NL1004450C2

NL1004450C2 - Inrichting voor het bewerken van grond.

Info

Publication number: NL1004450C2
Application number: NL1004450A
Authority: NL
Inventors: Cornelis Van Der Lely; Ary Van Der Lely
Original assignee: Maasland Nv
Priority date: 1996-11-06
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 1998-05-08
Also published as: EP0888043A1; WO1998019514A1; DE69711366D1; DE69711366T2; EP0888043B1

Description

INRICHTING VOOR HET BEWERKEN VAN GROND

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het bewerken van grond, voorzien van een voertuig met ten minste één daaraan gekoppeld landbouwwerk-5 tuig, en een meetsysteem voor het bepalen van de positie van het voertuig.

Om een nauwkeurige meting van de positie van het voertuig te verkrijgen, omvat, overeenkomstig de uitvinding, het meetsysteem een om een verticale as roteerbare laser-zen-10 der/ontvanger. In het bijzonder door het gebruik van een laser-zender/ontvanger en de om een verticale as roteerbare opstelling daarvan, wordt een nauwkeurige positiebepaling in polaire coördinaten mogelijk. Het meetsysteem is bij voorkeur verplaatsbaar en kan daardoor overal zijn opgesteld; desal-15 niettemin verdient het de voorkeur dit systeem op relatief korte afstand buiten of nabij de contouren van een, met het landbouwwerktuig te bewerken perceel op te stellen. In het bijzonder kan het meetsysteem op een hoek van een met het landbouwwerktuig te bewerken perceel zijn opgesteld. Behalve 20 dat het meetsysteem vast wordt opgesteld, is het ook mogelijk om het meetsysteem op het voertuig aan te brengen. Wel dient dan een vast opgesteld baken aanwezig te zijn, ten opzichte waarvan de positie van het voertuig wordt vastgesteld.

Om de inrichting geschikt te maken voor willekeuri-25 ge akkers, omvat het meetsysteem een computer met een geheugen, waarbij in het geheugen de contouren van een te bewerken perceel kunnen worden vastgelegd. Alhoewel het mogelijk is de contouren van een te bewerken perceel aan de hand van kaarten van te voren in het geheugen te brengen, is het gunstig, 30 wanneer de contouren van een te bewerken perceel in het geheugen worden vastgelegd door tijdens het over- of langs de contouren van het perceel bewegen van het voertuig de posi-tiecoördinaten van het voertuig in het geheugen te registreren. Met andere woorden, de akkerbouwer kan zelf de contouren 35 van het door hem te bewerken perceel in het geheugen vastleggen door eenvoudig met het voertuig het te bewerken perceel in het rond te rijden.

Wanneer het voertuig met een daaraan gekoppeld 10 044 5 ü 2 landbouwwerktuig bezig is een akker te bewerken, dan is het van belang te voorkomen dat het voertuig de contouren van de akker overschrijdt. Vandaar dat één of meer langs de contour (en) van het te bewerken perceel werkzame additionele 5 laserzender/ontvangers aanwezig zijn om overschrijding van deze contour(en) door het voertuig te signaleren, terwijl voorts middelen aanwezig kunnen zijn om het voertuig tot stilstand te brengen, zodra het de contour(en) van het te bewerken perceel overschrijdt. Deze maatregelen zijn van 10 groot belang wanneer het voertuig onbemand werkzaam is op de te bewerken akker. De laatstgenoemde middelen kunnen worden gevormd door tussen het meetsysteem en het voertuig werkzame radiografische communicatiemiddelen. Vandaar dat de uitvinding verder betrekking heeft op een inrichting voor het 15 bewerken van grond, voorzien van een voertuig met een daaraan gekoppeld landbouwwerktuig, en een meetsysteem voor het bepalen van de positie van het voertuig, waarbij de inrichting dan het kenmerk heeft dat het meetsysteem een laser-zender/ontvanger omvat voor het bepalen van de positie van 20 het voertuig, terwijl voorts tussen het meetsysteem en het voertuig werkzame radiografische communicatiemiddelen aanwezig zijn.

Om een goede werking van het meetsysteem te bevorderen is het voertuig voorzien van een laserreflector en 25 hoekmeetmiddelen om de stand van de laserreflector ten opzichte van de verticaal te bepalen, terwijl deze stand via de radiografische communicatiemiddelen aan de roteerbare laser-zender/ontvanger kan worden doorgegeven ter correctie van de met behulp hiervan verkregen voertuig-positiecoördina-30 ten. Ook is het echter mogelijk het voertuig te voorzien van een op een gestabiliseerd platform geplaatst of in een cardansysteem gehangen laserreflector. In het bijzonder wanneer aan het voertuig een ploeg is gekoppeld komt het voor dat het voertuig in een scheve stand over het land beweegt 35 met het gevolg dat ook de laserref lector, als deze niet gestabiliseerd is, scheef komt te staan. Met deze scheefstand dient rekening te worden gehouden bij de positiebepaling van het voertuig.

n i 3

Door het voertuig te laten bewegen over een perceel waarvan de contouren in het computergeheugen zijn gebracht en de combinatie van het meetsysteem en de radiografische communicatiemiddelen, wordt het mogelijk het voertuig zelf-5 rijdend uit te voeren. Het voertuig kan derhalve onbemand zijn en worden gecontroleerd vanuit een bedrijfsruimte waar een computer met monitor is opgesteld. Vanuit deze ruimte kan het voertuig dan radiografisch bestuurbaar zijn. Alhoewel het voertuig heen en weer beweegbaar is over de te bewerken 10 akker, waarbij het voertuig op de kopakker omkeert, is het gunstig wanneer het voertuig aan beide zijden is voorzien van eenzelfde, het perceel te bewerken, landbouwwerktuig, waarbij telkens één van deze landbouwwerktuigen in de niet-werkzame stand verkeert. Hierdoor wordt het mogelijk het voertuig met 15 de aangekoppelde landbouwwerktuigen zonder te keren door een bepaalde zij-achterwaarts of zij-voorwaarts gerichte verplaatsing heen en weer in de door de computer bepaalde richting over het te bewerken veld te bewegen.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de 20 hand van de bijgaande figuren, waarvan:

Figuur 1 een willekeurig perceel laat zien met daarop schematisch weergegeven de inrichting voor het bewerken van grond overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 2 de beweging van een onbemand voertuig met 25 aan beide zijden een aangekoppelde ploeg over een te bewerken perceel laat zien;

Figuur 3 de scheefstand van het voertuig in een ploegvore toont; en

Figuur 4 een uitvoering van een eenvoudig onbemand 30 voertuig laat zien met aan beide zijden een ploeg met één ploegschaar.

Figuur 1 toont een willekeurig perceel 1 met een inrichting voor het bewerken van grond, welke inrichting een voertuig 2 omvat met aan beide zijden een daaraan gekoppeld 35 landbouwwerktuig, in het bijzonder een ploeg 3, respectievelijk 4. De inrichting omvat voorts een meetsysteem voor het 1 0044 5 0 4 bepalen van de positie van het voertuig 2. Dit meetsysteem is daartoe voorzien van een om een verticale as roteerbare laser-zender/ontvanger 5, met ten minste één op het voertuig aangebrachte reflector 6. Met behulp van impulsvormig uitge-5 zonden lasersignalen welke, wanneer deze het voertuig 2 bereiken, door dit voertuig worden gereflecteerd en ontvangen in de laser-zender/ontvanger, kan de positie van het voertuig in polaire coördinaten r, φ worden bepaald. Uit het tijdsverschil tussen een uitgezonden en een daarop gereflecteerde 10 laserimpuls kan de afstand r worden bepaald, terwijl de hoek φ waaronder het gereflecteerde signaal de laser-zender/ontvanger bereikt ten opzichte van een referentierichting als tweede polaire coördinaat geldt. Wanneer de boer met het voertuig 2, waaraan al dan niet de landbouwwerktuigen 3, 4 15 kunnen zijn gekoppeld, het perceel in het rond rijdt, bij voorbeeld van A naar B en vervolgens naar C, D, E, F en weer naar A terug, dan kunnen, wanneer daarbij telkens de positie-coördinaten r, φ van het voertuig 2 worden bepaald, de contouren van het perceel 1 worden vastgelegd en opgeslagen 20 in het geheugen van een computer. Deze computer kan zijn opgesteld in de bedrijfsruimte van de boer. Wanneer het voertuig 2 onbemand is en radiografisch wordt bestuurd, kan optioneel een signalering worden ingebouwd met betrekking tot een mogelijke overschrijding van de contouren van het perceel 25 door het voertuig 2. Vandaar dat in de figuur 1 weergegeven uitvoeringsvormen op een aantal hoekpunten (B, C, D) van het perceel verdere laser-zenders/ontvangers zijn opgesteld en wel zodanig dat deze -een bundel kunnen uitzenden langs de desbetreffende contouren; deze laser-zender/ontvangers zijn 30 derhalve niet draaibaar om een as opgesteld, maar zenden de laserbundel in een vaste richting uit. Zodra het voertuig in laserbundel komt, wordt van dit voertuig een reflectie gekregen en gesignaleerd dat het voertuig de grens van het perceel heeft bereikt, waarop het kan worden stilgezet en 35 eventueel van richting kan veranderen. In figuur 1 zijn slechts drie van dergelijke vast opgestelde laser-zender/ont-vangers aangegeven. Het zal duidelijk zijn dat dergelijke laser-zender/ontvangers ook op de andere hoekpunten zullen 1 C ' · i 5 zijn opgesteld. Het stilzetten van het voertuig 2 of het keren daarvan geschiedt door radiografische besturing vanuit het bedrijfsgebouw waar het computersysteem is opgesteld. Wanneer de contouren van het te bewerken perceel in het 5 geheugen van de computer zijn gebracht, kan in de computer de beste bewerkingsrichting worden bepaald. In figuur 1 kan dit de richting zijn parallel aan de lijn A-B. Wanneer het onbemande voertuig met de beide landbouwwerktuigen 3 en 4 nabij het punt A wordt opgesteld, kan het voertuig, nadat dit 10 radiografisch gestart is, in de richting van punt B bewegen en langs de weg A-B een landbouwkundige bewerking, in het onderhavige geval een ploegbewerking, uitvoeren. Wanneer het voertuig met de landbouwwerktuigen de lijn B-C nadert, dan is het gunstig om in plaats van het voertuig 180* te keren, het 15 voertuig een zij-voorwaarts gerichte verplaatsing te laten maken (zie figuur 2), waarna vervolgens het voertuig weer parallel aan de lijn A-B kan bewegen in de richting van de lijn A-F. Wanneer het voertuig de lijn A-F genaderd is, dan zal het voertuig een zij-achterwaarts gerichte verplaatsing 20 ondergaan en vervolgens weer parallel aan de lijn A-B bewegen in de richting van de lijn B-C. Door aldus heen en weer te rijden onder een telkenmale zijdelingse verplaatsing kan het hele perceel worden bewerkt.

Wanneer een ploegbewerking wordt uitgevoerd, zal 25 het voorkomen dat het voertuig 2 met een van zijn wielen in de ploegvore beweegt en derhalve een scheefstand aanneemt, zoals is aangegeven in figuur 3. Wanneer het voertuig scheef staat, staat ook de daarop aangebrachte reflector 6 scheef en ontstaat een meetfout in de afstand r van het voertuig tot de 30 laser-zender/ontvanger 5. Om deze fout te corrigeren dienen op het voertuig hoekmeetmiddelen aanwezig te zijn om de scheve hoek α vast te stellen en om de grootte daarvan radiografisch toe te zenden aan de computer in de bedrijfsruimte, zodat deze bij de berekening van de afstand tussen 35 het voertuig en de laser-zender/ontvanger met de afstand van het voertuig rekening kan houden. In figuur 4 is een eenvoudig onbemand voertuig 2 afgebeeld, met aan beide zijden een ploeg 3, respectievelijk 4; deze ploegen hebben slechts één V ' 6 ploegschaar. Het voertuig heeft twee reflectiemasten met elk een reflector 6, hetgeen van voordeel is doordat dan bij iedere meting door de laser-zender/ontvanger tegelijkertijd de rijrichting van het voertuig kan worden bepaald. Wanneer 5 het voertuig slechts één reflector heeft, dan blijkt een afwijkende rijrichting pas na een aantal metingen; dus nadat het voertuig een zekere afstand in de verkeerde richting heeft afgelegd, en vindt correctie te laat plaats. Voor een eenvoudig voertuig zoals in figuur 4 is afgebeeld, kan 10 volstaan worden met een relatief lichte dieselmotor, bijvoorbeeld van 30 kW. Het voertuig heeft geen cabine nodig; er hoeven geen wielen met luchtbanden aanwezig te zijn, twee stalen wielen met een efficiënte anti-slip, in bijvoorbeeld de vorm van stalen schoepen, zijn voldoende. Het voertuig 15 heeft geen versnellingen nodig, alleen een vooruit- en achteruitregeling, en geen hefinrichting. Na elke zijdelingse verplaatsing aan het einde van een bewerkingsgang parallel aan de aangegeven richting dient het voertuig slechts te kantelen, zodat alleen de ploegschaar achter het voertuig, 20 dat wil zeggen achter gezien in de bewegingsrichting, in de grond wordt gebracht.

i 0 0 44 50

Claims

1. Inrichting voor het bewerken van grond, voorzien van een voertuig met ten minste één daaraan gekoppeld landbouwwerktuig, en een meetsysteem voor het bepalen van de 5 positie van het voertuig, met het kenmerk, dat het meetsysteem een om een verticale as roteerbare laser-zender/ontvanger omvat.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het meetsysteem op relatief korte afstand buiten of nabij 10 de contouren van een, met het landbouwwerktuig te bewerken perceel is opgesteld.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het meetsysteem op een hoek van een met het landbouwwerktuig te bewerken perceel is opgesteld.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het meetsysteem verplaatsbaar is.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het meetsysteem op het voertuig is aangebracht, terwijl voorts een vast opgesteld baken aanwezig is, ten opzichte 20 waarvan de positie van het voertuig wordt vastgesteld.

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het meetsysteem een computer met een geheugen omvat, waarbij in het geheugen de contouren van een te bewerken perceel zijn vastgelegd.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de contouren van een te bewerken perceel in het geheugen worden vastgelegd door tijdens het over of langs de contouren van het perceel bewegen van het voertuig de positiecoordina-ten van het voertuig in het geheugen te registreren.

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat één of meer langs de contour(en) van het te bewerken perceel werkzame additionele laser-zender/ontvan-gers aanwezig zijn om overschrijding van deze contour(en) door het voertuig te signaleren.

9. Inrichting volgens een der conclusies 6 - 8, met het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn om het voertuig tot stilstand te brengen, zodra het de contour(en) van het te bewerken perceel overschrijdt.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat, bij een op het land opgesteld meetsysteem, de middelen worden gevormd door tussen het meetsysteem en het voertuig 5 werkzame radiografische communicatiemiddelen.

11. Inrichting voor het bewerken van grond, voorzien van een voertuig met een daaraan gekoppeld landbouwwerktuig, en een meetsysteem voor het bepalen van de positie van het voertuig, met het kenmerk, dat het meetsysteem een laser- 10 zender/ontvanger omvat voor het bepalen van de positie van het voertuig, terwijl voorts tussen het meetsysteem en het voertuig werkzame radiografische communicatiemiddelen aanwezig zijn.

12. Inrichting volgens conclusie 10 of 11, met het 15 kenmerk, dat het voertuig is voorzien van een laserreflector en hoekmeetmiddelen om de stand van de laserreflector ten opzichte van de verticaal te bepalen, terwijl deze stand via de radiografische communicatiemiddelen aan de roteerbare laser-zender/ontvanger kan worden doorgegeven ter correctie 20 van de met behulp hiervan verkregen voertuig-positiecoördina-ten.

13. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het voertuig is voorzien van een op een gestabiliseerd platform geplaatst of in een cardansysteem 25 gehangen laserreflector.

14. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de computer is voorzien van een programma om uit de in het geheugen daarvan opgeslagen contouren van het te bewerken perceel de richting te bepalen waarin bij 30 voorkeur het perceel dient te worden bewerkt.

15. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het voertuig zelf rijdend is uitgevoerd.

16. Inrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat het voertuig radiografisch bestuurbaar is.

17. Inrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het voertuig aan beide zijden is voorzien van een zelfde het perceel te bewerken landbouwwerktuig, waarbij telkens één van deze landbouwwerktuigen in de niet werkzame stand ver- keert.

18. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het voertuig met de aangekoppelde landbouwwerktuigen zonder te keren, doch na een bepaalde zij-achterwaarts of 5 zij-voorwaarts gerichte verplaatsing, heen en weer in de door de computer bepaalde richting over het te bewerken veld kan worden bewogen.

19. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elk van de landbouwwerktuigen wordt 10 gevormd door een ploeg.