專利名稱：用于可被轉(zhuǎn)向成在田地上平行于第一農(nóng)業(yè)機(jī)械而行駛的第二農(nóng)業(yè)機(jī)械的轉(zhuǎn)向的方法和裝置的制作方法
用于可被轉(zhuǎn)向成在田地上平行于第一農(nóng)業(yè)機(jī)械而行駛的第 二農(nóng)業(yè)機(jī)械的轉(zhuǎn)向的方法和裝置本發(fā)明涉及用于相對(duì)于第一農(nóng)業(yè)機(jī)械(Maschine)在田地(Feld)上可轉(zhuǎn)向的 (Ienkbar)第二農(nóng)業(yè)機(jī)械的轉(zhuǎn)向的方法和裝置，裝置包括在機(jī)械中的一個(gè)處安裝的測(cè)距 儀(Entferrumgsmesser)，其可運(yùn)行，以便在水平區(qū)域上獲得在與測(cè)距儀相鄰近的物體的間 距和方向方面的測(cè)量值，和與測(cè)距儀相連接的評(píng)估設(shè)備(Auswertungseinrichtung)，其被設(shè)立，以便基于測(cè) 距儀的測(cè)量值而給出引起第二機(jī)械的相對(duì)于第一機(jī)械的導(dǎo)向的轉(zhuǎn)向信號(hào)。
背景技術(shù)：
在農(nóng)業(yè)中有許多應(yīng)用情況，在這些應(yīng)用情況中多個(gè)機(jī)械在耕作田地時(shí)彼此 獨(dú)立地平行地并排行駛。例子包括，收割過程，在其中收割物被自動(dòng)行駛的收割機(jī) (Erntemaschine)收納、加工并裝載到運(yùn)輸車輛上；借助于多個(gè)自動(dòng)行駛的收割機(jī)同時(shí)進(jìn) 行的用于較大的田地的快速收割完畢的收割過程；或其它工作，在這些工作中，多個(gè)同類型 的或不同的機(jī)械同時(shí)耕作田地，例如在土地耕作時(shí)，在種植，施肥，灑水時(shí)或者在直接在收 割過程后進(jìn)行的土地耕作時(shí)(在此時(shí)，土地耕作車輛在收割機(jī)旁行駛)。為了在收割物的裝 載時(shí)避免由于掉落到土地上的收割物引起的不希望的損失，必須的是，讓運(yùn)輸車輛平行于 自動(dòng)行駛的收割機(jī)行駛。當(dāng)多個(gè)機(jī)械同時(shí)地在田地上工作時(shí)，為了避免田地的部分面積的 重復(fù)耕作或遺漏，這種平行行駛同樣是有意義的。在過去，平行行駛純手工地通過機(jī)械的駕駛員來實(shí)現(xiàn)。第二機(jī)械的駕駛員因此有 如下任務(wù)，即，將第二機(jī)械轉(zhuǎn)向成平行于第一機(jī)械。第一機(jī)械的駕駛員又沿著存在的耕作邊 界對(duì)該機(jī)械進(jìn)行轉(zhuǎn)向。為了減輕第一機(jī)械的駕駛員的負(fù)擔(dān)，轉(zhuǎn)向輔助是已知的，其尤其地機(jī) 械地，聲學(xué)地(以超聲波的方式)或借助于電磁波(尤其以光學(xué)的方式)與耕作邊界或位 于機(jī)械前面的田地相互作用并自動(dòng)地使第一機(jī)械轉(zhuǎn)向。為了使第二機(jī)械的駕駛員從其轉(zhuǎn)向任務(wù)中解脫出來，建議了從第一機(jī)械到第二機(jī) 械的轉(zhuǎn)向信息的傳輸?shù)闹辽賰煞N類型。一方面轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)可以速度數(shù)據(jù)和方向數(shù)據(jù)的形式 從第一機(jī)械傳輸?shù)降诙C(jī)械(參見文件DE 100 64 860A和文件JP 04 101 206A)，這具有 缺點(diǎn)，即傳輸至第二機(jī)械的方向指令和速度指令中的可能的誤差隨著時(shí)間而累積成在位置 中的大的誤差，從而使得，平行的行駛并非始終被保證。另一方面存在這種可能性(參見 G. Wallmann 禾口 H. -H. Harms ^"Assistenzsystem zur Uberladung landwirtschaftlicher GUter”，農(nóng)業(yè)技術(shù) 6/2002，第 352f 頁，文件 DE 100 64 862A，文件 DE 102 24 939A，文件 DE 10 2004 039 460B和文件WO 99/18482A)，兩個(gè)機(jī)械均裝備有衛(wèi)星輔助的位置探測(cè)系統(tǒng)， 尤其地裝備有GPS接收器，并且建立兩個(gè)機(jī)械之間的數(shù)據(jù)傳輸連接，借助于該數(shù)據(jù)傳輸連 接，第一機(jī)械將第一機(jī)械的相應(yīng)的位置告知第二機(jī)械。那么，基于這些數(shù)據(jù)和第二機(jī)械的位 置探測(cè)系統(tǒng)的輸出，通過兩個(gè)絕對(duì)位置的差值構(gòu)成來計(jì)算相對(duì)位置，借助于該相對(duì)位置生 成用于第二機(jī)械的轉(zhuǎn)向信號(hào)和/或速度信號(hào)。在這兩種可能性中被看作不利的是，在兩個(gè) 機(jī)械之間設(shè)置有額外的數(shù)據(jù)傳輸。
另一種在現(xiàn)有技術(shù)中說明的、令第二機(jī)械平行于第一機(jī)械地行駛的可能性在于， 使用第二機(jī)械上的，以雷達(dá)、超聲波或激光技術(shù)為基礎(chǔ)的測(cè)距儀，利用該測(cè)距儀，相對(duì)于第 一機(jī)械的間距被測(cè)量并被用于生成轉(zhuǎn)向信號(hào)，從而使得第二機(jī)械自動(dòng)地平行于第一機(jī)械地 被轉(zhuǎn)向(文件WO 99/18482A和被看作是形成了該分類的文件DE 102 24 939A)。在此被 看作有問題的是，測(cè)距儀須足夠精確地被定向成朝向第一機(jī)械，以便保證其功能。在文件 DE 102 24 939A中建議，第一機(jī)械裝備有特殊的標(biāo)記(Markierung)，測(cè)距儀與該標(biāo)記共同 作用。但是，在所有將被作為引導(dǎo)車使用的第一機(jī)械處安裝這種類型的標(biāo)記是成本高昂的。從汽車技術(shù)中已知，借助于激光掃描儀(Laserscarmer)獲得位于車輛前面的區(qū) 域的距離圖(Entferrumgsbild)，并且識(shí)別存在于該處的物體的速度和位置，以便例如快速 辨認(rèn)出在?？康能囕v后面突然出現(xiàn)的行人，并且然后在必要時(shí)能夠?qū)Υ俗龀龇磻?yīng)(文件DE 10 2004 018 813A)。另外建議，為機(jī)動(dòng)車裝備激光掃描儀，其確定相對(duì)于在前面行駛的機(jī) 動(dòng)車的間距，在兩個(gè)機(jī)動(dòng)車之間的角度和它們的相對(duì)速度，以便使跟隨的機(jī)動(dòng)車的速度自 動(dòng)地適應(yīng)在前面行駛的機(jī)動(dòng)車的速度(文件DE 199 32 642A)。發(fā)明目的作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的目的在于，提供用于第二機(jī)械的可靠的轉(zhuǎn)向的裝置和方法， 該第二機(jī)械基于測(cè)距儀的信號(hào)被轉(zhuǎn)向成平行于第一機(jī)械。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過權(quán)利要求1，17和18的教導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)，其中，在其它的權(quán)利 要求中提及了特征，其以有利的方式改進(jìn)了該方案。一種裝置用于第二農(nóng)業(yè)機(jī)械的轉(zhuǎn)向，其相對(duì)于第一農(nóng)業(yè)機(jī)械在田地上行駛，尤其 地平行于第一農(nóng)業(yè)機(jī)械。在機(jī)械中的一個(gè)處安裝有測(cè)距儀，其在水平延伸的區(qū)域上給出測(cè) 量值，其相應(yīng)地包括關(guān)于方向的信息和與該方向相關(guān)聯(lián)的、距被探測(cè)的、與測(cè)距儀相鄰近并 因此與承載測(cè)距儀的機(jī)械相鄰近的物體的間距的信息，也就是為二維的水平伸延的所謂的 距離圖。測(cè)量值輸送給評(píng)估設(shè)備，通過將時(shí)間上彼此相繼地被獲得的測(cè)量值進(jìn)行比較，評(píng)估 設(shè)備處理測(cè)量值并且識(shí)別出屬于未裝備有測(cè)距儀的機(jī)械的測(cè)量值，例如，屬于某一確定方 向的、在時(shí)間上保持不變或僅微小地變化的間距值可被與該另一機(jī)械相關(guān)聯(lián)。評(píng)估設(shè)備因此借助于所獲得的測(cè)量值自動(dòng)地辨認(rèn)出可與未裝備有測(cè)距儀的機(jī)械 相關(guān)聯(lián)的測(cè)量值。僅這些被選擇的測(cè)量值被使用以用于轉(zhuǎn)向信號(hào)的生成。由此，第二機(jī)械 始終以所希望的方式——尤其平行地一一在第一機(jī)械旁行駛。以這種方式，至今被執(zhí)行的、如在第一機(jī)械上安裝特殊標(biāo)記和校準(zhǔn)測(cè)距儀等的措 施(為確保測(cè)距儀確實(shí)是對(duì)第一機(jī)械進(jìn)行探測(cè))成為不必要的。在惡劣的農(nóng)業(yè)環(huán)境中(在 該環(huán)境中根據(jù)本發(fā)明的裝置暴露在振動(dòng)和由位于空氣中的收割物顆粒及類似者引起的視 線妨礙中)根據(jù)本發(fā)明的裝置同樣足夠運(yùn)行可靠地工作，因?yàn)椴皇莾H一個(gè)唯一的間距、而 是多個(gè)間距(在水平區(qū)域上)被獲得，從而使得，單獨(dú)的不能用的間距值可被忽略。推薦將測(cè)距儀安裝在第二機(jī)械處。但是另一種方案同樣是可設(shè)想的，在這種方案 的情形下測(cè)距儀被安裝在第一機(jī)械處，并且它的測(cè)量值或由此導(dǎo)出的轉(zhuǎn)向信號(hào)被傳輸?shù)降?二機(jī)械處，例如通過無線電或通過光學(xué)的數(shù)據(jù)傳輸器件。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施形式的情形下，評(píng)估設(shè)備識(shí)別不同的物體，這些物體 與裝備有測(cè)距儀的機(jī)械相鄰近。就此而論，參閱文件DE 10 2004 018 813A的公開，其通過 引用而被結(jié)合在本資料中。由此，代表共同的物體的測(cè)距儀的測(cè)量值被識(shí)別(這借助于幾乎不依賴于方向的或者不跳躍式地變化的間距是不難實(shí)現(xiàn)的)，并被與相應(yīng)的物體相關(guān)聯(lián)。 然后，物體可依賴于其是否相對(duì)于裝備有測(cè)距儀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)而被劃分種類。相對(duì)于裝備有 測(cè)距儀的機(jī)械不運(yùn)動(dòng)或僅輕微地運(yùn)動(dòng)的物體(其此外位于預(yù)期的間距范圍之內(nèi))適宜地被 識(shí)別或分類為未裝備有測(cè)距儀的機(jī)械。另外，借助于相應(yīng)地彼此相繼地通過測(cè)距儀而獲得 的針對(duì)間距和方向的值，相對(duì)于裝備有測(cè)距儀的機(jī)械的物體的橫向偏移、相對(duì)于裝備有測(cè) 距儀的農(nóng)業(yè)機(jī)械的物體的在其前進(jìn)方向上的偏移和/或物體的運(yùn)動(dòng)方向可被識(shí)別。獲得的間距值可與用于兩個(gè)機(jī)械之間的橫向上的間距的理論值進(jìn)行比較，并且差 值作為轉(zhuǎn)向信號(hào)被供應(yīng)給第二機(jī)械的轉(zhuǎn)向設(shè)備(或者顯示設(shè)備或者類似者，借助于其，第 二機(jī)械的操作者可對(duì)第二機(jī)械進(jìn)行轉(zhuǎn)向)。另外，借助于測(cè)量值，第二機(jī)械相對(duì)于第一機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向(或反過來)可被確 定。該運(yùn)動(dòng)方向可額外地用于第二機(jī)械的轉(zhuǎn)向信號(hào)的生成，以便能更快地跟隨第一機(jī)械的 可能的方向變化。對(duì)此，未裝備有測(cè)距儀的機(jī)械的所探測(cè)到的運(yùn)動(dòng)方向可與裝備有測(cè)距儀 的機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行比較，并且轉(zhuǎn)向信號(hào)如此地被生成，即，使得，第二機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向 至少大致地與第一機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向相同或者一一在非平行的行駛時(shí)，例如在彎道中或者在 畦頭未耕地中——符合一理論值。那么，當(dāng)?shù)诙C(jī)械超前于第一機(jī)械時(shí)，兩個(gè)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方 向的比較是尤其地有利的，因?yàn)檫@時(shí)方向偏差的考慮使得第二機(jī)械的較好的轉(zhuǎn)向性能成為 可能。另外，根據(jù)本發(fā)明的裝置同樣適合用于探測(cè)第一機(jī)械與第二機(jī)械之間的在它們的 前進(jìn)方向上的偏移，因?yàn)樵撗b置可例如確定未裝備有測(cè)距儀的機(jī)械的在前面的和/或在后 面的棱邊的方向。推薦將該測(cè)量值與理論值比較，并且根據(jù)差值如此地操控第二機(jī)械的速 度預(yù)設(shè)設(shè)備，即，使得兩個(gè)機(jī)械之間的在它們的前進(jìn)方向上的偏移始終至少大致保持不變， 且尤其地符合該理論值。用于在兩個(gè)機(jī)械之間的在橫向上的間距的理論值可作為固定值而可從存儲(chǔ)設(shè)備 中被讀取?？蓮拇鎯?chǔ)設(shè)備讀取的理論值同樣可由操作者修改或者由操作者輸入到存儲(chǔ)設(shè)備 中。在一種優(yōu)選的實(shí)施形式的情形下，操作者可使第二機(jī)械進(jìn)入到相對(duì)于第二機(jī)械的所希 望的位置中，并且通過至輸入設(shè)備的合適的輸入而導(dǎo)致，當(dāng)前的間距作為理論值而由評(píng)估 設(shè)備接收。測(cè)距儀的相對(duì)于承載它的機(jī)械的定向可以是可變的，以使其可適應(yīng)不同的任務(wù)。 例如，存在如下應(yīng)用情況，在該應(yīng)用情況中第二機(jī)械相對(duì)于第一機(jī)械向前偏置地行駛(例 如在接收收割物時(shí))，從而使得，測(cè)距儀的靈敏區(qū)域必須傾斜向后地(或者，當(dāng)測(cè)距儀安裝 在第一機(jī)械處時(shí)，傾斜向前地)定向，而在另一種應(yīng)用情況的情形下兩個(gè)機(jī)械精確地彼此 并排地行駛(例如在土地耕作時(shí))，從而使得，測(cè)距儀的靈敏區(qū)域必須朝向側(cè)面而定向。測(cè)距儀可通過圍繞豎直軸線掃過合適的角區(qū)域來掃描水平區(qū)域，或者借助于多個(gè) 單獨(dú)的在不同角度上靈敏的或以合適的間距一個(gè)接一個(gè)地布置的測(cè)距儀而同時(shí)地探測(cè)水 平區(qū)域。另外注意的是，測(cè)距儀不僅可在水平方向上，而且可額外地還在垂直方向上對(duì)一 區(qū)域進(jìn)行探測(cè)，以便提供三維的距離圖，該距離圖的評(píng)估使得距第二機(jī)械的間距的更精確 的(或者說與第二機(jī)械的繞在前進(jìn)方向上延伸的軸線的可能的運(yùn)動(dòng)相脫耦的)確定成為可 能。對(duì)于測(cè)距儀，在本發(fā)明的思想的框架下不同的實(shí)施例是可以考慮的。例如，雷達(dá)傳感器可被使用，其接連地在不同的方向上發(fā)射電磁波，并且根據(jù)反射波的傳播時(shí)間而獲得 物體的間距。類似地可使用超聲波傳感器，其發(fā)射聲波，并且根據(jù)所獲得的反射波的傳播時(shí) 間辨認(rèn)物體的間距。為了得到針對(duì)不同水平方向的間距值，可使用多個(gè)繞豎直軸線的角偏 置的超聲波傳感器，或者，一個(gè)唯一的超聲波傳感器圍繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)。另外，激光掃描儀 可作為測(cè)距儀來使用，其圍繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)，并且接連地在不同的方向上發(fā)射光，該光位于 可見的波長(zhǎng)范圍中或者在其之上(紫外線)或者在其之下(紅外線)。根據(jù)所獲得的由物 體反射的光的傳播時(shí)間和/或射束擴(kuò)徑來估算物體的間距。同樣可能的是，使用多個(gè)在不 同方向上發(fā)光的激光器，其同時(shí)地或接連地彼此相繼地發(fā)射出光。另外建議，評(píng)估設(shè)備可運(yùn)行，以便根據(jù)所選擇的測(cè)距儀的測(cè)量值生成用于避免與 鄰近物體碰撞的信號(hào)。該信號(hào)可為用于物體的繞行的轉(zhuǎn)向信號(hào)，或者為用于第二機(jī)械的牽 引力的自動(dòng)停止的停車信號(hào)。此外可能的是，使用評(píng)估設(shè)備，以便借助于測(cè)距儀的測(cè)量值辨認(rèn)出第一農(nóng)業(yè)機(jī)械 的配置，并且由此推斷出第一農(nóng)業(yè)機(jī)械的相對(duì)于第二農(nóng)業(yè)機(jī)械的距離和方向的允許的和/ 或優(yōu)選的范圍。例如，可根據(jù)第一機(jī)械的或它的收割附件的尺寸尤其是寬度來推斷出須維 持的間距。根據(jù)本發(fā)明的裝置適合用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的任意的組合。例如，第一機(jī)械為收割機(jī)，并 且第二機(jī)械是適合用于由第一機(jī)械所收割的收割物的接收和運(yùn)走的運(yùn)輸車輛，或者，第二 機(jī)械為運(yùn)輸車輛且第一機(jī)械為或者牽引著用于接收種子的播種機(jī)。在另一種實(shí)施形式中， 兩個(gè)機(jī)械是同類的且例如為偏置地或精確地彼此并排地行駛的收割機(jī)或者作為偏置地或 精確地彼此并排地行駛的用于土地耕作或者用于種植、施肥或?yàn)⑺臋C(jī)械。這兩個(gè)機(jī)械同 樣可為不同的，舉例而言，當(dāng)?shù)谝煌恋馗鳈C(jī)械側(cè)向偏置地精確地在收割機(jī)旁或者在其前 面或者在其后面行駛時(shí)。
實(shí)施例借助于附圖闡述本發(fā)明的實(shí)施例。其中


圖1顯示了第一和第二農(nóng)業(yè)機(jī)械的組合的側(cè)面的視圖，該組合由田地收割機(jī) (FeldhScksler)和帶有具有料倉(cāng)的拖車的拖拉機(jī)組成，圖2顯示了出自
圖1的組合的俯視圖，圖3顯示了示意性的圖表，在該圖表中示出了第二機(jī)械的自動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備，圖4顯示了針對(duì)由測(cè)距儀給出的二維距離圖的例子，該距離圖與出自
圖1和圖2 的情況相關(guān)聯(lián)，并且圖5顯示了流程圖，評(píng)估設(shè)備根據(jù)其而工作。在
圖1中示出的兩個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)械的組合包括自動(dòng)行駛的田地收割機(jī)10(其為第一農(nóng) 業(yè)機(jī)械)，自動(dòng)行駛的拖拉機(jī)12(其為第二農(nóng)業(yè)機(jī)械)，和由拖拉機(jī)12借助于牽引桿14來 牽引的拖車16 (其包括料倉(cāng)18)。自動(dòng)行駛的田地收割機(jī)10構(gòu)造在框架20上，其由前面的驅(qū)動(dòng)輪22和可轉(zhuǎn)向的后 面的輪24承載。田地收割機(jī)10的操作從駕駛員艙26中進(jìn)行，從駕駛員艙26而出地，可看 見呈玉米割收附件(MaismShvorsatz)形式的收割附件28，其在拉入通道30處在田地收割 機(jī)10的前側(cè)處被固定。借助于收割附件28從田地34接收的收割物通過布置在拉入通道30中的帶有預(yù)壓輥(Vorpresswalzen)的拉入輸送器(Einzugsfbrderer)而被供應(yīng)給切碎 滾筒(HSckseltrommel) 36，切碎滾筒36將收割物切碎成小塊并且交付給鼓風(fēng)機(jī)38。物品 通過可繞大致垂直的軸線旋轉(zhuǎn)且在傾斜方面可調(diào)節(jié)的、呈拋出彎管形式的排出設(shè)備40朝 向在旁行駛的拖車16而離開田地收割機(jī)10。在切碎滾筒36與鼓風(fēng)機(jī)38之間延伸有帶有 兩個(gè)谷粒加工輥(K^merprozessorwalze)的后續(xù)碎化裝置42。田地收割機(jī)10的和收割附 件28的所提及的可驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力裝置的驅(qū)動(dòng)借助于內(nèi)燃機(jī)44來實(shí)現(xiàn)。拖拉機(jī)12和拖車16為傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并且因此不需要進(jìn)一步地討論。在圖2中在俯視圖中描述了兩個(gè)機(jī)械10，12的組合。可辨認(rèn)的是，田地收割機(jī)10 沿著收割物邊緣46行駛，其為在田地34的收割完畢的區(qū)域48與田地34的仍豎立的被玉 米植物50占據(jù)的群落地段52之間的邊界。田地收割機(jī)10的駕駛員手動(dòng)地將田地收割機(jī) 操縱成沿著收割物邊緣46，或者田地收割機(jī)10自動(dòng)地借助于隊(duì)列傳感器(其包括兩個(gè)安裝 在收割附件的分離器尖(Teilerspitze)處的探測(cè)架54并且將田地收割機(jī)10引導(dǎo)成沿著 排成列的植物50)而被操縱成沿著收割物邊緣46。為了將拖拉機(jī)12的駕駛員從其轉(zhuǎn)向任務(wù)中解脫出來，在可轉(zhuǎn)向的前輪56上方的 拖拉機(jī)12的擋泥板58處布置有測(cè)距儀60，其在示出的實(shí)施形式中為激光掃描儀。測(cè)距儀 包括脈沖式的、在可見的波長(zhǎng)范圍中或者在其之上或者在其之下工作的激光器62(其在水 平方向上成束地發(fā)射它的光)和對(duì)激光器62的光敏感的光傳感器64，其借助于來自于激光 器62且由也許定位在拖拉機(jī)12旁的物體所反射的光的傳播時(shí)間(和/或借助于依賴于物 體的距離的光的角度擴(kuò)徑)來確定物體與測(cè)距儀60的相應(yīng)的間距。激光器62，且優(yōu)選但并 非必須地，光傳感器64，通過馬達(dá)(未示出)連續(xù)地繞垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，以便逐漸地在一定 的足夠短的時(shí)間內(nèi)探測(cè)一角區(qū)域66。測(cè)距儀60安裝在一個(gè)高度中，在這個(gè)高度中測(cè)距儀在 豎立的植物50之上進(jìn)行觀察。為了避免在駛過路面不平處時(shí)的錯(cuò)誤測(cè)量，可設(shè)置有測(cè)距儀 60的自動(dòng)的水平的調(diào)整。此外，測(cè)距儀60可例如為了適應(yīng)植物50的高度而(相應(yīng)地人工 地或機(jī)動(dòng)地)高度可調(diào)和/或總體上繞豎直軸線可旋轉(zhuǎn)，以便使被掃過的角區(qū)域66的位置 適應(yīng)于拖拉機(jī)12的相應(yīng)的工作任務(wù)。例如，如果兩個(gè)拖拉機(jī)在土地耕作時(shí)或者在割收時(shí)彼 此并排地行駛，測(cè)距儀60手動(dòng)地或者通過馬達(dá)向前轉(zhuǎn)，從而使得角區(qū)域66的中部橫向于拖 拉機(jī)12的前進(jìn)方向而延伸。測(cè)距儀60同樣可進(jìn)一步地向前轉(zhuǎn)，以便探測(cè)田地34的耕作邊 界，例如在土地耕作時(shí)或者在割收或收割時(shí)。如在圖3中以圖表方式示出的那樣，測(cè)距儀60的輸出端與評(píng)估設(shè)備68相連接，評(píng) 估設(shè)備68又與拖拉機(jī)12的轉(zhuǎn)向設(shè)備70和速度預(yù)設(shè)設(shè)備相聯(lián)結(jié)。在圖4中描述了典型的二維的距離圖，就如由測(cè)距儀60在根據(jù)圖2的情況下傳 輸?shù)皆u(píng)估設(shè)備處的那些。在X軸上繪有測(cè)距儀的繞豎直軸線的轉(zhuǎn)角，并且在Y軸上繪有光 的傳播時(shí)間。評(píng)估設(shè)備68因此從測(cè)距儀獲得測(cè)量值，其包括關(guān)于方向(繞豎直軸線的轉(zhuǎn) 角)和所屬的光的傳播時(shí)間(或者說所屬的物體的間距，人們通過將傳播時(shí)間乘上光速的 一半而獲取該間距)的信息。在所示出的情況中，隨著——在根據(jù)圖2的俯視圖中在順時(shí) 針方向上、也就是從左向右——增大的轉(zhuǎn)角，首先可預(yù)期一相對(duì)長(zhǎng)的傳播時(shí)間，因?yàn)椴淮嬖?物體。傳播時(shí)間的第一次下降由電線桿74引起，在此之后傳播時(shí)間再次上升，并且持續(xù)地 下降(當(dāng)測(cè)距儀60探測(cè)到田地收割機(jī)10時(shí))。在其后面的邊緣處，傳播時(shí)間再次上升。評(píng) 估設(shè)備68使用多個(gè)時(shí)間上彼此相繼地獲得的距離圖，以便識(shí)別與田地收割機(jī)10相關(guān)聯(lián)的測(cè)量值，并且使用該測(cè)量值以用于生成用于轉(zhuǎn)向設(shè)備70的轉(zhuǎn)向信號(hào)和用于速度預(yù)設(shè)設(shè)備 72的速度預(yù)設(shè)信號(hào)。在下一個(gè)距離圖中，僅可與電線桿74相關(guān)聯(lián)的傳播時(shí)間下降向右移， 而可與田地收割機(jī)10相關(guān)聯(lián)的有關(guān)方向和間距的測(cè)量值大致保持不變(只要這兩個(gè)機(jī)械 10，12同樣快地且彼此平行地行駛)。該事實(shí)通過評(píng)估設(shè)備68來充分利用，就如借助于圖5中示出的流程圖而可辨識(shí)出 的那樣，評(píng)估設(shè)備68按照該流程圖而工作。在開始(步驟100)之后，首先(步驟102)記 錄第一距離圖，如示例性地在圖4中示出的那樣。然后跟隨有另一步驟(104)，在其中另一 距離圖被記錄。在接下來的步驟(106)中最后記錄的距離圖和在此之前記錄的距離圖被比 較，以便識(shí)別與拖拉機(jī)12相鄰近的物體。在此，例如，電線桿74被識(shí)別成靜止的物體，其相 對(duì)于拖拉機(jī)12運(yùn)動(dòng)，更確切地說，以拖拉機(jī)12的當(dāng)前的牽引速度(該牽引速度可作為另外 的信息而被供應(yīng)給評(píng)估設(shè)備68)。田地收割機(jī)10被識(shí)別成相對(duì)于拖拉機(jī)12不運(yùn)動(dòng)的或僅 相對(duì)輕微地運(yùn)動(dòng)的物體。然后，評(píng)估設(shè)備68在步驟108中根據(jù)與田地收割機(jī)10相關(guān)聯(lián)的間距值生成用于 轉(zhuǎn)向設(shè)備70的轉(zhuǎn)向信號(hào)，轉(zhuǎn)向設(shè)備70又使拖拉機(jī)的可轉(zhuǎn)向的前輪56轉(zhuǎn)向。對(duì)此，評(píng)估設(shè) 備68將間距值與理論值(該理論值從存儲(chǔ)設(shè)備76中讀取)比較，并且借助于理論值與間 距值(例如在田地收割機(jī)10與拖拉機(jī)12和拖車16之間的最小的被探測(cè)到的間距值)之 間的差生成轉(zhuǎn)向信號(hào)。該間距值可參照于相應(yīng)的轉(zhuǎn)角(該間距值在該轉(zhuǎn)角下被獲得)而被 修正，以使得，由拖拉機(jī)12相對(duì)于田地收割機(jī)10在前進(jìn)方向上的偏移所決定的幾何效應(yīng)被 補(bǔ)償，并且僅最小的、橫向于前進(jìn)方向測(cè)得的在拖拉機(jī)12或拖車16與田地收割機(jī)10之間 的間距被考慮。該理論值可在存儲(chǔ)設(shè)備76中固定地被預(yù)設(shè)或者可借助于布置在拖拉機(jī)12 的操作者的工作位置處的操作者輸入設(shè)備78而被輸入和/或修改。同樣可按下操作者輸 入設(shè)備78的按鍵或類似者，以便接收當(dāng)前的在拖拉機(jī)12或拖車16與田地收割機(jī)10之間 的間距作為所希望的理論值。此外，在步驟108中，第一機(jī)械10的前進(jìn)方向可被獲得，并且被用于轉(zhuǎn)向信號(hào)的修 正，這可通過兩個(gè)時(shí)間上彼此相繼的距離圖的比較來實(shí)現(xiàn)。由此可預(yù)見，第一機(jī)械10是否 仍與第二機(jī)械12在相同方向上行駛，并且在必要時(shí)可如下地修正轉(zhuǎn)向信號(hào)，S卩，使得第二 機(jī)械12在第一機(jī)械10的可能的方向改變之后(與僅嘗試使兩個(gè)機(jī)械10，12之間的側(cè)向間 距保持恒定時(shí)相比)更快地跟隨第一機(jī)械10。此外，評(píng)估設(shè)備68在步驟110中生成用于速度預(yù)設(shè)設(shè)備72的速度信號(hào)，其基于測(cè) 得的田地收割機(jī)10相對(duì)于拖拉機(jī)12的在前進(jìn)方向上的位置，并且如此地被選出，即，使得 該間距符合一理論值。該理論值可在存儲(chǔ)設(shè)備76中固定地預(yù)設(shè)或者可借助于布置在拖拉 機(jī)12的操作者的工作位置處的操作者輸入設(shè)備78來輸入和/或修改。同樣可按下操作者 輸入設(shè)備78的按鍵或類似者，以便接收當(dāng)前的在拖拉機(jī)12或拖車16與田地收割機(jī)10之 間的間距作為所希望的理論值。在步驟110后又跟著步驟104。然后，在下一步驟106中再次比較該兩個(gè)最新的距 離圖。
權(quán)利要求
一種用于第二農(nóng)業(yè)機(jī)械(12)的轉(zhuǎn)向的裝置，所述第二農(nóng)業(yè)機(jī)械相對(duì)于第一農(nóng)業(yè)機(jī)械(10)在田地(34)上可轉(zhuǎn)向，所述裝置包括安裝在所述機(jī)械(12)中的一個(gè)處的測(cè)距儀(60)，所述測(cè)距儀(60)可運(yùn)行，以便在水平區(qū)域上獲得關(guān)于與所述測(cè)距儀(60)相鄰近的物體的間距和方向方面的測(cè)量值，和與所述測(cè)距儀(60)相連接的評(píng)估設(shè)備(68)，所述評(píng)估設(shè)備(68)被設(shè)立，以便基于所述測(cè)距儀(60)的測(cè)量值而給出引起所述第二機(jī)械(12)的相對(duì)于所述第一機(jī)械(10)的導(dǎo)向的轉(zhuǎn)向信號(hào)，其特征在于，所述評(píng)估設(shè)備(68)可運(yùn)行，以便借助于多個(gè)時(shí)間上彼此相繼地通過所述測(cè)距儀(60)獲得的測(cè)量值，將能夠與相應(yīng)地未配備有所述測(cè)距儀(60)的機(jī)械(10)相關(guān)聯(lián)的測(cè)量值從所獲得的測(cè)量值中選擇出，并且將這些被選擇的測(cè)量值用于所述轉(zhuǎn)向信號(hào)的生成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述測(cè)距儀(60)安裝在所述第二機(jī)械 (12)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述評(píng)估設(shè)備(68)可運(yùn)行，以便借助 于測(cè)量值而識(shí)別不同的與所述測(cè)距儀(60)相鄰近的物體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述評(píng)估設(shè)備(68)可運(yùn)行，以便借助于相 應(yīng)地彼此相繼地通過所述測(cè)距儀(60)獲得的關(guān)于間距和方向的值而識(shí)別物體和/或物體 的相對(duì)于所述測(cè)距儀(60)的橫向偏移和/或物體的相對(duì)于所述測(cè)距儀(60)的在前進(jìn)方向 上的偏移和/或物體的運(yùn)動(dòng)方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述評(píng)估設(shè)備(68)可運(yùn)行，以便將物體劃 分為相對(duì)于所述測(cè)距儀(60)運(yùn)動(dòng)的物體和相對(duì)于所述測(cè)距儀(60)靜止或僅輕微地運(yùn)動(dòng)的 物體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述評(píng)估設(shè)備(68)可運(yùn)行，以便將相對(duì)于 所述測(cè)距儀(60)不運(yùn)動(dòng)或僅輕微地運(yùn)動(dòng)的和/或位于預(yù)期的間距范圍之內(nèi)的物體分類成 未裝備有所述測(cè)距儀(60)的機(jī)械(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述評(píng)估設(shè)備(68)被設(shè) 立，以便如此地生成所述轉(zhuǎn)向信號(hào)，即，使得，在側(cè)向上所述第一機(jī)械(10)與所述第二機(jī)械 (12)之間的偏移至少大致保持不變或者符合一理論值和/或?qū)е?，所述第二機(jī)械(12)的運(yùn) 動(dòng)方向相對(duì)于所述第一機(jī)械(10)至少大致相同或者符合一理論值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述評(píng)估設(shè)備(68)還被設(shè) 立，以便提供速度信號(hào)，該速度信號(hào)能夠被供應(yīng)給所述第二機(jī)械(12)的速度預(yù)設(shè)設(shè)備(72) 并導(dǎo)致，所述第一機(jī)械(10)與所述第二機(jī)械(12)之間的在它們的前進(jìn)方向上的偏移至少 大致保持不變或者符合一理論值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，可向所述評(píng)估設(shè)備(68)供 應(yīng)用于距離值的理論值，該理論值能夠作為固定值或者可由操作者輸入和/或修改的值而 從存儲(chǔ)設(shè)備中被讀取和/或能夠通過相應(yīng)的當(dāng)前的通過所述測(cè)距儀(60)而獲得的距離值 的確認(rèn)而被選取。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述測(cè)距儀(60)的定向是 可變化的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述測(cè)距儀(60)探測(cè)該 區(qū)域或者包括多個(gè)在不同方向上靈敏的測(cè)距儀。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述測(cè)距儀(60)包括激光掃描儀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述評(píng)估設(shè)備(68)與所 述第二機(jī)械的轉(zhuǎn)向設(shè)備(70)相連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述評(píng)估設(shè)備(68)可運(yùn) 行，以便將所述第二機(jī)械(12)轉(zhuǎn)向成相對(duì)于所述第一機(jī)械(10)平行行 駛。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述評(píng)估設(shè)備(68)可運(yùn) 行，以便借助于所選擇的所述測(cè)距儀(60)的測(cè)量值而生成用于避免與鄰近物體碰撞的信 號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求2至15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述評(píng)估設(shè)備(68)可運(yùn) 行，以便借助于所述測(cè)量值而辨認(rèn)出所述第一農(nóng)業(yè)機(jī)械(10)的配置，并且由此推斷出所述 第一農(nóng)業(yè)機(jī)械(10)的相對(duì)于所述第二農(nóng)業(yè)機(jī)械(12)的方向和間距的允許的和/或優(yōu)選的范圍。
17.一種第一農(nóng)業(yè)機(jī)械(10)、第二農(nóng)業(yè)機(jī)械(12)和根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置的組合。
18.一種用于第二農(nóng)業(yè)機(jī)械(12)的轉(zhuǎn)向的方法，所述第二農(nóng)業(yè)機(jī)械相對(duì)于第一農(nóng)業(yè)機(jī) 械(10)在田地上被轉(zhuǎn)向，帶有下列步驟借助于測(cè)距儀(60)在水平區(qū)域上獲得關(guān)于鄰近的物體的間距和方向方面的測(cè)量值， 給出引起第二機(jī)械(10)的相對(duì)于第一機(jī)械(12)的導(dǎo)向的轉(zhuǎn)向信號(hào)，所述轉(zhuǎn)向信號(hào)基 于所述測(cè)距儀(60)的測(cè)量值，根據(jù)所述轉(zhuǎn)向信號(hào)對(duì)所述第二機(jī)械(12)進(jìn)行轉(zhuǎn)向，其特征在于，借助于多個(gè)時(shí)間上彼此相繼地通過所述測(cè)距儀(60)獲得的測(cè)量值，能夠 與未裝備有所述測(cè)距儀(60)的機(jī)械(10)相關(guān)聯(lián)的測(cè)量值從所有獲得的測(cè)量值中被選擇 出，并且，僅這些被選擇的測(cè)量值被用于所述轉(zhuǎn)向信號(hào)的生成。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于第二農(nóng)業(yè)機(jī)械(12)的轉(zhuǎn)向的方法和裝置，第二農(nóng)業(yè)機(jī)械相對(duì)于第一農(nóng)業(yè)機(jī)械(10)在田地(34)上可轉(zhuǎn)向，所述裝置包括在農(nóng)業(yè)機(jī)械(12)中的一個(gè)處安裝的測(cè)距儀(60)，所述測(cè)距儀(60)可運(yùn)行，以便在水平區(qū)域上獲得關(guān)于鄰近物體的間距和方向方面的測(cè)量值；以及與測(cè)距儀(60)相連接的評(píng)估設(shè)備(68)，所述評(píng)估設(shè)備(68)被設(shè)立，以便基于測(cè)距儀(60)的測(cè)量值給出引起第二機(jī)械(12)的相對(duì)于第一機(jī)械(10)的導(dǎo)向的轉(zhuǎn)向信號(hào)。建議，評(píng)估設(shè)備(68)可運(yùn)行，以便借助于多個(gè)時(shí)間上彼此相繼地通過測(cè)距儀(60)獲得的測(cè)量值，將可與未配備有測(cè)距儀(60)的機(jī)械(10)相關(guān)聯(lián)的測(cè)量值從所獲得的測(cè)量值中選擇出，并且將這些被選擇的測(cè)量值用于轉(zhuǎn)向信號(hào)的生成。
文檔編號(hào)A01D41/127GK101977491SQ200980110784
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者K·哈恩, N·塔拉辛斯基, O·彼得斯, P·皮克爾 申請(qǐng)人:迪爾公司