WO2023117541A1 - Konfigurationssystem und verfahren zum betreiben einer landwirtschaftlichen arbeitsmaschine sowie landwirtschaftliche arbeitsmaschine - Google Patents

Konfigurationssystem und verfahren zum betreiben einer landwirtschaftlichen arbeitsmaschine sowie landwirtschaftliche arbeitsmaschine Download PDF

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WO2023117541A1
WO2023117541A1 PCT/EP2022/085393 EP2022085393W WO2023117541A1 WO 2023117541 A1 WO2023117541 A1 WO 2023117541A1 EP 2022085393 W EP2022085393 W EP 2022085393W WO 2023117541 A1 WO2023117541 A1 WO 2023117541A1
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WO
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working
agricultural
working machine
configuration system
elements
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Application number
PCT/EP2022/085393
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Inventor
Daniel HIRTHAMMER
Original Assignee
Horsch Maschinen Gmbh
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    • 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
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • 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
    • G05D1/0055—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements
    • G05D1/0066—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements for limitation of acceleration or stress
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a configuration system for an agricultural working machine.
  • the invention also relates to a method for configuring an agricultural working machine with a configuration system.
  • the invention relates to an agricultural working machine, preferably an autonomous agricultural working machine.
  • Agricultural working machines are used to carry out agricultural work processes.
  • a wide variety of working elements can be attached to the working machines for this purpose, which working elements can preferably be configured by means of a control device.
  • a planning system i.e. to define in advance, preferably site-specifically, which movements the work elements carrying out the work processes should carry out.
  • EP 1 847 897 B1 discloses a method for controlling an agricultural machine system, in which a route for the machine system is created by means of a planning system, the route comprising useful lanes and wherein the useful lanes are each assigned work step sequences which are processed depending on the position, so that when it is reached a defined work process can be carried out in a defined position.
  • EP 1602 267 A2 describes an agricultural working machine, with the working machine being assigned a working element and a route planning system for generating routes or useful lanes on an agricultural area, and with the route planning system being designed for dynamic adjustment of routes. where the dynamic adjustment based on optimization criteria such as the shortest route / processing time or a small proportion of unproductive auxiliary times.
  • Agricultural working machines are thus known from the prior art in which optimized travel routes are generated by means of planning systems such as route planning systems .
  • the object of the invention is preferably to provide a configuration system for an agricultural working machine in which driving speeds and/or lanes can be configured based on actual values of the working elements and/or actual loads, taking into account predefined load limit values.
  • the invention relates to a configuration system for an agricultural working machine.
  • the configuration system comprises a control device which is formed for configuring working elements attached to the working machine, preferably based on actual values of the working elements, taking into account predefined load limit values, preferably load limit values dependent on driving speed.
  • the configuration system also includes a determination device that is set up to determine actual values of the working elements that are dependent on the operation.
  • the configuration system also includes an evaluation program which is set up to define respective actual loads on the work elements based on the actual values of the work elements.
  • the configuration system also includes a planning system, through which the driving speed and/or a lane can be configured in such a way that the actual loads on the working elements do not exceed the load limit values or approximately correspond to them.
  • a configuration system is created in which the driving speed and/or the lane of the agricultural working machine can be configured in such a way that the actual loads on the working elements do not exceed the load limit values and/or approximately correspond to them.
  • the configuration includes controlling and/or regulating and/or parameterizing.
  • the load limit values which are preferably dependent on the driving speed, of at least one working element to be stored in a memory, preferably in the planning system, and/or to be able to be called up by it. It can thus be expediently achieved that load limit values are not exceeded.
  • the configuration system can include a location determination module, preferably be connected to such a module.
  • the location determination module can be satellite-based and, for example, a GPS location determination device, a Galileo location determination device, a Glonass location determination device or a BeiDou location determination device.
  • the actual values of the working elements preferably include a driving speed, drive speeds, mechanical loads and/or thermal loads.
  • the actual values of the working elements can be defined taking into account the respective vehicle geometry, working element geometry, angular velocity and/or the respective steering angle. It is possible that at least one curve radius is determined by means of a respective steering angle and a vehicle geometry and/or that at least one curve radius is determined by means of a respective steering angle and a working element geometry and/or that at least one driving speed is determined by means of an angular velocity and a curve radius.
  • the steering angle can be determined by an angle that is defined by a longitudinal axis of the vehicle and a steering angle of at least one front wheel and/or rear wheel.
  • the steering angle can be defined by the steering angle of at least one front wheel and/or rear wheel. This allows front-wheel steering and/or rear-wheel steering and/or all-wheel steering.
  • the planning system is preferably designed so that depending on the actual values of the working elements and/or depending on the actual loads on the working elements, taking into account the load limit values, driving speeds and/or lanes for the agricultural working machine can be defined and/or selected.
  • the desired criteria or criteria can be selected before field work and/or during field work by an operator using a user interface, e.g. of the working machine, or can be defined by the configuration system.
  • the work processes to be carried out by means of this machine can be planned, preferably site-specifically, by means of a planning system and can be transmitted to the control device or from a memory of the planning system can be called up and can be carried out accordingly by means of the agricultural working machine or by means of working elements attached to the agricultural working machine.
  • the planning system can be detached, i.e. preferably not a direct component of the working machine.
  • the control, regulation and/or parameterization commands configured by means of the planning system can be transmitted to the control device.
  • the planning system can also be part of
  • the agricultural working machine can expediently preferably be designed as an autonomous agricultural working machine, for example as a partially autonomous working machine or as a fully autonomous working machine.
  • the work machine can be a distribution and/or soil cultivation machine, in which the working element is a distribution boom (e.g. spray boom) with distribution elements or distribution nozzles (e.g. spray nozzles) attached thereto and/or a coulter rail with seed coulters attached and/or a frame construction with soil cultivation tools attached is.
  • a distribution boom e.g. spray boom
  • distribution elements or distribution nozzles e.g. spray nozzles
  • the working machine can also be a harvesting machine (e.g. combine harvester, forage harvester), in which the working element can be a harvesting attachment, for example.
  • the work machine can also be an agricultural towing vehicle (e.g. tractor).
  • the work machine can be designed as a self-propelled work machine.
  • the working machine can also be a working machine towed by a towing vehicle or a working machine attached to a towing vehicle, in which case the configuration system, preferably the control device, can be designed to control, regulate and/or parameterize working processes of both the working machine and the towing vehicle .
  • the working machine can thus be any type of working machine that is suitable for agricultural use.
  • a wide variety of work processes can be carried out by means of the agricultural working machine, for which purpose at least one working element can be attached to the working machine.
  • work processes are, for example, the distribution of crop protection products, the distribution of seeds, the distribution of fertilizers, tillage, harvesting of crops, transport of agricultural goods, driving along a lane that is preferably planned in advance by means of the planning system, preferably at a defined driving speed and/or towing an implement by means of an agricultural towing vehicle.
  • a wide variety of work elements can in turn be attached to the agricultural work machine, preferably also work elements that execute different work processes.
  • the respective work processes to be carried out by means of the work elements can in turn be coordinated with one another, and each control, regulation and/or parameterization commands of a work element depending on the control, regulation and/or parameterization commands of at least one further work element by means of the planning system and/or or can be configured or defined by means of the control device.
  • the planning system can be computer-aided and designed in such a way that it can output and/or generate corresponding control, regulation and/or parameterization commands by specifying targets for an agricultural work process and/or by specifying work results of agricultural work processes, with the Output is preferably expediently carried out taking into account load limit values.
  • the planning system can include or have a graphic display device (e.g. terminal, mobile end device, or the like).
  • the graphic display can also be signal-connected and/or signal-connectable to the control device.
  • lanes and/or driving speeds can take place in advance, i.e. for example by simulating the actual values of the working machine.
  • lanes and/or a driving speed can be configured during operation of an agricultural working machine using measured actual values of the working machine.
  • Any assemblies, components, elements or the like can be used as working elements, by means of which agricultural work processes can be carried out directly and/or indirectly.
  • working elements are drive units, distribution units, tillage tools, distribution booms (e.g. spray booms) or the like.
  • the load limit values can be transmitted from a database (e.g. data cloud) to the control device and/or the planning system or retrieved from such a database.
  • a database e.g. data cloud
  • the load limit values can be generated with the aid of a computer, preferably by a work program, by means of the control device and/or by means of the planning system.
  • a load limit value based on a load on a component detected by a sensor can be mentioned here, for example, wherein the work program can be designed to define a load limit value, e.g. a maximum permissible stress, based on the load and the properties of the component.
  • a minimum time of the load limit values can be defined so that, for example, briefly exceeding the load limit values has no effect on the agricultural working machine and/or the work processes carried out using it.
  • the minimum time can be, for example, at least 0.1 second or at least 1 second or at least 5 seconds.
  • the load limit values can be defined by a limit range.
  • the load limit values can include a defined and/or definable limit range within which load limit values have no effect on the agricultural working machine and/or the work processes carried out using it.
  • the load limit values are defined by a limit range, as a result of which loads within this limit range have no effect on the agricultural working machine and/or the work processes carried out using it.
  • the control device has, e.g /or control loop is suitably designed for hydraulic and/or pneumatic and/or electrical signal and/or command transmission. Which signal and/or command transmission can also take place wirelessly (e.g. via WLAN).
  • control device preferably includes all of the components for signal and/or command transmission.
  • computer units, CPUs and/or the like are also included.
  • control devices integrated in the respective sensors or sensor units or sensor arrangements are also included. It should also be pointed out that the signals and/or data from the sensors/measuring devices/detection devices and/or the like can each be used as feedback for a controlled and/or regulated variable.
  • control and “regulate” and “control device” and “regulation device” can refer to electronic and/or pneumatic and/or hydraulic controls or regulations that, depending on the training, control tasks and/or control tasks can take over. Even if the term “tax” is used herein is used, “rules” can also be appropriately included. Likewise, when using the term “rules” a “control” can also be included.
  • the method includes providing a control device for configuring working elements of the agricultural working machine, preferably based on actual values of the working elements, taking into account predefined load limit values, preferably load limit values dependent on the driving speed.
  • the method also includes determining the actual values of the working elements, which are dependent on the operation, by means of the determining device.
  • the method also includes defining the actual loads of the work items based on the actual values of the work items using an evaluation program.
  • the method also includes configuring the travel speed and/or lane, preferably by means of a planning system, such that the actual loads on the work items will not exceed or approximate the load limits.
  • the invention also relates to an agricultural working machine which has a control system as described herein and/or which is designed to carry out a method as disclosed herein.
  • the working machine is preferably designed as an autonomous (e.g. partially autonomous or fully autonomous) agricultural working machine, preferably as an autonomous soil tillage and/or spreading machine.
  • an autonomous (e.g. partially autonomous or fully autonomous) agricultural working machine preferably as an autonomous soil tillage and/or spreading machine.
  • FIG. 1 shows a side view of an embodiment variant of an agricultural working machine 100
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of an agricultural area over which an agricultural working machine 100 is being moved
  • FIG. 3a shows a schematic plan view of an agricultural working machine 100 and the working elements 1,
  • Figure 3b shows a schematic plan view of two wheels of an agricultural working machine 100.
  • FIG. 4a shows a schematic plan view of the agricultural working machine 100 and the working elements 1 while driving straight ahead, according to FIG. 3a,
  • FIG. 4b shows a schematic plan view of the agricultural working machine 100 and the working elements 1 while cornering.
  • FIGS. 1 to 4 correspond at least in part, so that similar or identical parts are provided with the same reference numbers and for their explanation reference is also made to the description of the other embodiments or figures in order to avoid repetition.
  • FIG. 1 shows an embodiment variant of an agricultural working machine 100, the agricultural working machine 100 being designed in the form of a self-propelled autonomous distribution machine (field sprayer).
  • field sprayer autonomous distribution machine
  • the field sprayer is used to carry out agricultural work processes, expediently preferably for the distribution of preferably liquid media, e.g. fertilizer, pesticides or the like by means of a working element 1 in the form of a distribution boom (spray boom) with distribution elements (e.g. distribution nozzles or spray nozzles) attached thereto over an agricultural area .
  • a distribution boom spray boom
  • distribution elements e.g. distribution nozzles or spray nozzles
  • the agricultural working machine 100 is not designed to be self-propelled, but for example driven by a towing vehicle, e.g. B. a tractor, moved, preferably pulled, is. It is also possible for the agricultural working machine 100 to have soil tillage tools and/or sowing coulters as a working element 1 as an alternative or in addition.
  • work machine 100 may alternatively be embodied as a fertilizer spreader or a seed drill.
  • the working machine 100 can also be a machine for tilling the soil and/or for sowing and can, for example, comprise a working element 1 for tilling the soil and/or for sowing agricultural seed, fertilizer or the like.
  • the work machine 100 can also be an autonomous carrier vehicle, to which in turn tillage tools, seed coulters or distribution linkage (for example a sprayer linkage) or the like can be attached.
  • the working machine 100 can also be or have a towing vehicle (eg tractor) suitable for agriculture.
  • a machine for soil cultivation and/or for sowing or for the distribution of crop protection agents can in turn be attached to the towing vehicle or can be pulled over a field by means of this machine.
  • the work machine 100 could also be a harvesting machine such as a forage harvester or combine harvester or the like. In general, the working machine 100 can thus be any working machine that is suitable for agricultural use.
  • the configuration system 10 can include at least one module, preferably two or more modules.
  • the control device 20 and/or the planning system 30 and/or the determination device 40 and/or the evaluation program 50 can be integrated in the configuration system 10 .
  • the configuration system 10 of the agricultural working machine 100 comprises a control device 20, by means of which the working elements 1 of the agricultural working machine 100 can be configured, preferably based on specifications of the planning system 30, the actual values of the working elements 1 taking into account predefined load limit values, preferably load limit values dependent on the driving speed, being operable .
  • a determination device 40 is set up to determine operation-dependent actual values of the working elements (1).
  • An evaluation program 50 is set up to determine the respective actual loads on the working elements 1 based on the actual values of the working elements 1 .
  • the driving speed V and/or the lane 3 of the agricultural working machine 100 can be configured using the planning system 30 in such a way that the actual loads on the working elements 1 do not exceed the load limit values or approximately correspond to them.
  • this also includes a location determination module 2, preferably a satellite-based location determination device 2 (e.g. GPS location determination device, a Galileo location determination device, a Glonass location determination device or a BeiDou location determination device).
  • a satellite-based location determination device 2 e.g. GPS location determination device, a Galileo location determination device, a Glonass location determination device or a BeiDou location determination device.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of an agricultural area over which an agricultural working machine 100, preferably an autonomous agricultural working machine 100 according to FIG. 1, is being moved.
  • the agricultural working machine 100 is moved within a boundary 4 of the usable area along a defined and/or definable lane 3 .
  • the lane 3 can be planned or specified using a planning system 30 .
  • work processes of the agricultural working machine can be planned site-specifically and/or retrieved from a memory of the control device 20 by means of the planning system 30 .
  • the actual values of the working elements 1 include a vehicle geometry X, a driving speed V, a working element geometry G, an angular velocity co and/or a steering angle L.
  • the planning system 30 can also be used to define, for example, the position of a supply vehicle 6 for the agricultural working machine 100, so that the position to which the working machine 100 is to move is defined when, for example, its filling level has reached a defined minimum.
  • Adjacent to the agricultural area is a restricted area 5 (eg lake, river, road or the like).
  • the blocking surface 5, for example is such that this or up to a defined Minimum distance to this, for example, no pesticides may be applied.
  • What is achieved by means of the planning system 30 according to the invention is that the work processes are planned and/or configured in such a way that correspondingly adapted work processes are carried out by means of the agricultural working machine 100 at such restricted areas.
  • Figure 3a shows a schematic plan view of the agricultural working machine 100 and the working elements 1.
  • the dimensions of the agricultural working machine 100 are defined by a vehicle geometry X.
  • the vehicle geometry X preferably a wheelbase RS, can be used together with a steering angle L to determine a curve radius R. It is alternatively or additionally possible to determine the curve radius R by means of the working element geometry G and a steering angle L.
  • Figure 3b shows a schematic top view of two wheels of an agricultural working machine 100.
  • the steering angle L can be defined from a longitudinal axis A of the vehicle and a steering angle B of at least one front wheel.
  • the steering angle B describes the inclination of the front wheel in relation to the longitudinal axis A.
  • the agricultural working machine 100 can alternatively or additionally have active rear-wheel steering or all-wheel steering. Accordingly, a steering angle L would result from a longitudinal axis A of the vehicle and a steering angle B of at least one front wheel and/or rear wheel.
  • a wheelbase RS can be determined from the distance between a central axis of at least one front tire and a central axis of at least one rear tire.
  • FIG. 4a shows a schematic plan view of the agricultural working machine 100 and the working elements 1 while driving straight ahead, according to FIG. 3a.
  • FIG. 4b shows a schematic plan view of the agricultural machine 100 and the
  • the vehicle geometry X preferably a wheelbase RS
  • a steering angle L can be used together with a steering angle L to determine a curve radius R. It is alternatively or additionally possible to determine the curve radius R by means of the working element geometry G and a steering angle L.
  • a driving speed V can be determined by means of an angular speed co and a curve radius R.
  • Control device X vehicle geometry

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Konfigurationssystem (10) einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine (100) zur Durchführung landwirtschaftlicher Arbeitsprozesse, mit einer Steuereinrichtung (20), einer Bestimmungseinrichtung (40) und einem Auswerteprogramm (50) wobei eine Fahrgeschwindigkeit und/oder eine Fahrspur vorzugsweise mittels eines Planungssystems (30) konfigurierbar ist, sodass die basierend auf Ist-Werten der Arbeitselemente (1) ermittelten Ist-Belastungen der Arbeitselemente (1), Belastungsgrenzwerte nicht überschreiten oder annähernd diesen entsprechen. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Betreiben einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine (100), sowie eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine (100).

Description

Konfigurationssystem und Verfahren zum Betreiben einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine sowie landwirtschaftliche Arbeitsmaschine
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Konfigurationssystem für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Konfigurieren einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine mit einem Konfigurationssystem. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, vorzugsweise eine autonome landwirtschaftliche Arbeitsmaschine.
Landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen dienen zur Durchführung landwirtschaftlicher Arbeitsprozesse. Wobei hierfür an den Arbeitsmaschinen verschiedenste Arbeitselemente angebracht sein können, welche Arbeitselemente vorzugsweise mittels einer Steuereinrichtung konfigurierbar sind.
In der Landtechnik halten zudem zunehmend auch teilautonome oder vollautonome landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen bzw. Fahrzeuge Einzug. Ein derartiges Fahrzeug wurde bspw. in der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2018 108024 angemeldet.
Um optimale Prozessergebnisse mittels der Arbeitsmaschinen zu erzielen, ist es in der Regel üblich, Arbeitsprozesse mittels eines Planungssystems vorab zu planen, d.h. vorab, vorzugsweise Standortspezifisch zu definieren welche Bewegungen die, die Arbeitsprozesse durchführenden Arbeitselemente durchführen sollen.
Die EP 1 847 897 Bl offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines landwirtschaftlichen Maschinensystems, bei dem mittels eines Planungssystems eine Route für das Maschinensystem erstellt wird, wobei die Route Nutzfahrspuren umfasst und wobei den Nutzfahrspuren jeweils Arbeitsschrittsequenzen zugeordnet sind welche Positionsabhängig abgearbeitet werden, so dass bei Erreichung einer definierten Position ein definierter Arbeitsprozess durchgeführt werden kann.
Die EP 1602 267 A2 beschreibt eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, wobei der Arbeitsmaschine ein Arbeitselemente und ein Routenplanungssystem zur Generierung von Fahrtrouten bzw. Nutzfahrspuren auf einer landwirtschaftlichen Fläche zugeordnet sind und wobei das Routenplanungssystem zur dynamischen Anpassung von Fahrtrouten ausgebildet ist. Wobei die dynamische Anpassung auf Basis von Optimierungskriterien wie bspw. kürzeste Fahrstrecke / Bearbeitungszeit oder geringer Anteil unproduktiver Hilfszeiten erfolgt.
Aus dem Stand Technik sind somit landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen bekannt bei welchen mittels Planungssystemen wie bspw. Routenplanungssystemen jeweils optimierte Fahrtrouten generiert werden, wobei dies jeweils lediglich unter dem Aspekt einer möglichst hohen Schlagkraft durchgeführt wird, nicht jedoch unter Berücksichtigung von Belastungen basierend auf Ist-Werten der Arbeitselemente.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine bereitzustellen, mit welcher Nachteile herkömmlicher Techniken vermieden werden können. Aufgabe der Erfindung ist es vorzugsweise, ein Konfigurationssystem für eine landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine bereitzustellen, bei welchem basierend auf Ist-Werten der Arbeitselemente und/oder Ist- Belastungen unter Berücksichtigung vordefinierter Belastungsgrenzwerte Fahrgeschwindigkeiten und/oder Fahrspuren konfigurierbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Konfigurationssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Verfahrensanspruch 8, sowie durch eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren offenbart.
Die Erfindung betrifft ein Konfigurationssystem für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine.
Erfindungsgemäß umfasst das Konfigurationssystem eine Steuereinrichtung die zur Konfiguration von an der Arbeitsmaschine angebrachten Arbeitselementen, vorzugsweise basierend auf Ist-Werten der Arbeitselemente unter Berücksichtigung vordefinierter Belastungsgrenzwerte, vorzugsweise Fahrgeschwindigkeitsabhängiger Belastungsgrenzwerte gebildet ist.
Das Konfigurationssystem umfasst darüber hinaus eine Bestimmungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, vom Betrieb abhängige Ist-Werte der Arbeitselemente zu bestimmen.
Das Konfigurationssystem umfasst außerdem ein Auswerteprogramm, welches eingerichtet ist, basierend auf den Ist-Werten der Arbeitselemente jeweilige Ist-Belastungen der Arbeitselemente zu definieren. Das Konfigurationssystem umfasst ferner ein Planungssystem, durch welches die Fahrgeschwindigkeit und/oder eine Fahrspur derartig konfigurierbar sind, dass die Ist-Belastungen der Arbeitselemente die Belastungsgrenzwerte nicht überschreiten oder annähernd diesen entsprechen.
Infolge der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird demnach ein Konfigurationssystem geschaffen, bei welchem die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Fahrspur der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine derartig konfigurierbar sind, dass die Ist-Belastungen der Arbeitselemente die Belastungsgrenzwerte nicht überschreiten und/oder annähernd diesen entsprechen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Konfigurieren ein Steuern und/oder Regeln und/oder Parametrisieren umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es möglich, dass die vorzugsweise Fahrgeschwindigkeitsabhängigen, Belastungsgrenzwerte wenigstens eines Arbeitselements in einem Speicher, vorzugsweise des Planungssystems hinterlegt und/oder von diesem aufrufbar sind. Somit kann zweckmäßig erreicht werden, dass Belastungsgrenzwerte nicht überschritten werden.
Das Konfigurationssystem kann zur Bestimmung und Definition des jeweiligen Standorts der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine ein Standortbestimmungsmodul umfassen, vorzugsweise mit einem derartigen verbunden werden. Das Standortbestimmungsmodul kann satellitengestützt sein und bspw. eine GPS-Standortbestimmungseinrichtung, eine Galileo- Standortbestimmungseinrichtung, eine Glonass-Standortbestimmungseinrichtung oder eine Beidou- Standortbestimmungseinrichtung sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ermöglicht, dass die Ist-Werte der Arbeitselemente vorzugsweise eine Fahrgeschwindigkeit, Antriebsdrehzahlen, mechanische Belastungen und/oder thermische Belastungen umfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es möglich, dass die Ist-Werte der Arbeitselemente unter Berücksichtigung einer jeweiligen Fahrzeuggeometrie, Arbeitselementgeometrie, Winkelgeschwindigkeit und/oder der jeweiligen Lenkwinkel definiert werden. Es ist möglich, dass mittels eines jeweiligen Lenkwinkels und einer Fahrzeuggeometrie wenigstens ein Kurvenradius bestimmt wird und/oder dass mittels eines jeweiligen Lenkwinkels und einer Arbeitselementgeometrie wenigstens eine Kurvenradius bestimmt wird und/oder dass mittels einer Winkelgeschwindigkeit und eines Kurvenradius wenigstens eine Fahrgeschwindigkeit bestimmt wird. Der Lenkwinkel kann durch einen Winkel bestimmt werden, der durch eine Längsachse des Fahrzeugs und einen Lenkeinschlag wenigstens eines Vorderrads und/oder Hinterrads definiert wird.
Der Lenkwinkel kann durch den Lenkeinschlag wenigstens eines Vorderrads und/oder Hinterrads definiert werden. Dadurch kann eine Vorderradlenkung und/oder Hinterradlenkung und/oder Allradlenkung ermöglicht werden.
Das Planungssystem ist vorzugsweise ausgebildet, dass in Abhängigkeit der Ist-Werte der Arbeitselemente und/oder in Abhängigkeit der Ist-Belastungen der Arbeitselemente unter Berücksichtigung der Belastungsgrenzwerte, Fahrgeschwindigkeiten und/oder Fahrspuren für die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine definierbar und/oder auswählbar sind. Das oder die gewünschten Kriterien können vor der Feldarbeit und/oder während der Feldarbeit durch eine Bedienperson mittels einer Benutzerschnittstelle z.B. der Arbeitsmaschine ausgewählt werden oder durch das Konfigurationssystem definiert sein.
Um eine autonome (z.B. Teilautonom oder Vollautonom) landwirtschaftliche Arbeitsmaschine zur Verfügung zu stellen, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass die mittels dieser auszuführenden Arbeitsprozesse, vorzugsweise Standortspezifisch mittels eines Planungssystems planbar und an die Steuereinrichtung übertragbar sind bzw. von einem Speicher des Planungssystems abrufbar sind und entsprechend mittels der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine bzw. mittels an der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angebrachten Arbeitselementen durchführbar sind.
Das Planungssystem kann losgelöst, d.h. vorzugsweise nicht unmittelbarer Bestandteil von der Arbeitsmaschine sein. Wobei die mittels des Planungssystems konfigurierten, Steuer-, Regel- und/oder Parametrisierungsbefehle an die Steuereinrichtung übertragen werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann das Planungssystem auch Bestandteil der
Steuereinrichtung sein, d.h. vorzugsweise ein Onboardsystem der Steuereinrichtung sein. Die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine kann zweckmäßig vorzugsweise als autonome landwirtschaftliche Arbeitsmaschine ausgebildet sein, bspw. als Teilautonome Arbeitsmaschine oder als Vollautonome Arbeitsmaschine ausgebildet sein. Die Arbeitsmaschine kann eine Verteil- und/oder Bodenbearbeitungsmaschine sein, bei welcher das Arbeitselement ein Verteilgestänge (z.B. Spritzgestänge) mit daran angebrachten Verteilelementen oder Verteildüsen (z.B. Spritzdüsen) und/oder eine Scharschiene mit daran angebrachten Säscharen und/oder eine Rahmenkonstruktion mit daran angebrachten Bodenbearbeitungswerkzeugen ist.
Die Arbeitsmaschine kann aber auch eine Erntemaschine (z.B. Mähdrescher, Feldhäcksler) sein, bei welcher das Arbeitselement bspw. ein Erntevorsatz sein kann. Die Arbeitsmaschine kann alternativ auch eine landwirtschaftliche Zugmaschine (z.B. Traktor) sein. Die Arbeitsmaschine kann als selbstfahrende Arbeitsmaschine ausgebildet sein. Die Arbeitsmaschine kann aber auch eine mittels eines Zugfahrzeugs gezogene Arbeitsmaschine sein oder eine an einem Zugfahrzeug angebaute Arbeitsmaschine sein, wobei das Konfigurationssystem, vorzugsweise die Steuereinrichtung, ausgebildet sein kann Arbeitsprozesse sowohl der Arbeitsmaschine als auch des Zugfahrzeug zu steuern, zu regeln und/oder zu parametrisieren. Die Arbeitsmaschine kann somit jegliche Art von Arbeitsmaschine sein, welche für den landwirtschaftlichen Einsatz geeignet ist.
Mittels der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine können verschiedenste Arbeitsprozesse durchgeführt werden, wobei an der Arbeitsmaschine hierfür wenigstens ein Arbeitselement angebracht sein kann. Beispiele für Arbeitsprozesse sind bspw. die Verteilung von Pflanzenschutzmittel, die Verteilung von Saatgut, die Verteilung von Dünger, eine Bodenbearbeitung, eine Ernte von Erntegut, ein Transport von landwirtschaftlichem Gut, eine Fahrt entlang einer vorzugsweise mittels des Planungssystems vorabgeplanten Fahrspuren mit vorzugsweise einer definierten Fahrgeschwindigkeit und/oder das Ziehen eines Arbeitsgerätes mittels eines landwirtschaftlichen Zugfahrzeuges.
In Abhängigkeit des jeweiligen Arbeitsprozesses können an der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine wiederum verschiedenste Arbeitselemente angebracht sein, vorzugsweise auch verschiedene Arbeitsprozesse ausführende Arbeitselemente. Wobei die jeweiligen, mittels der Arbeitselemente durchzuführenden Arbeitsprozesse, wiederum aufeinander abgestimmt sein können, und jeweils Steuer-, Regel- und/oder Parametrisierungsbefehle eines Arbeitselements in Abhängigkeit der Steuer-, Regel- und/oder Parametrisierungsbefehle wenigstens eines weiteren Arbeitselements mittels des Planungssystems und/oder mittels der Steuereinrichtung konfiguriert bzw. definiert werden können. In einer weiteren Ausführungsform kann das Planungssystem derartig rechnergestützt und ausgebildet sein, dass dieses durch Vorgabe von Zielvorgaben eines landwirtschaftlichen Arbeitsprozesses und/oder durch Vorgabe von Arbeitsergebnissen landwirtschaftlicher Arbeitsprozesse entsprechende Steuer-, Regel- und/oder Parametrisierungsbefehle ausgeben und/oder generieren kann, wobei die Ausgabe vorzugsweise zweckmäßig unter Berücksichtigung von Belastungsgrenzwerten erfolgt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann das Planungssystem eine graphische Anzeigeeinrichtung (z.B. Terminal, mobiles Endgerät, oder dergl.) umfassen oder aufweisen. Wobei die graphische Anzeige ergänzend oder alternativ auch mit der Steuereinrichtung signalverbunden und/oder signalverbindbar sein kann.
Die Konfiguration von Fahrspuren und/oder Fahrgeschwindigkeiten kann im Vorfeld, d.h. beispielsweise durch Simulation der Ist-Werte der Arbeitsmaschine stattfinden. Alternativ oder ergänzend dazu kann die Konfiguration von Fahrspuren und/oder einer Fahrgeschwindigkeit, während dem Betrieb einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine anhand gemessener Ist-Werte der Arbeitsmaschine durchgeführt werden.
Als Arbeitselemente können jegliche Baugruppen, Komponenten, Elemente oder dergl. dienen, mittels derer landwirtschaftliche Arbeitsprozesse mittelbar und/oder unmittelbar durchgeführt werden können. Beispiele für derartige Arbeitselemente sind Antriebseinheiten, Verteileinheiten, Bodenbearbeitungswerkzeuge, Verteilgestänge (z.B. Spritzgestänge) oder dergl.
Die Belastungsgrenzwerte können aus einer Datenbank (z.B. Datencloud) an die Steuereinrichtung und/oder das Planungssystem übertragen oder von einer derartigen abgerufen werden.
Die Belastungsgrenzwerte können rechnergestützt, vorzugsweise durch ein Arbeitsprogramm, mittels der Steuereinrichtung und/oder mittels des Planungssystems generiert werden. Als Beispiel kann hier bspw. ein Belastungsgrenzwert auf Basis einer mittels eines Sensors erfassten Belastung eines Bauteils genannt werden, wobei das Arbeitsprogramm ausgebildet sein kann auf Basis der Belastung und der Eigenschaften des Bauteils wiederum einen Belastungsgrenzwert, bspw. eine maximal zulässige Spannung zu definieren. Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann eine Mindestzeit der Belastungsgrenzwerte definiert sein, so dass bspw. kurzzeitige Überschreitungen der Belastungsgrenzwerte keine Auswirkungen auf die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine und/oder der mittels dieser durchgeführten Arbeitsprozesse haben. Die Mindestzeit kann bspw. mindestens 0,1 Sekunde oder mindestens 1 Sekunde oder mindestens 5 Sekunden betragen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können die Belastungsgrenzwerte durch einen Grenzbereich definiert werden. D.h., die Belastungsgrenzwerte können einen definierten und/oder definierbaren Grenzbereich umfassen, innerhalb welchem Belastungsgrenzwerte keine Auswirkungen auf die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine und/oder der mittels dieser durchgeführten Arbeitsprozesse haben. Das heißt, dass die Belastungsgrenzwerte durch einen Grenzbereich definiert werden, wodurch Belastungen innerhalb dieses Grenzbereich keine Auswirkungen auf die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine und/oder oder der mittels dieser durchgeführten Arbeitsprozesse haben.
Die Steuereinrichtung weist bspw. eine Rechnereinheit, einen Bordcomputer und/oder dergl. auf und umfasst zudem einen Steuer- und/oder Regelkreis, vorzugsweise einen hydraulischen und/oder pneumatischen und/oder elektrischen Steuer- und/oder Regelkreis, wobei der Steuer- und/oder Regelkreis zweckmäßig zur hydraulischen und/oder pneumatischen und/oder elektrischen Signal- und/oder Befehlsübertragung ausgebildet ist. Welche Signal- und/oder Befehlsübertragung auch drahtlos (z.B. mittels WLAN) erfolgen kann.
Im Kontext der Erfindung umfasst der Begriff der Steuereinrichtung, vorzugsweise die Gesamtheit der Bauteile zur Signal- und/oder Befehlsübertragung. Dementsprechend auch Rechnereinheiten, CPU's und/oder dergl. Ebenso umfasst sind entsprechend auch in den jeweiligen Sensoren oder Sensoreinheiten oder Sensoranordnungen integrierte Steuereinrichtungen. Ebenso sei darauf hingewiesen, dass die Signale und/oder Daten der Sensoren / Messeinrichtungen / Erfassungseinrichtungen und/oder dergl. jeweils als Rückkoppelung für eine Steuer- und/oder Regelgröße herangezogen werden können.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass die Begriffe „Steuern" und „Regeln" und „Steuereinrichtung" und „Regelungseinrichtung" sich auf elektronische und/oder pneumatische und/oder hydraulische Steuerungen oder Regelungen beziehen können, die je nach Ausbildung Steuerungsaufgaben und/oder Regelungsaufgaben übernehmen können. Auch wenn hierin der Begriff „Steuern" verwendet wird, kann damit gleichsam zweckmäßig auch „Regeln" umfasst sein. Ebenso kann bei Verwendung des Begriffs „Regeln" gleichsam auch ein „Steuern" damit umfasst sein.
Zur Vermeidung von Wiederholungen sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäßen Ausführungsformen und Merkmale in beliebiger Weise und Frei mit der Vorrichtung und/oder dem Verfahren kombinierbar sind. Dementsprechend sind alle Ausführungsformen und erfindungsgemäßen Merkmale sowohl für die Vorrichtung als auch für das Verfahren offenbart und beanspruchbar.
Das Verfahren weist ein Bereitstellen einer Steuereinrichtung zur Konfiguration von Arbeitselementen der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine, vorzugsweise basierend auf Ist-Werten der Arbeitselemente unter Berücksichtigung vordefinierter Belastungsgrenzwerte, vorzugsweise Fahrgeschwindigkeitsabhängiger Belastungsgrenzwerte auf.
Das Verfahren weist zudem ein Bestimmen der vom Betrieb abhängigen Ist-Werte der Arbeitselemente mittels der Bestimmungseinrichtung auf.
Das Verfahren umfasst außerdem ein Definieren der Ist-Belastungen der Arbeitselemente basierend auf den Ist-Werten der Arbeitselemente mittels eines Auswerteprogramms.
Das Verfahren beinhaltet zudem ein Konfigurieren der Fahrgeschwindigkeit und/oder der Fahrspur, vorzugsweise mittels eines Planungssystems, dass die Ist-Belastungen der Arbeitselemente die Belastungsgrenzwerte nicht überschreiten werden oder annähernd diesen entsprechen.
Die Erfindung betrifft zudem eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, welche ein Steuersystem wie hierin beschrieben aufweist und/oder welche zur Ausführung eines Verfahrens wie hierin offenbart ausgebildet ist.
Die Arbeitsmaschine ist vorzugsweise als eine autonome (z.B. teilautonom oder vollautonom) landwirtschaftliche Arbeitsmaschine ausgebildet, vorzugsweise als eine autonome Bodenbearbeitungs- und/oder Verteilmaschine.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsvariante einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100,
Figur 2 eine schematische Draufsicht auf eine landwirtschaftliche Nutzfläche, über die eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 100 bewegt wird,
Figur 3a eine schematische Draufsicht einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100 und der Arbeitselemente 1,
Figur 3b eine schematische Draufsicht zweier Räder einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100.
Figur 4a eine schematische Draufsicht der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100 und der Arbeitselemente 1, während einer Geradeausfahrt, gemäß Figur 3a,
Figur 4b eine schematische Draufsicht der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100 und der Arbeitselemente 1, während einer Kurvenfahrt.
Die in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen stimmen wenigstens teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsvariante einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100, wobei die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 100 in Form einer selbstfahrenden autonomen Verteilmaschine (Feldspritze) ausgeführt ist.
Die Feldspritze dient zur Durchführung landwirtschaftlicher Arbeitsprozesse, zweckmäßig vorzugsweise zur Verteilung von vorzugsweise flüssigen Medien, z.B. Dünger, Pflanzenschutzmittel oder dergl. mittels eines Arbeitselements 1 in Form eines Verteilgestänges (Spritzgestänge) mit daran angebrachten Verteilelementen (z.B. Verteildüsen bzw. Spritzdüsen) über einer landwirtschaftlichen Nutzfläche.
Es ist möglich, dass die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 100 nicht selbstfahrend ausgeführt ist, sondern bspw. von einem angetriebenen Zugfahrzeug, z. B. einem Traktor, bewegt, vorzugsweise gezogen, wird. Es ist auch möglich, dass die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 100 alternativ oder ergänzend als Arbeitselement 1 Bodenbearbeitungswerkzeuge und/oder Säschare aufweist. Zum Beispiel kann die Arbeitsmaschine 100 alternativ als ein Düngerstreuer oder eine Saatmaschine ausgeführt sein. Die Arbeitsmaschine 100 kann gemäß einer alternativen Ausführungsvariante auch eine Maschine zur Bodenbearbeitung und/oder zur Aussaat sein und bspw. ein Arbeitselement 1 zur Bodenbearbeitung und/oder zur Aussaat von landwirtschaftlichem Saatgut, Dünger oder dergl. umfassen. Die Arbeitsmaschine 100 kann auch ein autonomes Trägerfahrzeug sein, an welchem wiederum Bodenbearbeitungswerkzeuge, Säschare oder Verteilgestänge (z.B. Spritzgestänge) oder dergl. angebaut werden können.
Die Arbeitsmaschine 100 kann auch ein für die Landwirtschaft geeignetes Zugfahrzeug (z. B. Traktor) sein oder aufweisen. An das Zugfahrzeug kann wiederum eine Maschine zur Bodenbearbeitung und/oder zur Aussaat oder zur Verteilung von Pflanzenschutzmittel angebaut werden oder mittels diesem über eine Ackerfläche gezogen werden. Auch könnte die Arbeitsmaschine 100 eine Erntemaschine wie bspw. ein Feldhäcksler oder Mähdrescher oder dergl. sein. Generell kann die Arbeitsmaschine 100 somit jegliche Arbeitsmaschine sein, welche für den landwirtschaftlichen Einsatz geeignet ist.
Das Konfigurationssystem 10 kann wenigstens eine Baugruppe, vorzugsweise zwei oder mehrere Baugruppen umfassen. Die Steuereinrichtung 20 und/oder das Planungssystem 30 und/oder die Bestimmungseinrichtung 40 und/oder das Auswerteprogramm 50 können im Konfigurationssystem 10 integriert sein.
Das Konfigurationssystem 10 der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100 umfasst eine Steuereinrichtung 20, mittels welcher die Arbeitselemente 1 der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100, vorzugsweise basierend auf Vorgaben des Planungssystems 30 konfigurierbar sind, wobei die Ist-Werte der Arbeitselemente 1 unter Berücksichtigung vordefinierter Belastungsgrenzwerte, vorzugsweise Fahrgeschwindigkeitsabhängiger Belastungsgrenzwerte betreibbar sind.
Eine Bestimmungseinrichtung 40 ist eingerichtet, vom Betrieb abhängige Ist-Werte der Arbeitselemente (1) zu bestimmen.
Ein Auswerteprogramm 50, ist eingerichtet, basierend auf den Ist-Werten der Arbeitselemente 1, jeweilige Ist-Belastungen der Arbeitselemente 1 zu bestimmen. Die Fahrgeschwindigkeit V und/oder die Fahrspur 3 der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100 sind mittels des Planungssystems 30 derartig konfigurierbar, dass die Ist-Belastungen der Arbeitselemente 1 die Belastungsgrenzwerte nicht überschreiten oder annähernd diesen entsprechen.
Zur Standortdefinition bzw. zur Bestimmung des aktuellen Standorts der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100 umfasst dieses zudem ein Standortbestimmungsmodul 2, vorzugsweise eine Satellitengestützte Standortbestimmungseinrichtung 2 (z.B. GPS-Standortbestimmungseinrichtung, eine Galileo-Standortbestimmungseinrichtung, eine Glonass-Standortbestimmungseinrichtung oder eine Beidou-Standortbestimmungseinrichtung).
Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine landwirtschaftliche Nutzfläche über die eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 100, vorzugsweise eine autonome landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 100 gemäß der Fig. 1 bewegt wird.
Die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 100 wird innerhalb einer Grenze 4 der Nutzfläche, entlang definierter und/oder definierbarer Fahrspur 3 bewegt. Die Fahrspur 3 können mittels eines Planungssystems 30 geplant bzw. vorgegeben werden. Darüber hinaus können mittels des Planungssystems 30 Arbeitsprozesse der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine Standortspezifisch geplant und/oder von einem Speicher der Steuereinrichtung 20 abgerufen werden.
Die Ist-Werte der Arbeitselemente 1 umfassen eine Fahrzeuggeometrie X, eine Fahrgeschwindigkeit V, eine Arbeitselementgeometrie G, eine Winkelgeschwindigkeit co und/oder einen Lenkwinkel L. Mittels des Planungssystems 30 ist es möglich, in Abhängigkeit der Ist-Werte der Arbeitselemente und/oder in Abhängigkeit der Ist-Belastungen der Arbeitselemente unter Berücksichtigung der Belastungsgrenzwerte, eine Fahrgeschwindigkeit V und/oder eine Fahrspur 3 für die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 100 zu definieren und/oder auszuwählen.
Ebenso kann mittels des Planungssystems 30 bspw. die Position eines Versorgungsfahrzeuges 6 für die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 100 definiert werden, so dass jeweils die Position definiert wird, welche die Arbeitsmaschine 100 anfahren soll, wenn bspw. deren Füllstand ein definiertes Minimum erreicht hat.
Angrenzend an die landwirtschaftliche Nutzfläche ist eine Sperrfläche 5 (z.B. See, Fluss, Straße, oder dergl.). Wobei die Sperrfläche 5 bspw. derartig ist, dass über dieser bzw. bis zu einem definierten Mindestabstand zu dieser bspw. kein Pflanzenschutzmittel ausgebracht werden darf. Wobei mittels des erfindungsgemäßen Planungssystem 30 erreicht wird, dass die Arbeitsprozesse derartig geplant und/oder konfiguriert werden, dass an derartigen Sperrflächen entsprechend angepasste Arbeitsprozesse mittels der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100 ausgeführt werden.
Figur 3a zeigt eine schematische Draufsicht der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100 und der Arbeitselemente 1.
Die Maße der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100 werden durch eine Fahrzeuggeometrie X festgelegt. Die Fahrzeuggeometrie X, vorzugsweise ein Radstand RS kann zusammen mit einem Lenkwinkel L verwendet werden, um einen Kurvenradius R zu bestimmen. Es ist alternativ oder ergänzend möglich, den Kurvenradius R mittels der Arbeitselementgeometrie G und einem Lenkwinkel L zu bestimmen.
Figur 3b zeigt eine schematische Draufsicht zweier Räder einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100.
Der Lenkwinkel L kann aus einer Längsachse A des Fahrzeugs und einem Lenkeinschlag B wenigstens eines Vorderrads definiert werden. Der Lenkeinschlag B beschreibt die Schrägstellung des Vorderrads, bezogen auf die Längsachse A.
Zum Beispiel kann die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 100 alternativ oder ergänzend eine aktive Hinterradlenkung oder Allradlenkung besitzen. Demnach würde sich ein Lenkwinkel L aus einer Längsachse A des Fahrzeugs und einem Lenkeinschlag B wenigstens eines Vorderrades und/oder Hinterrades ergeben.
Ein Radstand RS kann aus dem Abstand einer Mittelachse wenigstens eines vorderen Reifens und einer Mittelachse wenigstens eines hinteren Reifens bestimmt werden.
Figur 4a zeigt eine schematische Draufsicht der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100 und der Arbeitselemente 1, während einer Geradeausfahrt, gemäß Figur 3a.
Die Winkelgeschwindigkeit co bleibt an jedem Punkt des Fahrzeugs 100 und der Arbeitselemente 1 konstant. Dadurch kann aus einer Winkelgeschwindigkeit co und einem Kurvenradius R wenigstens eine Fahrgeschwindigkeit V bestimmt werden. Figur 4b zeigt eine schematische Draufsicht der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine 100 und der
Arbeitselemente 1 während einer Kurvenfahrt. Die Fahrzeuggeometrie X, vorzugsweise ein Radstand RS kann zusammen mit einem Lenkwinkel L verwendet werden, um einen Kurvenradius R zu bestimmen. Es ist alternativ oder ergänzend möglich, den Kurvenradius R mittels der Arbeitselementgeometrie G und einem Lenkwinkel L zu bestimmen. Darüber hinaus kann mittels einer Winkelgeschwindigkeit co und eines Kurvenradius R eine Fahrgeschwindigkeit V bestimmt werden.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich können viele Modifikationen ausgeführt werden, ohne den zugehörigen Bereich zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Vorzugsweise beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
Bezugszeichenliste:
Arbeitselement A Längsachse
Standortbestimmungsmodul B Lenkeinschlag
Fahrspur G Arbeitselementgeometrie
Grenze L Lenkwinkel
Sperrfläche R Radius
Versorgungsfahrzeug RS Radstand
V Fahrgeschwindigkeit
Konfigurationssystem CO Winkelgeschwindigkeit
Steuereinrichtung X Fahrzeuggeometrie
Planungssystem
Bestimmungseinrichtung
Auswerteprogramm
Landwirtschaftliche Arbeitsmaschine

Claims

Konfigurationssystem und Verfahren zum Betreiben einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine sowie landwirtschaftliche Arbeitsmaschine
ANSPRÜCHE Konfigurationssystem (10) für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine (100), umfassend, eine Steuereinrichtung (20), die zur Konfiguration von Arbeitselementen (1) der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine (100) eingerichtet ist, vorzugsweise basierend auf Ist-Werten der Arbeitselemente (1) unter Berücksichtigung vordefinierter Belastungsgrenzwerte, vorzugsweise Fahrgeschwindigkeitsabhängiger Belastungsgrenzwerte, eine Bestimmungseinrichtung (40), welche eingerichtet ist, vom Betrieb abhängige Ist-Werte der Arbeitselemente (1) zu bestimmen, ein Auswerteprogramm (50), welches eingerichtet ist, basierend auf den Ist-Werten der Arbeitselemente (1) jeweilige Ist-Belastungen der Arbeitselemente (1) zu definieren, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrgeschwindigkeit (V) und/oder eine Fahrspur (3), vorzugsweise mittels eines Planungssystems (30), derartig konfigurierbar sind, dass die Ist- Belastungen der Arbeitselemente (1) die Belastungsgrenzwerte nicht überschreiten oder annähernd diesen entsprechen. Konfigurationssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Konfigurieren ein Steuern und/oder Regeln und/oder Parametrisieren umfasst. Konfigurationssystem (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die, vorzugsweise Fahrgeschwindigkeitsabhängigen, Belastungsgrenzwerte wenigstens eines Arbeitselements (1) in einem Speicher, vorzugsweise des Planungssystems, hinterlegt und/oder von diesem aufrufbar sind. Konfigurationssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konfigurationssystem wenigstens ein Standortbestimmungsmodul (2) umfasst. Konfigurationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Werte der Arbeitselemente (1)
Vorzugsweise eine Fahrgeschwindigkeit (V),
Antriebsdrehzahlen
Mechanische Belastungen
Und/oder thermische Belastungen umfassen. Konfigurationssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Werte der Arbeitselemente (1) unter Berücksichtigung einer jeweiligen
Fahrzeuggeometrie (X),
Arbeitselementgeometrie (G), Winkelgeschwindigkeit (co), und/oder eines jeweiligen Lenkwinkels (L) definiert werden. Konfigurationssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines jeweiligen Lenkwinkels (L) und einer Fahrzeuggeometrie (X) wenigstens ein Kurvenradius (R) bestimmt wird und/oder
- dass mittels eines jeweiligen Lenkwinkels (L) und einer Arbeitselementgeometrie (G) wenigstens ein Kurvenradius (R) bestimmt wird und/oder dass mittels einer Winkelgeschwindigkeit (co) und eines Kurvenradius (R) wenigstens eine Fahrgeschwindigkeit (V) bestimmt wird. Verfahren zum Konfigurieren einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine (100), mit einem Konfigurationssystem (10), aufweisend:
Bereitstellen einer Steuereinrichtung (20) zur Konfiguration von Arbeitselementen (1) der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine, vorzugsweise basierend auf Ist-Werten der Arbeitselemente (1) unter Berücksichtigung vordefinierter Belastungsgrenzwerte, vorzugsweise Fahrgeschwindigkeitsabhängiger Belastungsgrenzwerte,
Bestimmen der vom Betrieb abhängigen Ist-Werte der Arbeitselemente (1) mittels der Bestimmungseinrichtung (40),
Definieren der Ist-Belastungen der Arbeitselemente (1) basierend auf den Ist-Werten der Arbeitselemente (1) mittels eines Auswerteprogramms (50), 17
Konfigurieren der Fahrgeschwindigkeit (V) und/oder der Fahrspur (3), vorzugsweise mittels eines Planungssystems (30), dass die Ist-Belastungen der Arbeitselemente (1) die Belastungsgrenzwerte nicht überschreiten oder annähernd diesen entsprechen. 9. Landwirtschaftliche Arbeitsmaschine (100), gekennzeichnet durch, ein Konfigurationssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder zur Ausführung eines Verfahrens nach Anspruch 8, wobei die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine (100) eine autonome landwirtschaftliche Arbeitsmaschine (100), vorzugsweise eine autonome Bodenbearbeitungs- und/oder Verteilmaschine ist.
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