Trajektorien-Planung des Fahrzeugs ange steuert. Die Trajektorien-Planung des Fahrzeugs erfolgt mittels einer Steuereinrich tung. Die Steuereinrichtung dient also u. a. dazu, eine Trajektorien-Planung für das Fahrzeug durchzuführen, damit dieses sich autonom innerhalb des Arbeitsbereichs bewegen kann. Dazu kann diese sich eines Computerprogrammprodukts bedienen. Die Steuereinrichtung legt in anderen Worten fest, welchen Streckenverlauf das Fahrzeug mit welcher Geschwindigkeit und mit welcher Beschleunigung zurücklegen soll. Weiterhin kann die Steuereinrichtung neben der Trajektorien-Planung auch eine Planung der weiteren automatisierten Funktionen durchführen, beispielsweise wann welche Arbeitsschritte durchgeführt werden sollen. Das Ergebnis der Trajektorien- Planung ist eine Trajektorie für das Fahrzeug, entlang welcher das Fahrzeug sich mit einer gewissen Geschwindigkeit und einer gewissen Beschleunigung bewegen soll. A trajectory planning of the vehicle is controlled based on the distance. The trajectory planning of the vehicle is carried out by means of a control device. The control device thus serves, among other things, to plan a trajectory for the Carry out the vehicle so that it can move autonomously within the work area. For this purpose, it can use a computer program product. In other words, the control device defines which route the vehicle is to cover, at what speed and at what acceleration. Furthermore, in addition to planning the trajectories, the control device can also plan the further automated functions, for example when which work steps are to be carried out. The result of the trajectory planning is a trajectory for the vehicle, along which the vehicle should move at a certain speed and with a certain acceleration.
Die Steuereinrichtung weist wenigstens eine Schnittstelle auf, über welche sie mit einem Antriebssystem des Fahrzeugs verbunden werden kann, so dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann. In anderen Worten kann die Steuereinrichtung das Antriebssystem des Fahrzeugs ansteuern. Dieses Antriebssystems weist z. B. einen Motor, ein Getriebe, ein Lenksystem, ein Bremssystem o. ä. auf. Dadurch kann beispielsweise eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung und eine Verzögerung des Fahrzeugs angepasst werden. Weiterhin können dadurch die Lenkwinkel an den Rädern des Fahrzeugs angepasst werden. Es wird also beispielsweise eine Len kung, eine Bremskraft und eine Energiebereitstellung ausgehend von den Anforde rungen durch die Steuereinrichtung beeinflusst. Ausgehend von der Trajektorien- Planung steuert die Steuereinrichtung das Antriebssystem des Fahrzeugs an, so dass das Fahrzeug sich gemäß seiner Trajektorie bewegt. Es wird beispielsweise eine Lenkung, eine Bremskraft und eine Energiebereitstellung beeinflusst. The control device has at least one interface via which it can be connected to a drive system of the vehicle so that data and signals can be exchanged. In other words, the control device can control the drive system of the vehicle. This drive system has z. B. a motor, a transmission, a steering system, a braking system o. Ä. In this way, for example, a speed, an acceleration and a deceleration of the vehicle can be adjusted. Furthermore, the steering angle can be adapted to the wheels of the vehicle. For example, steering, braking force and energy supply are influenced by the control device based on the requirements. On the basis of the trajectory planning, the control device controls the drive system of the vehicle so that the vehicle moves according to its trajectory. For example, steering, braking force and energy supply are influenced.
Die Steuereinrichtung weist zudem wenigstens eine Schnittstelle auf, über welche sie mit dem wenigstens einen Umfeldsensor des Fahrzeugs verbunden werden kann, so dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann. Beispielsweise kann die Aus wertung der Umfelddaten, die von dem wenigstens einen Umfeldsensor bezüglich des Erkennens der Grenz-Bepflanzung und bezüglich des Abstands zur Grenz- Bepflanzung generiert werden, mittels der Steuereinrichtung erfolgen. Zusätzlich kann die Auswertung der Umfelddaten, die von dem wenigstens einen Umfeldsensor bezüglich des Erkennens der Nutzbepflanzung und bezüglich des Abstands zur Nutzbepflanzung generiert werden, mittels der Steuereinrichtung erfolgen. Diese Steuereinrichtung kann sich dazu beispielsweise eines Computerprogrammprodukts bedienen. Das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise eine künstliche Intel ligenz umfassen, die ein trainiertes KNNs aufweist. The control device also has at least one interface via which it can be connected to the at least one environment sensor of the vehicle so that data and signals can be exchanged. For example, the evaluation of the environment data that are generated by the at least one environment sensor with regard to the detection of the border planting and regarding the distance to the border planting can be carried out by means of the control device. In addition, the evaluation of the environment data, which are generated by the at least one environment sensor with regard to the detection of the useful vegetation and with regard to the distance to the useful vegetation, can take place by means of the control device. This The control device can use a computer program product for this purpose, for example. The computer program product can, for example, comprise an artificial intelligence that has a trained ANN.
Die Trajektorie des Fahrzeugs wird von der Steuereinrichtung automatisiert ange passt, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Grenz-Bepflanzung den Schwellenwert erreicht, so dass das Fahrzeug innerhalb des Arbeitsbereichs ver bleibt. Der Schwellenwert kann dabei beispielsweise werksseitig vorgegeben sein. Alternativ dazu kann der Schwellenwert vor Beginn einer Arbeit des Fahrzeugs im Arbeitsbereich mittels einer Eingabevorrichtung eingestellt werden. Diese Eingabe vorrichtung kann beispielsweise ein Bordcomputer des Fahrzeugs oder ein mobiles Endgerät sein. Der Schwellenwert bezeichnet einen Abstand zwischen dem Fahr zeug und der Grenz-Bepflanzung, der nicht unterschritten werden darf. Es wird also ein Mindestabstand zwischen der Grenz-Bepflanzung und dem Fahrzeug festgelegt. Sobald der Schwellenwert erreicht wird, wird die Trajektorie durch die Trajektorien- Planung der Steuereinrichtung angepasst, also umgeplant. The trajectory of the vehicle is automatically adjusted by the control device when the distance between the vehicle and the border vegetation reaches the threshold value, so that the vehicle remains within the working area. The threshold value can be preset at the factory, for example. Alternatively, the threshold value can be set by means of an input device before the vehicle starts to work in the work area. This input device can be, for example, an on-board computer of the vehicle or a mobile terminal. The threshold value denotes a distance between the vehicle and the border vegetation, which must not be undercut. So there is a minimum distance between the border planting and the vehicle. As soon as the threshold value is reached, the trajectory is adapted, that is to say rescheduled, by the trajectory planning of the control device.
Sobald sich das Fahrzeug also zu stark an die Grenz-Bepflanzung annähert, wird die Trajektorie des Fahrzeugs derart geändert, dass der Abstand vergrößert wird, also oberhalb des Schwellenwerts liegt. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung ein Wendemanöver des Fahrzeugs einleiten oder das Fahrzeug rückwärtsfahren lassen. Alternativ dazu kann das Fahrzeug gestoppt werden. Bei der Anpassung der Trajek torie werden selbstverständlich weitere Vorgaben beachtet, die beispielsweise auf grund einer ablaufenden automatisierten Funktion und/oder durch Sicherheitsaspek te vorgegeben werden. As soon as the vehicle approaches the border vegetation too closely, the trajectory of the vehicle is changed in such a way that the distance is increased, that is to say lies above the threshold value. For example, the control device can initiate a turning maneuver of the vehicle or reverse the vehicle. Alternatively, the vehicle can be stopped. When adapting the trajectory, further specifications are of course taken into account, which are specified, for example, on the basis of an automated function that is running and / or by security aspects.
Vorteilhaft an dem hier vorgestellten Verfahren ist, dass selbst bei Ausfall eines GNSS das Fahrzeug seinen Arbeitsbereich lokalisieren kann. Weiterhin vorteilhaft ist, dass das Verfahren selbst bei ungünstigen Witterungsverhältnissen, sowohl nachts als auch tagsüber eingesetzt werden kann. Weiterhin ist die Grenz-Bepflanzung kos tengünstig herzustellen. Zudem kann weist Grenz-Bepflanzung einen wirtschaftlichen Nutzen auf. Dadurch können Bereiche von landwirtschaftlichen Flächen, die übli cherweise nicht genutzt werden, wirtschaftlich genutzt werden. Nach einer weiterbildenden Ausführungsform ist innerhalb des Arbeitsbereichs eine Nutzbepflanzung angeordnet. Die Nutzbepflanzung wird mittels des wenigstens ei nen Umfeldsensors erkannt. Ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Nutzbe pflanzung wird ermittelt. Ausgehend von diesem Abstand wird die Trajektorien- Planung des Fahrzeugs angesteuert. Die Trajektorie des Fahrzeugs wird automati siert angepasst, wenn der Abstand einen Grenzwert erreicht, so dass das Fahrzeug Nutzbepflanzung schützt. The advantage of the method presented here is that even if a GNSS fails, the vehicle can localize its working area. It is also advantageous that the method can be used even in unfavorable weather conditions, both at night and during the day. Furthermore, the border planting is inexpensive to produce. In addition, border planting can have an economic benefit. As a result, areas of agricultural land that are usually not used can be used economically. According to a further developing embodiment, useful planting is arranged within the work area. The useful planting is recognized by means of the at least one environment sensor. A distance between the vehicle and the crop is determined. The trajectory planning of the vehicle is controlled based on this distance. The trajectory of the vehicle is automatically adjusted when the distance reaches a limit value, so that the vehicle protects vegetation.
Beispielsweise kann die Nutzbepflanzung mittels der gleichen Methoden erkannt werden, mittels welchen die Grenz-Bepflanzung erkannt wird. Dieses Erkennen hängt somit von der Sensortechnik des wenigstens einen Umfeldsensors ab. Ist der wenigstens eine Umfeldsensor beispielsweise als Kamera ausgeformt, kann mittels Bilderkennung die Nutzbepflanzung erkannt werden. Beispielsweise kann ein Ausse hen der Pflanzen der Nutzbepflanzung mittels einer künstlichen Intelligenz erkannt werden, welche sich eines trainierten künstlichen neuronalen Netzes (KNN) bedient. Dieses KNN ist mittels Bildern der typischen Nutzbepflanzung-Pflanzen trainiert und kann diese von der Grenz-Bepflanzung unterscheiden. Beispielsweise kann das KNN mit Bildern der typischen Nutzbepflanzung-Pflanzen in unterschiedlichen Wachs tums-Stadien trainiert sein. Dadurch kann selbst zu verschiedenen Jahreszeiten eine sichere Unterscheidung zwischen der Nutzbepflanzung und der Grenz-Bepflanzung erfolgen. For example, the useful planting can be recognized by means of the same methods by which the border planting is recognized. This recognition therefore depends on the sensor technology of the at least one environment sensor. If the at least one environment sensor is designed as a camera, for example, the useful planting can be recognized by means of image recognition. For example, the appearance of the plants in the useful planting can be recognized by means of an artificial intelligence which uses a trained artificial neural network (ANN). This ANN is trained by means of images of the typical useful planting plants and can distinguish them from the border planting. For example, the ANN can be trained with images of the typical useful planting plants in different growth stages. This means that a reliable distinction can be made between useful and border planting even at different times of the year.
Wenn hingegen der wenigstens eine Umfeldsensor als Radar-Sensor, als Ultraschall- Sensor oder als Lidar-Sensor ausgeformt ist, kann eine Wuchshöhe der Nutzbe pflanzung erkannt werden. Diese ist deutlich niedriger als die der Grenz- Bepflanzung, da die Pflanzen der Nutzbepflanzung ein langsameres Wachstum auf weisen als die der Grenz-Bepflanzung. Beispielsweise kann in einer Datenbank hin terlegt sein, welche Wuchshöhen die Pflanzen der Nutzbepflanzung im Durchschnitt im Verlauf ihrer Wachstumsphasen über einen Jahres-Vegetationszyklus aufweisen. Über einen Vergleich mit den in der Datenbank hinterlegten Werten, kann die Nutz bepflanzung identifiziert werden. Alternativ dazu kann, wie bereits beschrieben, die Nutzbepflanzung relativ zur Grenz-Bepflanzung erkannt werden. Sobald die Nutzbepflanzung erkannt ist, wird der Abstand wird zwischen dem Fahr zeug und der einzelnen Pflanzen der Nutzbepflanzung ermittelt. Vorzugsweise wird der Abstand zwischen einer Fahrzeugfront und der Nutzbepflanzung ermittelt. Zu sätzlich dazu kann der Abstand zwischen einem Fahrzeugheck oder einer Fahrzeug seite und der Nutzbepflanzung ermittelt werden. Der Abstand kann beispielsweise mittels des wenigstens einen Umfeldsensors ermittelt werden. If, on the other hand, the at least one environment sensor is designed as a radar sensor, as an ultrasound sensor or as a lidar sensor, the height of the crop can be detected. This is significantly lower than that of the border planting, since the plants of the useful planting show a slower growth than those of the border planting. For example, it can be stored in a database what heights of growth the plants of the useful planting have on average in the course of their growth phases over an annual vegetation cycle. The useful planting can be identified by comparing it with the values stored in the database. Alternatively, as already described, the useful planting can be recognized relative to the border planting. As soon as the useful planting is recognized, the distance between the vehicle and the individual plants of the useful planting is determined. The distance between the front of the vehicle and the useful vegetation is preferably determined. In addition, the distance between the rear of the vehicle or a side of the vehicle and the vegetation can be determined. The distance can be determined, for example, by means of the at least one environment sensor.
Ausgehend von diesem Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Nutzbepflanzung wird die Trajektorien-Planung des Fahrzeugs angesteuert. Die Trajektorie des Fahr zeugs wird automatisiert angepasst, wenn der Abstand einen Grenzwert erreicht, so dass das Fahrzeug die Nutzbepflanzung schützt. The trajectory planning of the vehicle is controlled based on this distance between the vehicle and the vegetation. The trajectory of the vehicle is automatically adapted when the distance reaches a limit value so that the vehicle protects the vegetation.
Im Gegensatz zum Schwellenwert bezüglich des Abstands zwischen der Grenz- Bepflanzung und dem Fahrzeug ist der Grenzwert dieses Abstands derart gewählt, dass das Fahrzeug stets einen Mindestabstand zu der Nutzbepflanzung einhält. Hier legt der Grenzwert in anderen Worten eine Untergrenze des Abstands fest, die das Fahrzeug nicht unterschreiten soll. Vorzugsweise ist der Grenzwert des Abstands zwischen dem Fahrzeug und der Nutzbepflanzung geringer als der Schwellenwert des Abstands zwischen dem Fahrzeug und der Grenz-Bepflanzung. Der Grenzwert kann dabei beispielsweise werksseitig vorgegeben sein. Alternativ dazu kann der Grenzwert vor Beginn einer Arbeit des Fahrzeugs im Arbeitsbereich mittels der Ein gabevorrichtung eingestellt werden. Beispielsweise kann der Grenzwert so gewählt sein, dass ein Bearbeiten der Nutzbepflanzung ermöglicht wird, ohne diese zu zer stören, beispielsweise ein Düngen, Beschneiden, Bewässern o. ä. In contrast to the threshold value with regard to the distance between the boundary vegetation and the vehicle, the boundary value of this distance is selected such that the vehicle always maintains a minimum distance from the useful vegetation. In other words, the limit value defines a lower limit of the distance that the vehicle should not fall below. The limit value of the distance between the vehicle and the useful vegetation is preferably less than the threshold value of the distance between the vehicle and the boundary vegetation. The limit value can for example be preset at the factory. As an alternative to this, the limit value can be set by means of the input device before starting work on the vehicle in the work area. For example, the limit value can be selected in such a way that it is possible to edit the useful plants without destroying them, for example fertilizing, pruning, watering or the like.
Das Fahrzeug passt seine Trajektorie automatisiert an, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Nutzbepflanzung den Grenzwert erreicht, so dass das Fahr zeug innerhalb des Arbeitsbereichs einen Abstand zu den Pflanzen der Nutzbepflan zung einhält. Die Steuereinrichtung des Fahrzeugs plant in anderen Worten durch ihre Trajektorien-Planung die Trajektorie des Fahrzeugs um, dass der Abstand zwi schen der Nutzbepflanzung und dem Fahrzeug oberhalb des Grenzwerts liegt. Sobald sich das Fahrzeug also zu stark an die Nutzbepflanzung annähert, wird die Trajektorie des Fahrzeugs derart geändert, dass der Abstand vergrößert wird, also oberhalb des Grenzwerts liegt. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung ein Korri gieren eines Lenkwinkels des Fahrzeugs bzw. ein Einlenken, ein Wendemanöver oder eine Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs einleiten. Bei der Anpassung der T rajektorie werden selbstverständlich weitere Vorgaben beachtet, die beispielsweise aufgrund einer ablaufenden automatisierten Funktion und/oder durch Sicherheitsaspekte vor gegeben werden. Das Fahrzeug bewegt sich innerhalb des Arbeitsbereichs so, dass die Nutzbepflanzung vermieden und geschont wird. Dadurch werden die Pflanzen der Nutzbepflanzung geschützt. The vehicle automatically adjusts its trajectory when the distance between the vehicle and the vegetation reaches the limit value, so that the vehicle maintains a distance from the vegetation within the working area. In other words, the control device of the vehicle plans the trajectory of the vehicle by means of its trajectory planning so that the distance between the useful vegetation and the vehicle is above the limit value. As soon as the vehicle comes too close to the vegetation, the trajectory of the vehicle is changed in such a way that the distance is increased, that is, it is above the limit value. For example, the control device can initiate a correction of a steering angle of the vehicle or a turning in, a turning maneuver or reverse travel of the vehicle. When adapting the trajectory, further specifications are of course taken into account, which are given, for example, on the basis of an automated function that is running and / or through safety aspects. The vehicle moves within the working area in such a way that useful vegetation is avoided and protected. This will protect the plants of the useful vegetation.
Bei den eben beschriebenen Verfahrensschritten kann eine Gewichtung der erkann ten Grenz-Bepflanzung und der erkannten Nutzbepflanzung zueinander vorgenom men werden. Beispielsweise kann eine Annäherung an die Grenz-Bepflanzung höher gewichtet sein als eine Annäherung an die Nutzbepflanzung. In anderen Worten ist es wichtiger, sicherzustellen, dass der Arbeitsbereich nicht verlassen wird, als der Fahrspur zu folgen oder die Nutzbepflanzung zu schützen. Alternativ dazu kann eine Annäherung an die Nutzbepflanzung höher gewichtet sein als eine Annäherung an die Grenz-Bepflanzung. In anderen Worten ist es wichtiger, sicherzustellen, dass die Nutzbepflanzung geschützt wird, als den Arbeitsbereich nicht zu verlassen. Alternativ können die Nutzbepflanzung und die Grenz-Bepflanzung gleich gewichtet werden. In the process steps just described, the identified border planting and the identified useful planting can be weighted with respect to one another. For example, an approach to the border planting can be weighted higher than an approach to the useful planting. In other words, it is more important to ensure that the work area is not left than to follow the lane or protect the crops. As an alternative to this, an approach to the useful planting can be weighted higher than an approach to the border planting. In other words, ensuring that crops are protected is more important than not leaving the work area. Alternatively, the useful planting and the border planting can be weighted equally.
Nach einer weiterbildenden Ausführungsform wird die Grenz-Bepflanzung ausge hend von dem Wuchshöhen-Unterschied zwischen der Grenz-Bepflanzung und der Nutzbepflanzung erkannt. Zum Erkennen des Wuchshöhen-Unterschieds kann der wenigstens eine Umfeldsensor, wie bereits beschrieben, als Radar-Sensor, Lidar- Sensor, Ultraschall-Sensor oder ggf. als Kamera ausgebildet sein. Wie dieses Er kennen ausgeführt wird, wurde bereits beschrieben. Über den gesamten Jahres- Vegetationszyklus kann somit sicher erkannt werden, wo die Begrenzung des Ar beitsbereichs liegt, selbst wenn kein GNSS verfügbar ist. Nach einer weiterbildenden Ausführungsform erfolgt das Erkennen der Grenz- Bepflanzung und/oder der Nutzbepflanzung mittels eines trainierten künstlichen neu ronalen Netzes. Dies wurde bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben. According to a further-developing embodiment, the border planting is recognized based on the difference in height between the border planting and the useful planting. In order to detect the difference in stature height, the at least one environment sensor, as already described, can be designed as a radar sensor, lidar sensor, ultrasound sensor or possibly as a camera. How this he knows is carried out has already been described. Over the entire annual vegetation cycle, it can thus be reliably recognized where the limitation of the working area is, even if no GNSS is available. According to a further developing embodiment, the border planting and / or the useful planting is recognized by means of a trained artificial neural network. This has already been described in the previous description.
Die Steuereinrichtung für das Fahrzeug ist über wenigstens eine Schnittstelle mit wenigstens einem Umfeldsensor verbindbar. Die Steuereinrichtung ist über wenigs tens eine weitere Schnittstelle mit dem Antriebssystem des Fahrzeugs verbindbar. Verbindbar heißt, dass die Steuereinrichtung mit einem weiteren Element des Fahr zeugs verbunden ist, wenn die Steuereinrichtung in einem Fahrzeug verwendet wird. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, automatisierte Funktionen des Fahrzeugs zu steuern. Mittels der Steuereinrichtung ist eine Trajektorie des Fahrzeugs auf Grundlage von wenigstens einem der Verfahren, das bereits in der vorherigen Be schreibung beschrieben wurde, anpassbar. The control device for the vehicle can be connected to at least one environment sensor via at least one interface. The control device can be connected to the drive system of the vehicle via at least one further interface. Connectable means that the control device is connected to a further element of the vehicle when the control device is used in a vehicle. The control device is set up to control automated functions of the vehicle. By means of the control device, a trajectory of the vehicle can be adapted on the basis of at least one of the methods that have already been described in the previous description.
Die Steuereinrichtung weist in anderen Worten mehrere Schnittstellen auf, über wel che eine Verbindung der Steuereinrichtung mit weiteren Elementen des Fahrzeugs, z. B. dem Antriebssystem oder dem wenigstens einen Umfeldsensor erfolgen kann Die Verbindungen sind jeweils derart, dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann. Die Verbindungen können drahtlos oder kabelgebunden ausgebildet sein. In other words, the control device has several interfaces via which a connection between the control device and other elements of the vehicle, e.g. B. the drive system or the at least one environment sensor. The connections are in each case such that data and signals can be exchanged. The connections can be wireless or wired.
Die Steuereinrichtung kann, wie bereits beschrieben, das Antriebssystem des Fahr zeugs ansteuern, wenn diese in dem Fahrzeug verwendet wird. Weiterhin kann die Steuereinrichtung, wie bereits beschrieben, eine Auswertung der Umfelddaten, die von dem wenigstens einen Umfeldsensor generiert werden, vornehmen. Die Steuer einrichtung nimmt zudem die Trajektorien-Planung vor, wie bereits beschrieben. Die Steuereinrichtung bedient sich zum Anpassen der Trajektorie des Fahrzeugs eines Computerprogrammprodukts, welches auf der Steuereinrichtung ausgeführt wird. As already described, the control device can control the drive system of the vehicle when it is used in the vehicle. Furthermore, as already described, the control device can carry out an evaluation of the environment data that are generated by the at least one environment sensor. The control device also carries out the trajectory planning, as already described. To adapt the trajectory of the vehicle, the control device uses a computer program product which is executed on the control device.
Das Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, die bei einer Ausführung des Programms durch die bereits beschriebene Steuereinrichtung, das Verfahren ausfüh ren, das bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben worden ist. Das Compu terprogrammprodukt kann einen Programmcode umfassen, der diese Befehle ent- hält. Der Programmcode kann beispielsweise auf einem Datenträger oder als ein herunterladbarer Datenstrom verkörpert sein. The computer program product comprises instructions which, when the program is executed by the control device already described, execute the method that has already been described in the previous description. The computer program product can comprise a program code which entails these commands holds. The program code can be embodied, for example, on a data carrier or as a downloadable data stream.
Das Fahrzeug weist eine Steuereinrichtung auf, die bereits in der vorherigen Be schreibung beschrieben wurde. Zudem weist das Fahrzeug wenigstens einen Um feldsensor und ein Antriebssystem auf. Die Steuereinrichtung ist mit dem Antriebs system und dem wenigstens einen Umfeldsensor verbunden. Das Fahrzeug ist dazu eingerichtet ist, automatisierte Funktionen durchzuführen. Dies wurde bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben. The vehicle has a control device that has already been described in the previous description. In addition, the vehicle has at least one field sensor and a drive system. The control device is connected to the drive system and the at least one environment sensor. The vehicle is set up to perform automated functions. This has already been described in the previous description.
Zusätzlich kann das Fahrzeug ein Positions-Bestimmungs-System aufweisen, das mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Das Positions-Bestimmungs-System dient dazu, mittels eines GNSS eine globale Position des Fahrzeugs, d. h. die Koordinaten des Fahrzeugs zu bestimmen. Mittels des Positions-Bestimmungs-Systems kann das Fahrzeug beispielsweise navigieren. Das Positions-Bestimmungs-System ist mit der Steuereinrichtung des Fahrzeugs verbunden. Zu diesem Zweck weisen sowohl das Positions-Bestimmungs-System als auch die Steuereinrichtung wenigstens eine Schnittstelle auf. Die Verbindung ist derart, dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann. Die Verbindung kann kabellos oder kabelgebunden ausgeformt sein. Mittels des Positions-Bestimmungs-Systems kann somit zusätzlich ermittelt werden, ob und wo sich das Fahrzeug im Arbeitsbereich aufhält. In addition, the vehicle can have a position determination system which is connected to the control device. The position determination system is used to determine a global position of the vehicle by means of a GNSS, i. H. determine the coordinates of the vehicle. The vehicle can, for example, navigate by means of the position determination system. The position determination system is connected to the control device of the vehicle. For this purpose, both the position-determining system and the control device have at least one interface. The connection is such that data and signals can be exchanged. The connection can be wireless or wired. The position-determining system can therefore also be used to determine whether and where the vehicle is in the work area.
Nach einer weiterbildenden Ausführungsform weist das Fahrzeug zusätzlich eine Ausbringvorrichtung auf. Die Ausbringvorrichtung weist wenigstens zwei separate Reservoirs auf, wobei ein erstes der Reservoirs mit einem Saatgut einer Grenz- Bepflanzung befüllbar ist und ein zweites der Reservoirs mit einem Saatgut einer Nutzbepflanzung befüllbar ist. Mittels der Ausbringvorrichtung sind die Grenz- Bepflanzung und die Nutzbepflanzung in einem Arbeitsschritt ausbring bar. According to a further development, the vehicle also has a dispensing device. The application device has at least two separate reservoirs, wherein a first of the reservoirs can be filled with a seed of a border planting and a second of the reservoirs can be filled with a seed of a useful planting. By means of the application device, the border planting and the useful planting can be applied in one work step.
Die Ausbringvorrichtung dient in anderen Worten dazu, Saatgut auszusäen. Die Ausbringvorrichtung weist zwei voneinander getrennte Reservoirs auf. Beide Reser voirs weisen eine Dosieröffnung auf, mittels welcher das in dem Reservoir befindliche Saatgut dosiert ausgebracht werden kann. Derartige Reservoirs sind aus dem Stand der Technik bekannt. In other words, the application device is used to sow seeds. The application device has two separate reservoirs. Both Reser voirs have a metering opening, by means of which the located in the reservoir Seed can be applied in a metered manner. Such reservoirs are known from the prior art.
Mittels der Ausbringvorrichtung sind die Grenz-Bepflanzung und die Nutzbepflanzung in einem Arbeitsschritt ausbringbar. Das heißt, dass die bei der Bewirtschaftung der landwirtschaftlichen Fläche nicht zuerst das Saatgut gewechselt werden muss, um mit derselben Ausbringvorrichtung die Nutzbepflanzung und die Grenz-Bepflanzung anzupflanzen. Vielmehr kann in den Bereichen, an denen Nutzbepflanzung und Grenz-Bepflanzung nebeneinander angeordnet sind, beides in einem Arbeitsschritt ausgesät werden. D. h. beide Reservoirs sind mittels der Dosiervorrichtung geöffnet. In den Bereichen, in denen nur Nutzbepflanzung vorhanden ist, wird das Reservoir, das das Saatgut der Grenz-Bepflanzung enthält, verschlossen gehalten. In den Be reichen, in denen nur Grenz-Bepflanzung vorhanden ist, wird das Reservoir, das das Saatgut der Nutzbepflanzung enthält, verschlossen gehalten. By means of the application device, the border planting and the useful planting can be applied in one work step. This means that when the agricultural area is being cultivated, the seeds do not have to be changed first in order to plant the useful plants and the border plants with the same application device. Rather, both can be sown in one work step in the areas where useful planting and border planting are arranged side by side. I.e. both reservoirs are opened by means of the dosing device. In the areas in which there is only useful planting, the reservoir that contains the seeds of the border planting is kept closed. In the areas where there is only border planting, the reservoir that contains the seeds of the useful planting is kept closed.
Ein System zum Festlegen des Arbeitsbereichs für das Fahrzeug weist eine Grenz- Bepflanzung auf, welche entlang einer Begrenzung des Arbeitsbereichs angeordnet ist. Die Grenz- Bepflanzung ist ausgeformt mittels einer Vielzahl von Pflanzen einer schnellwachsenden Art. Dies wurde bereits in der vorherigen Beschreibung be schrieben. A system for defining the work area for the vehicle has border planting which is arranged along a border of the work area. The border planting is formed by means of a large number of plants of a fast-growing species. This has already been described in the previous description.
Nach einer weiterbildenden Ausführungsform sind die Pflanzen der schnellwachsen den Art der Grenz-Bepflanzung Energiepflanzen. Dies wurde bereits in der vorheri gen Beschreibung beschrieben. According to a further-developing embodiment, the plants of the fast-growing type of border planting are energy plants. This has already been described in the previous description.
Nach einer weiterbildenden Ausführungsform sind die Pflanzen der Grenz- Bepflanzung zugehörig zur Gattung Silphium, Zea, Sorghum, Saccharum, Miscan- thus, Sida, Jatropha, Fallopia, oder Pennisetum. Vorzugsweise sind die Pflanzen der Grenz-Bepflanzung zugehörig zur Art Silphium perfoliatum. Diese Pflanzen können Energiepflanzen sein. Dies wurde bereits in der vorherigen Beschreibung beschrie ben. In anderen Worten können Pflanzen, die zugehörig zur Gattung Silphium, Zea, Sorghum, Saccharum, Miscanthus, Sida, Jatropha, Fallopia, oder Pennisetum sind, als Grenz-Bepflanzung verwendet werden. Vorzugsweise können die Pflanzen, die zugehörig sind zur Art Silphium perfoliatum, als Grenz-Bepflanzung verwendet wer den. According to a further-developing embodiment, the plants of the border planting belong to the genus Silphium, Zea, Sorghum, Saccharum, Miscanthus, Sida, Jatropha, Fallopia, or Pennisetum. The plants of the border planting are preferably of the species Silphium perfoliatum. These plants can be energy crops. This has already been described in the previous description. In other words, plants belonging to the genus Silphium, Zea, Sorghum, Saccharum, Miscanthus, Sida, Jatropha, Fallopia or Pennisetum can be used as border planting. The plants that belong to the species Silphium perfoliatum can preferably be used as border planting.
Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbei spiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen: Based on the figures explained below, various Ausführungsbei games and details of the invention are described in more detail. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs in einem Arbeitsbereich nach einem Ausführungsbeispiel, 1 shows a schematic representation of a vehicle in a work area according to an exemplary embodiment,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verfahren, das von dem Fahrzeug aus Fig. 1 ausgeführt wird. FIG. 2 shows a schematic representation of a method which is carried out by the vehicle from FIG. 1.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs F in einem Arbeitsbe reich 1 nach einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug F ist eine Landmaschine und weist eine Steuereinrichtung 8, ein Antriebssystem 9, eine Umfeldsensorik mit we nigstens einem Umfeldsensor 4 und ein Positions-Bestimmungs-System 10 auf. Die Steuereinrichtung 8 ist mit dem Antriebsystem 9 verbunden und kann dieses ansteu ern. Das Antriebssystem 9 weist z. B. einen Motor zum Bereitstellen eines An triebsmoments, ein Getriebe, ein Bremssystem und ein Lenksystem auf. Die Steuer einrichtung 8 kann beispielsweise von dem Antriebssystem 9 einen Lenkwinkel, ei nen Bremsvorgang, eine Beschleunigung o. ä. anfordern. Fig. 1 shows a schematic representation of a vehicle F in a Arbeitsbe rich 1 according to an embodiment. The vehicle F is an agricultural machine and has a control device 8, a drive system 9, an environment sensor system with at least one environment sensor 4 and a position determination system 10. The control device 8 is connected to the drive system 9 and can control it. The drive system 9 has z. B. a motor for providing a drive torque, a transmission, a braking system and a steering system. The control device 8 can, for example, request a steering angle, a braking process, an acceleration or the like from the drive system 9.
Die Steuereinrichtung 8 dient dazu, eine Trajektorien-Planung für das Fahrzeug F durchzuführen, damit dieses sich automatisiert innerhalb des Arbeitsbereichs 1 be wegen kann. Die Steuereinrichtung 8 legt in anderen Worten fest, welchen Strecken verlauf das Fahrzeug F mit welcher Geschwindigkeit und mit welcher Beschleuni gung zurücklegen soll. Somit ist die Steuereinrichtung 8 derart ausgeformt, dass die se das Fahrzeug F befähigt, automatisierte Funktionen, wie z. B. autonomes Fahren oder weitere autonome Funktionen ab SAE Level 2 durchzuführen. Die Steuereinrichtung 8 ist mit dem wenigstens einen Umfeldsensor 4 verbunden.The control device 8 serves to carry out trajectory planning for the vehicle F so that it can move automatically within the work area 1. In other words, the control device 8 defines the distances that the vehicle F should cover, at what speed and with what acceleration. Thus, the control device 8 is designed in such a way that the se enables the vehicle F to perform automated functions, such as. B. to carry out autonomous driving or other autonomous functions from SAE Level 2. The control device 8 is connected to the at least one environment sensor 4.
Die Steuereinrichtung 8 kann Umfelddaten, die von dem wenigstens einen Umfeld sensor generiert werden, auswerten. Der wenigstens eine Umfeldsensor 4 ist bei spielsweise als Kamera, als Radar-Sensor, als Lidar-Sensor oder als Ultraschall- Sensor ausgeformt. Die Umfeldsensorik dient dazu, das Umfeld des Fahrzeugs F zu erfassen. Mittels des wenigstens einen Umfeldsensors 4 kann eine Grenz- Bepflanzung 3 erkannt werden. Zudem kann mittels des wenigstens einen Umfeld sensors 4 kann eine Nutzbepflanzung 7 erkannt werden. The control device 8 can evaluate environment data that are generated by the at least one environment sensor. The at least one environment sensor 4 is designed, for example, as a camera, a radar sensor, a lidar sensor or an ultrasonic sensor. The environment sensor system is used to detect the environment of the vehicle F. A border planting 3 can be recognized by means of the at least one surroundings sensor 4. In addition, useful planting 7 can be detected by means of the at least one environment sensor 4.
Die Steuereinrichtung 8 ist zudem mit dem Positions-Bestimmungs-System 10 ver bunden. Mittels dieses Positions-Bestimmungs-Systems 10 ist es möglich eine globa le Position des Fahrzeugs F mittels eines GNSS zu ermitteln. The control device 8 is also connected to the position determination system 10. By means of this position determination system 10 it is possible to determine a global position of the vehicle F by means of a GNSS.
Das Fahrzeug F befindet sich innerhalb eines Arbeitsbereichs 1. Der Arbeitsbereich 1 ist von einer Begrenzung 2 umgrenzt und somit von der Umgebung abgegrenzt. In nerhalb des Arbeitsbereichs 1 kann das Fahrzeug F automatisierte Funktionen aus führen, ohne eine Gefährdung darzustellen. Entlang der Begrenzung 2 ist die Grenz- Bepflanzung 3 angepflanzt. Diese ist ausgeformt mittels Pflanzen einer schnellwach senden Gattung. Vorzugsweise ist die Grenz-Bepflanzung 3 ausgeformt mittels Energiepflanzen, z. B. Silphium perfoliatum. Die Grenz-Bepflanzung 3 stellt eine na türliche Barriere dar. The vehicle F is located within a work area 1. The work area 1 is delimited by a delimitation 2 and thus delimited from the surroundings. Within the working area 1, the vehicle F can perform automated functions without presenting a hazard. The border planting 3 is planted along the boundary 2. This is formed by plants of a rapidly growing genus. The border planting 3 is preferably formed by means of energy plants, e.g. B. Silphium perfoliatum. The border planting 3 represents a natural barrier.
Innerhalb des Arbeitsbereichs 1 ist die Nutzbepflanzung 7 angeordnet. Diese ist z. B. mittels Nutzpflanzen ausgebildet. Die Nutzbepflanzung 7 weist andere Pflanzen auf als die Grenz-Bepflanzung 3. Die Grenz-Bepflanzung 3 weist eine höhere Wuchshö he auf als die Nutzbepflanzung 7. Dadurch kann mittels des wenigstens einen Um feldsensors 4 stets zwischen der Nutzbepflanzung 7 und der Grenz-Bepflanzung 3 unterschieden werden. Die Grenz-Bepflanzung 3 wird in anderen Worten mittels des wenigstens einen Umfeldsensors 4 erkannt. Dieses Erkennen erfolgt relativ zu der Nutzbepflanzung 7 anhand des Wuchshöhen-Unterschieds. Alternativ dazu kann die Grenz-Bepflanzung 3 mittels einer Bilderkennung erkannt werden, indem ein Ab gleich zwischen in einer Datenbank vorhandenen Bilddaten zu den Pflanzen der Grenz-Bepflanzung 3 und den realen Umfelddaten des wenigstens einen Umfeld- sensors 4 bezüglich der Grenz-Bepflanzung 3 erfolgt. Wiederum alternativ dazu kann die Grenz-Bepflanzung 3 erkannt werden mittels eines Vergleichs der realen Wuchs höhe der Grenz-Bepflanzung 3 mit in einer Datenbank hinterlegten durchschnittlichen Wuchshöhen der Grenz-Bepflanzung 3 in der entsprechenden Wachstumsphase des Jahres-Vegetationszyklus. Die nötige Auswertung der Umfelddaten erfolgt hierbei mittels der Steuereinrichtung 8, die sich dazu beispielsweise eines Computerpro grammprodukts bedienen kann, welches ein trainiertes KNN aufweisen kann. The useful vegetation 7 is arranged within the working area 1. This is z. B. trained by means of useful plants. The useful planting 7 has different plants than the border planting 3. The border planting 3 has a higher height than the useful planting 7. This means that the at least one surrounding field sensor 4 can always be used between the useful planting 7 and the border planting 3 can be distinguished. In other words, the border vegetation 3 is recognized by means of the at least one environment sensor 4. This recognition takes place relative to the useful planting 7 on the basis of the difference in growth height. As an alternative to this, the border planting 3 can be recognized by means of image recognition in that a comparison is made between the image data available in a database on the plants of the border planting 3 and the real environment data of the at least one surrounding area sensors 4 with respect to the border planting 3 takes place. Again, as an alternative to this, the border planting 3 can be identified by comparing the real growth height of the border planting 3 with the average growth height of the border planting 3 stored in a database in the corresponding growth phase of the annual vegetation cycle. The necessary evaluation of the environment data takes place here by means of the control device 8, which for this purpose can use a computer program product, for example, which can have a trained ANN.
Sobald die Grenz-Bepflanzung 3 erkannt wurde, wird ein Abstand 5a zwischen dem Fahrzeug F und der Grenz-Bepflanzung 3 ermittelt. Dies erfolgt z. B. mittels des we nigstens einen Umfeldsensors 4. As soon as the border planting 3 has been recognized, a distance 5a between the vehicle F and the border planting 3 is determined. This is done e.g. B. by means of at least one environment sensor 4.
Wenn der Abstand 5a oberhalb eines Schwellenwerts X liegt, behält das Fahrzeug F seine aktuelle T rajektorie bei. Wenn der Abstand 5a allerdings auf oder unterhalb des Schwellenwerts X liegt, wird die Trajektorie 6 des Fahrzeugs F mittels der Steu ereinrichtung 8 angepasst, also umgeplant, so dass der Abstand 5a oberhalb des Schwellenwerts X liegt. Der Schwellenwert X legt dabei einen Mindestabstand fest, den das Fahrzeug F zu der Grenz-Bepflanzung 3 und somit zur Begrenzung 2 auf weisen soll. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 8 ein Wendemanöver oder ein Anpassen des Lenkwinkels des Fahrzeugs F einleiten, wenn dieses sich zu nahe an der Begrenzung 2 bewegt. Dadurch wird sichergestellt, dass das Fahrzeug F den Arbeitsbereich 1 nicht verlässt. If the distance 5a is above a threshold value X, the vehicle F retains its current trajectory. However, if the distance 5a is at or below the threshold value X, the trajectory 6 of the vehicle F is adapted by means of the control device 8, that is to say rescheduled, so that the distance 5a is above the threshold value X. The threshold value X defines a minimum distance that the vehicle F should have from the border vegetation 3 and thus from the delimitation 2. For example, the control device 8 can initiate a turning maneuver or an adjustment of the steering angle of the vehicle F if the latter moves too close to the boundary 2. This ensures that the vehicle F does not leave the work area 1.
Mittels des wenigstens einen Umfeldsensors 4 wird außerdem die Nutzbepflanzung 7 erkannt. Dies kann beispielsweise relativ zur Grenz-Bepflanzung 3 anhand des Wuchshöhen-Unterschieds erfolgen. Alternativ dazu kann die Nutzbepflanzung 7 mit tels einer Bilderkennung erkannt werden, indem ein Abgleich zwischen in einer Da tenbank vorhandenen Bilddaten zu den Pflanzen der Nutzbepflanzung 7 und den realen Umfelddaten des wenigstens einen Umfeldsensors 4 bezüglich der Nutzbe pflanzung 7 erfolgt. Wiederum alternativ dazu kann die Nutzbepflanzung 7 erkannt werden mittels eines Vergleichs der realen Wuchshöhe der Nutzbepflanzung 7 mit in einer Datenbank hinterlegten durchschnittlichen Wuchshöhen der Nutzbepflanzung 7 in der entsprechenden Wachstumsphase des Jahres-Vegetationszyklus. Die nötige Auswertung der Umfelddaten erfolgt hierbei wiederum mittels der Steuereinrichtung 8, die sich dazu beispielsweise eines Computerprogrammprodukts bedienen kann, welches ein trainiertes KNN aufweisen kann. The useful vegetation 7 is also recognized by means of the at least one environment sensor 4. This can be done, for example, relative to the border planting 3 on the basis of the difference in plant height. As an alternative to this, the useful planting 7 can be recognized by means of image recognition in that a comparison is made between the image data available in a database on the plants of the useful planting 7 and the real environment data of the at least one environment sensor 4 regarding the useful planting 7. Again as an alternative to this, the useful planting 7 can be recognized by means of a comparison of the real growth height of the useful planting 7 with the average growth height of the useful planting 7 stored in a database in the corresponding growth phase of the annual vegetation cycle. The necessary Evaluation of the environment data takes place here again by means of the control device 8, which for this purpose can use a computer program product, for example, which can have a trained ANN.
Sobald die Nutzbepflanzung 7 erkannt wurde, wird ein Abstand 5b zwischen dem Fahrzeug F und der Nutzbepflanzung 7ermittelt. Dies erfolgt z. B. mittels des wenigs tens einen Umfeldsensors 4. Dieser Abstand 5b zur Nutzbepflanzung 7 ist geringer als der Abstand 5a zur Grenz-Bepflanzung 3. As soon as the vegetation 7 has been recognized, a distance 5b between the vehicle F and the vegetation 7 is determined. This is done e.g. B. by means of the at least one environment sensor 4. This distance 5b from the useful vegetation 7 is less than the distance 5a from the border vegetation 3.
Wenn der Abstand 5b oberhalb eines Grenzwerts Y liegt, behält das Fahrzeug F sei ne aktuelle Trajektorie bei. Wenn der Abstand 5b allerdings auf oder unterhalb des Grenzwerts Y liegt, wird die Trajektorie 6 des Fahrzeugs F mittels der Steuereinrich tung 8 angepasst, also umgeplant, so dass der Abstand 5b oberhalb des Grenzwerts Y liegt. Der Grenzwert Y legt dabei einen Mindestabstand fest, den das Fahrzeug F zu der Nutzbepflanzung 7 aufweisen soll. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 8 ein Wendemanöver oder ein Anpassen des Lenkwinkels des Fahrzeugs F einleiten, wenn dieses sich zu nahe an der Nutzbepflanzung 7 bewegt. Dadurch wird sicherge stellt, dass das Fahrzeug F den Arbeitsbereich 1 nicht verlässt, die Nutzbepflanzung 7 schützt und nicht beschädigt, und sich entlang einer Fahrspur bewegt. If the distance 5b is above a limit value Y, the vehicle F retains its current trajectory. However, if the distance 5b is at or below the limit value Y, the trajectory 6 of the vehicle F is adapted by means of the control device 8, that is to say rescheduled, so that the distance 5b is above the limit value Y. The limit value Y defines a minimum distance that the vehicle F should have from the vegetation 7. For example, the control device 8 can initiate a turning maneuver or an adjustment of the steering angle of the vehicle F if the latter moves too close to the vegetation 7. This ensures that the vehicle F does not leave the work area 1, protects the vegetation 7 and does not damage it, and moves along a lane.
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Verfahren V, das von dem Fahrzeug F aus Fig. 1 ausgeführt wird. FIG. 3 shows a schematic illustration of a method V that is carried out by the vehicle F from FIG. 1.
In einem ersten Schritt 101 wird die Grenz-Bepflanzung 3 erkannt. Zudem kann die Nutzbepflanzung 7 erkannt werden. Sobald dies geschehen ist, wird der Abstand 5a zwischen der Grenz-Bepflanzung 3 und dem Fahrzeug F ermittelt. Zudem wird der Abstand 5b zwischen der Nutzbepflanzung 7 und dem Fahrzeug F ermittelt. In a first step 101, the border planting 3 is recognized. In addition, the useful vegetation 7 can be recognized. As soon as this has happened, the distance 5a between the border vegetation 3 and the vehicle F is determined. In addition, the distance 5b between the vegetation 7 and the vehicle F is determined.
In einem zweiten Schritt 102 wird der ermittelte Abstand 5a zwischen dem Fahrzeug F und der Grenz-Bepflanzung 3 mit einem Schwellenwert X verglichen. Zudem kann der ermittelte Abstand 5b zwischen dem Fahrzeug F und der Nutzbepflanzung 7 mit einem Grenzwert Y verglichen werden. In einem dritten Schritt 103 wird ausgehend von diesem Vergleich die Trajektorien- Planung des Fahrzeugs F angesteuert. Wenn der Schwellenwert X erreicht oder gar unterschritten ist, wird die Trajektorie 6 des Fahrzeugs F umgeplant, so dass der Ab stand 5a zwischen dem Fahrzeug F und der Grenz-Bepflanzung 3 oberhalb des Schwellenwerts X liegt. Ebenso wird ausgehend von dem Vergleich aus Schritt 102 die Trajektorien-Planung des Fahrzeugs F angesteuert, wenn der Grenzwert Y er reicht oder gar unterschritten ist. Anschließend die Trajektorie 6 des Fahrzeugs F umgeplant, so dass der Abstand 5b zwischen dem Fahrzeug F und der Nutzbepflan zung 7 oberhalb des Grenzwerts Y liegt. In a second step 102, the determined distance 5a between the vehicle F and the border vegetation 3 is compared with a threshold value X. In addition, the determined distance 5b between the vehicle F and the vegetation 7 can be compared with a limit value Y. In a third step 103, the trajectory planning of the vehicle F is activated on the basis of this comparison. When the threshold value X is reached or even fallen below, the trajectory 6 of the vehicle F is rescheduled so that the distance 5a between the vehicle F and the border planting 3 is above the threshold value X. Likewise, based on the comparison from step 102, the trajectory planning of the vehicle F is activated when the limit value Y is reached or even undershot. The trajectory 6 of the vehicle F then rescheduled so that the distance 5b between the vehicle F and the crop 7 is above the limit value Y.
Wenn der Schwellenwert X nicht erreicht ist, also der Abstand 5a zwischen dem Fahrzeug F und der Grenz-Bepflanzung 3 groß genug ist, wird die Trajektorie 6 des Fahrzeugs nicht angepasst, sondern beibehalten. Wenn der Grenzwert Y nicht er reicht ist, also der Abstand 5b zwischen dem Fahrzeug F und der Nutzbepflanzung 7 groß genug ist, wird die Trajektorie 6 des Fahrzeugs nicht angepasst, sondern bei behalten. Der dritte Schritt 103 wird in diesen Fällen nicht durchgeführt. If the threshold value X has not been reached, that is to say the distance 5a between the vehicle F and the border vegetation 3 is large enough, the trajectory 6 of the vehicle is not adapted, but retained. If the limit value Y is not enough, that is to say the distance 5b between the vehicle F and the vegetation 7 is large enough, the trajectory 6 of the vehicle is not adjusted, but retained. The third step 103 is not carried out in these cases.
Das hier dargestellte Verfahren V läuft kontinuierlich ab. Wenn die Trajektorie 6 des Fahrzeugs F einmal mittels des Verfahrens V angepasst wurde, kann das Verfahren V erneut durchlaufen werden. Auch wenn keine Anpassung der Trajektorie 6 durch geführt werden musste, kann das Verfahren V erneut durchlaufen werden. In ande ren Worten findet eine kontinuierliche Überwachung des Arbeitsbereichs 1 und der Umgebung des Fahrzeugs F statt. Process V shown here runs continuously. Once the trajectory 6 of the vehicle F has been adapted by means of the method V, the method V can be run through again. Even if no adaptation of the trajectory 6 had to be carried out, the method V can be run through again. In other words, the work area 1 and the surroundings of the vehicle F are continuously monitored.
Bezuqszeichen Reference symbol
1 Arbeitsbereich 1 work area
2 Begrenzung 2 limitation
3 Grenz-Bepflanzung 3 border planting
4 Umfeldsensor 4 environment sensor
5a Abstand zur Grenz-Bepflanzung 5a Distance to border planting
5b Abstand zur Nutzbepflanzung 5b Distance to useful planting
6 Trajektorie 6 trajectory
7 Nutzbepflanzung 7 Useful planting
8 Steuereinrichtung 8 control device
9 Antriebssystem 9 Drive system
10 Positions-Bestimmungs-System 10 Position Determination System
101 erster Schritt 101 first step
102 zweiter Schritt 102 second step
103 dritter Schritt 103 third step
F Fahrzeug F vehicle
V Verfahren V procedure
X Schwellenwert X threshold
Y Grenzwert Y limit value

Claims

Patentansprüche Claims
1 . Verfahren (V) zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs (F) innerhalb eines Arbeitsbereichs (1 ), wobei der Arbeitsbereich (1 ) in einem Off-Road-Bereich ange ordnet ist, und wobei entlang einer Begrenzung (2) des Arbeitsbereichs (1 ) eine Grenz-Bepflanzung (3) angeordnet ist, wobei 1 . Method (V) for operating an automated vehicle (F) within a work area (1), wherein the work area (1) is arranged in an off-road area, and wherein a boundary (2) of the work area (1) is a Border planting (3) is arranged, wherein
- die Grenz-Bepflanzung (3) mittels wenigstens eines Umfeldsensors (4) erkannt wird, - the border vegetation (3) is recognized by means of at least one environment sensor (4),
- ein Abstand (5a) zwischen dem Fahrzeug (F) und der Grenz-Bepflanzung (3) ermit telt wird, - a distance (5a) between the vehicle (F) and the border planting (3) is determined,
- ausgehend von dem Abstand (5a) eine Trajektorien-Planung des Fahrzeugs (F) angesteuert wird, - Based on the distance (5a), a trajectory planning of the vehicle (F) is controlled,
- die Trajektorie (6) des Fahrzeugs (F) automatisiert angepasst wird, wenn der Ab stand (5a) einen Schwellenwert (X) erreicht, so dass das Fahrzeug (F) innerhalb des Arbeitsbereichs (1 ) verbleibt. - The trajectory (6) of the vehicle (F) is automatically adjusted when the distance (5a) reaches a threshold value (X) so that the vehicle (F) remains within the working area (1).
2. Verfahren (V) nach Anspruch 1 , wobei innerhalb des Arbeitsbereichs (1 ) eine Nutzbepflanzung (7) angeordnet ist, 2. The method (V) according to claim 1, wherein within the working area (1) a useful planting (7) is arranged,
- wobei die Nutzbepflanzung (7) mittels des wenigstens einen Umfeldsensors (4) er kannt wird, - The useful vegetation (7) being recognized by means of the at least one environment sensor (4),
- ein Abstand (5b) zwischen dem Fahrzeug (F) und der Nutzbepflanzung (7) ermittelt wird, - a distance (5b) between the vehicle (F) and the vegetation (7) is determined,
- ausgehend von dem Abstand (5b) die Trajektorien-Planung des Fahrzeugs (F) an gesteuert wird, - The trajectory planning of the vehicle (F) is controlled based on the distance (5b),
- die Trajektorie (6) des Fahrzeugs (F) automatisiert angepasst wird, wenn der Ab stand (5b) einen Grenzwert (Y) erreicht, so dass das Fahrzeug (F) die Nutzbepflan zung (7) schützt. - The trajectory (6) of the vehicle (F) is automatically adjusted when the distance (5b) reaches a limit value (Y) so that the vehicle (F) protects the vegetation (7).
3. Verfahren (V) nach Anspruch 2, wobei die Grenz-Bepflanzung (3) ausgehend von einem Wuchshöhen-Unterschied zwischen der Grenz-Bepflanzung (3) und der Nutz bepflanzung (7) erkannt wird. 3. The method (V) according to claim 2, wherein the border planting (3) is recognized on the basis of a height difference between the border planting (3) and the useful planting (7).
4. Verfahren (V) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Erkennen der Grenz-Bepflanzung (3) und/oder der Nutzbepflanzung (7) mittels eines trainierten künstlichen neuronalen Netzes erfolgt. 4. The method (V) according to any one of the preceding claims, wherein the recognition of the border planting (3) and / or the useful planting (7) takes place by means of a trained artificial neural network.
5. Steuereinrichtung (8) für ein Fahrzeug (F), wobei die Steuereinrichtung (8) über wenigstens eine Schnittstelle mit wenigstens einem Umfeldsensor (4) verbindbar ist, wobei die Steuereinrichtung (8) über wenigstens eine weitere Schnittstelle mit einem Antriebssystem (9) des Fahrzeugs verbindbar ist, wobei die Steuereinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, automatisierte Funktionen des Fahrzeugs (F) zu steuern, wobei mittels der Steuereinrichtung (8) eine Trajektorie (6) des Fahrzeugs (F) auf Grundla ge von wenigstens einem der Verfahren (V) nach Anspruch 1 bis 4 anpassbar ist. 5. Control device (8) for a vehicle (F), the control device (8) being connectable via at least one interface to at least one environment sensor (4), the control device (8) being connected to a drive system (9) via at least one further interface of the vehicle can be connected, the control device (8) being set up to control automated functions of the vehicle (F), the control device (8) being used to create a trajectory (6) of the vehicle (F) based on at least one of the methods (V) according to claim 1 to 4 is adaptable.
6. Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, die bei einer Ausführung des Programms durch eine Steuereinrichtung (8) nach Anspruch 5, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausführen. 6. A computer program product comprising instructions which, when the program is executed by a control device (8) according to claim 5, execute the method according to one of claims 1 to 4.
7. Fahrzeug (F) aufweisend eine Steuereinrichtung (8) nach Anspruch 5, wenigstens einen Umfeldsensor (4), und ein Antriebssystem (9) auf, wobei die Steuereinrichtung (8) mit dem Antriebssystem (9) und dem wenigstens einen Umfeldsensor (4) verbun den ist, wobei das Fahrzeug (F) dazu eingerichtet ist, automatisierte Funktionen durchzuführen. 7. Vehicle (F) having a control device (8) according to claim 5, at least one environment sensor (4), and a drive system (9), wherein the control device (8) with the drive system (9) and the at least one environment sensor (4 ) verbun is the, the vehicle (F) is set up to perform automated functions.
8. Fahrzeug (F) nach Anspruch 7, wobei das Fahrzeug (F) zusätzlich eine Ausbring vorrichtung aufweist, wobei die Ausbringvorrichtung wenigstens zwei separate Re servoirs aufweist, wobei ein erstes der Reservoirs mit einem Saatgut einer Grenz- Bepflanzung (3) befüllbar ist und ein zweites der Reservoirs mit einem Saatgut einer Nutzbepflanzung (7) befüllbar ist, wobei mittels der Ausbringvorrichtung die Grenz- Bepflanzung (3) und die Nutzbepflanzung (7) in einem Arbeitsschritt ausbringbar sind. 8. Vehicle (F) according to claim 7, wherein the vehicle (F) additionally has an application device, the application device having at least two separate reservoirs, wherein a first of the reservoirs can be filled with a seed of a border planting (3) and a second of the reservoirs can be filled with seeds from a useful planting (7), the border planting (3) and the useful planting (7) being able to be applied in one work step by means of the application device.
9. System zum Festlegen eines Arbeitsbereichs (1 ) für ein Fahrzeug (F), aufweisend eine Grenz-Bepflanzung (3), welche entlang einer Begrenzung (2) des Arbeitsbe- reichs (1 ) angeordnet ist, wobei die Grenz- Bepflanzung (3) ausgeformt ist mittels einer Vielzahl von Pflanzen einer schnellwachsenden Art. 9. System for defining a work area (1) for a vehicle (F), having a border planting (3) which runs along a boundary (2) of the work area. Reichs (1) is arranged, wherein the border planting (3) is formed by means of a plurality of plants of a fast-growing species.
10. System nach Anspruch 9, wobei die Pflanzen der schnellwachsenden Art der Grenz-Bepflanzung (3) Energiepflanzen sind. 10. System according to claim 9, wherein the plants of the fast-growing type of border planting (3) are energy plants.
11. System nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Pflanzen der Grenz-Bepflanzung (3) zugehörig sind zur Gattung Silphium, Zea, Sorghum, Saccharum, Miscanthus, Sida, Jatropha, Fallopia, oder Pennisetum. 11. System according to claim 9 or 10, wherein the plants of the border planting (3) belong to the genus Silphium, Zea, Sorghum, Saccharum, Miscanthus, Sida, Jatropha, Fallopia, or Pennisetum.
12. System nach Anspruch 11 , wobei die Pflanzen der Grenz-Bepflanzung (3) zuge hörig sind zur Art Silphium perfoliatum. 12. System according to claim 11, wherein the plants of the border planting (3) belong to the type Silphium perfoliatum.
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