DE-102025138809-A1 - SYSTEM UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINES BETRIEBSKONTAKTES VON ARBEITSGERÄTEN

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zur Steuerung eines Betriebskontaktes einer Arbeitsgerätebaugruppe mit Oberflächenabschnitten eines Arbeitsbereichs bereitgestellt, die entsprechende Betriebskontakteinschränkungen aufweisen, die verschiedenen zugehörigen Zonen und/oder Grenzen entsprechen. Betriebskontaktfähige Oberflächenabschnitte (die einer Arbeitslänge und -breite der Arbeitsgerätebaugruppe entsprechen) des zu befahrenden Arbeitsbereichs werden kontinuierlich vorhergesagt, ebenso wie zugehörige Einschränkungsstufen. Es wird ein Betriebsmodus für die Arbeitsmaschine aus mehreren Betriebsmodi bestimmt, die einen ersten Modus, der einen vollständigen Betriebskontakt mit einem betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitt ohne überlappende Einschränkungen spezifiziert, und einen zweiten Modus umfassen, der eine vollständige Lösung des Betriebskontaktes mit einem betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitt spezifiziert, der eine oder mehrere Einschränkungen überlappt. Für jeden vorhergesagten betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitt des Arbeitsbereichs wird die Arbeitsgerätebaugruppe vor dem Befahren desselben auf Grundlage bestimmter Betriebskontakteinschränkungen, die dem vorhergesagten betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitt und dem Betriebsmodus entsprechen, automatisch zum Herstellen oder Lösen des Betriebskontaktes betätigt.

Inventors

• Jacob Moellers
• Dastagiri Dudekula
• Curtis A. Maeder
• Steven R. Procuniar
• Qiang R. Liu
• Ray M. Scheufler
• Cody Best
• Nicholas Baltz

Assignees

• DEERE & COMPANY

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250925

Priority Date

20241101

Claims (13)

1. Verfahren (300) zum Steuern eines Betriebs einer Arbeitsmaschine (100) in einem Arbeitsbereich (120), wobei die Arbeitsmaschine eine Arbeitsgerätebaugruppe (102) umfasst, die zumindest eine Arbeitslänge (106) und eine Arbeitsbreite (114) definiert und in Reaktion auf Steuersignale so konfiguriert ist, dass sie einen Betriebskontakt mit einem Oberflächenabschnitt des Arbeitsbereichs herstellt oder diesen löst, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen jeweiliger Betriebskontakteinschränkungen (228), die einer oder mehreren mit dem Arbeitsbereich assoziierten Zonen und/oder Grenzen entsprechen; während des Betriebs der Arbeitsmaschine in dem Arbeitsbereich kontinuierliches Vorhersagen betriebskontaktfähiger Oberflächenabschnitte (220) des zu befahrenden Arbeitsbereichs und zugehöriger Einschränkungsstufen dafür, wobei die betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitte zumindest der Arbeitslänge und Arbeitsbreite entsprechen; Bestimmen eines Betriebsmodus für die Arbeitsmaschine während des Betriebs, wobei der Betriebsmodus aus einer Vielzahl von Betriebsmodi bestimmt wird, die einen ersten Modus, der einen vollständigen Betriebskontakt mit einem betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitt ohne überlappende Einschränkungen spezifiziert, und einen zweiten Modus umfasst, der eine vollständige Lösung des Betriebskontaktes mit einem betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitt spezifiziert, der eine oder mehrere Einschränkungen überlappt; und für jeden vorhergesagten betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitt des Arbeitsbereichs, vor dessen Befahrung, automatisches Betätigen der Arbeitsgerätebaugruppe zum Herstellen oder Lösen (260) des Betriebskontaktes auf Grundlage bestimmter Betriebskontakteinschränkungen, die dem vorhergesagten betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitt und dem Betriebsmodus entsprechen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Arbeitsmaschine eine oder mehrere Komponenten zur Verarbeitung von aufgenommenem Erntegut umfasst, wobei das Verfahren automatisches Anpassen einer oder mehrerer Einstellungen für mindestens eine der einen oder der mehreren Komponenten auf Grundlage bestimmter interner Verarbeitungseinschränkungen umfasst, die dem vorhergesagten betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitt und dem Betriebsmodus entsprechen.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , wobei die Vielzahl von Betriebsmodi zumindest einen dritten Betriebsmodus umfasst, der ein automatisches Aktivieren oder Deaktivieren der mindestens einen der einen oder der mehreren Komponenten unabhängig von Änderungen des Betriebskontaktes oder Nicht-Betriebskontaktes des betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitts spezifiziert.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , ferner umfassend Kartieren des Arbeitsbereichs während des Betriebs durch die Arbeitsmaschine darin, um weitere Betriebskontakteinschränkungen zu speichern, die Abdeckungszonen und/oder Grenzen entsprechen (222).
5. Verfahren nach Anspruch 1 , umfassend automatisches Betätigen der Arbeitsgerätebaugruppe ferner auf Grundlage einer Vorausschauzeit zwischen einem aktuellen vorderen Rand der Arbeitsgerätebaugruppe und einem hinteren Rand des vorhergesagten betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitts des Arbeitsbereichs.
6. Verfahren nach Anspruch 5 , wobei die Vorausschauzeit auf Grundlage einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit und/oder einer Systemverzögerung bestimmt wird, die mit einem Übergang der Arbeitsgerätebaugruppe vom Betriebskontakt in den Nicht-Betriebskontakt assoziiert ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Arbeitslänge und die Arbeitsbreite der Arbeitsgerätebaugruppe anhand eines digitalen Modells bestimmt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7 , wobei das digitale Modell zumindest teilweise auf Grundlage von Beobachtungen der Arbeitslänge und der Arbeitsbreite erfasster Oberflächenabschnitte während eines früheren Vorgangs der Arbeitsgerätebaugruppe erzeugt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei einer oder mehrere der Vielzahl von Betriebsmodi eine Überlappung des betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitts in Bezug auf einen gesamten Arbeitsbereich der Arbeitsgerätebaugruppe definieren.
10. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei einer oder mehrere der Vielzahl von Betriebsmodi eine Überlappung des betriebskontaktfähigen Oberflächenabschnitts in Bezug auf eine oder mehrere Seiten der Arbeitslänge und/oder der Arbeitsbreite der Arbeitsgerätebaugruppe definieren.
11. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei: das Herstellen des Betriebskontaktes durch die Arbeitsgerätebaugruppe Anwenden einer Behandlung auf den jeweiligen Oberflächenabschnitt des Arbeitsbereichs umfasst; und das Lösen des Betriebskontaktes durch die Arbeitsgerätebaugruppe Unterbrechen der Anwendung der Behandlung auf den jeweiligen Oberflächenabschnitt des Arbeitsbereichs umfasst.
12. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei: das Herstellen des Betriebskontaktes durch die Arbeitsgerätebaugruppe Bewegen der Arbeitsgerätebaugruppe in physischen Eingriff mit dem jeweiligen Oberflächenabschnitt des Arbeitsbereichs umfasst; und das Lösen des Betriebskontaktes durch die Arbeitsgerätebaugruppe Bewegen der Arbeitsgerätebaugruppe heraus aus dem physischen Eingriff mit dem jeweiligen Oberflächenabschnitt des Arbeitsbereichs umfasst.
13. System (200) zum Steuern eines Arbeitsvorgangs in einem Arbeitsbereich (120), wobei das System umfasst: eine Arbeitsmaschine (100), die eine Arbeitsgerätebaugruppe (102) umfasst, die zumindest eine Arbeitslänge (106) und eine Arbeitsbreite (114) definiert und in Reaktion auf Steuersignale so konfiguriert ist, dass sie einen Betriebskontakt mit einem Oberflächenabschnitt des Arbeitsbereichs herstellt oder diesen löst; und einen oder mehrere Prozessoren (210, 212, 240), die funktionell mit der Arbeitsmaschine verbunden und so konfiguriert sind, dass sie die Durchführung von Schritten in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 steuern.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Arbeitsmaschinen mit zugehörigen Arbeitsgeräten, die beispielsweise durch selbstfahrende Arbeitsfahrzeuge gezogen werden oder anderweitig mit diesen verbunden sind, und insbesondere ein Verfahren und ein System zur Steuerung eines Betriebskontaktes solcher Arbeitsgeräte in Bezug auf deren Arbeitsbereich. HINTERGRUND 1A-4 zeigen verschiedene Beispiele von Arbeitsmaschinen 100 und zugehörigen Arbeitsgerätebaugruppen 102, deren Beschreibung lediglich zur Veranschaulichung bestimmter Probleme dient, die durch ein System und Verfahren der vorliegenden Offenbarung gelöst werden. Eine Arbeitsmaschine 100 und die zugehörige Arbeitsgerätebaugruppe 102 im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist in keiner Weise auf die folgenden Beispiele beschränkt, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.1A und 1B veranschaulichen eine Bodenbearbeitungsmaschine 100, die ein Arbeitsfahrzeug umfasst, das eine Arbeitsgerätebaugruppe 102 zieht, die einen Rahmen aufweist, der eine Vielzahl von Werkzeugen zur Bearbeitung (z.B. zum Aufreißen) des Geländes trägt, wenn sie für einen Betriebskontakt in dieses abgesenkt ist. Die Arbeitsgerätebaugruppe hat eine physische Länge 104, die von einer Arbeitslänge 106 unterschieden werden kann, oder in anderen Worten eine Kombination aus einer vorderen Arbeitslänge 108, die einem vorderen Arbeitsbereich 116 der Baugruppe entspricht, und einer hinteren Arbeitslänge 110, die einem hinteren Arbeitsbereich 118 der Baugruppe entspricht. Die Arbeitsgerätebaugruppe in diesem Beispiel hat auch eine physische Breite 112, die generell einer Arbeitsbreite 114 der Vielzahl von Werkzeugen entspricht, was jedoch bei anderen Ausführungsformen der Arbeitsmaschine nicht unbedingt der Fall ist. In dem gezeigten Beispiel besteht die gesamte Arbeitslänge der Baugruppe aus Aufreißwerkzeugen, in alternativen Ausführungsformen können eine vordere und eine hintere Arbeitslänge jedoch auch aus anderen Werkzeugen für andere Zwecke im selben Vorgang bestehen.2A und 2B zeigen eine Sprühmaschine 100 mit einem Arbeitsfahrzeug mit einer ersten Arbeitsgerätebaugruppe 102a, die in dessen vorderes Ende integriert, montiert oder anderweitig daran befestigt ist, und einer zweiten Arbeitsgerätebaugruppe 102b, die in dessen hinteres Ende integriert, montiert oder anderweitig daran befestigt ist. Jede der Arbeitsgerätebaugruppen umfasst jeweils einen vorderen Arbeitsbereich 116a, 116b und einen hinteren Arbeitsbereich 118b, 118b, die z.B. mit verschiedenen Düsen ausgestattet und für die Bearbeitung eines Geländes durch Aufsprühen des Produkts konfiguriert sind. Die Düsen können beispielsweise in verschiedenen Reihen oder Stufen angeordnet sein, um in verschiedenen Bereichen zu sprühen, wenn sie mit der Bodenoberfläche in Betriebskontakt sind, oder sie können in einer einzigen Reihe angeordnet sein, aber so konfiguriert sein, dass sie in verschiedenen Richtungen sprühen (z.B. vorne und hinten), wenn sie mit der Bodenoberfläche in Betriebskontakt sind.3 veranschaulicht eine Pflanzmaschine 100, die ein Arbeitsfahrzeug mit einer zugehörigen Arbeitsgerätebaugruppe 102 mit einem vorderen Arbeitsbereich 116 und einem hinteren Arbeitsbereich 118 umfasst, von denen mindestens eines eine Vielzahl von Werkzeugen zum Einbringen von Saatgut in den Boden umfasst, wenn sie in Betriebskontakt mit diesem abgesenkt ist.4 zeigt eine Mähdrescher-Arbeitsmaschine 100, die eine Arbeitsgerätebaugruppe 102 antreibt, mit einem vorderen Arbeitsbereich 116, der in verschiedenen Ausführungsformen so konfiguriert ist, dass er Erntegut erfasst und abschneidet, wenn er abgesenkt ist, und einem hinteren Arbeitsbereich 118, der in verschiedenen Ausführungsformen so konfiguriert ist, dass er das abgeschnittene Erntegut verarbeitet und/oder leitet.Gemäß 5 kann ein Arbeitsbereich 120 im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung beispielsweise ein Feld mit einer oder mehreren nicht befahrbaren Grenzen 122 (z.B. einer äußeren Grenze), einem inneren Vorgewende 124, das durch eine Vorgewendegrenze 126 definiert ist, und einem inneren Kernland 128 oder einem gleichwertigen Bereich für den Anbau von Erntegut oder eines anderen Pflanzenbestandes oder einer anderen Art von Bereich darstellen, der ein Gelände umfasst, das von einer oder mehreren Arbeitsgerätebaugruppen 102, die mit einer Arbeitsmaschine 100 verbunden sind, zu bearbeiten ist. Im Zusammenhang mit einem Feld als Arbeitsbereich kann es beispielsweise erforderlich sein, dass die Arbeitsmaschine den gesamten Arbeitsbereich (d.h. das Kernland) oder einen Teil davon durchquert, um ein Erntegut zu pflanzen, ein Erntegut zu behandeln, ein Erntegut zu ernten oder eine andere Aufgabe in Verbindung mit dem Erntegut oder dem Pflanzenbestand auszuführen, um einige nicht-einschränkende Beispiele zu nennen. In einigen Fällen kann ein Vorgewendebereich von der Arbeitsmaschine befahren werden, umfasst aber keinen zu bepflanzenden oder zu behandelnden Bereich,