[发明专利]安全的自主式农用机械

说明书

一种系统(100)包括自主行驶的农用机械(105)和沿农业种植区(110)的边界(115)安装的一系列转换器(120)。转换器(120)被配置成响应于输入的第一信号而发出第二信号。自主行驶的农用机械(105)包括：用于在农用机械(105)的周围环境中发出第一信号的发送装置(130)、用于接收响应于第一信号而发出的第二信号的接收装置(135)以及处理装置，处理装置被配置成基于所接收的第二信号来确定农用机械(105)相对于边界(115)的位置。在此，转换器(120)在边界(115)的第一区段(150)上的布置和/或转换特性被设计成与在边界(115)的第二区段(155)上不同。

本发明涉及一种自主式农业设备。本发明尤其涉及一种对可自主行驶的农用机械的控制。

在现代农业中使用自主行驶的农用机械来播种、照料或收割作物。例如，自动联合收割机可以很大程度上自主地收割完谷物田。在此，自动联合收割机自动地转向并且精确地沿着谷物的收割棱边行驶。自主式拖拉机可以伴随联合收割机，并且持续地在挂车中接纳收获的谷物。

与公共道路交通中的自主式机动车辆不同的是，自主式农用机械通常不必考虑其他车辆或交通参与者，并且也通常无关乎交通规则。另一方面可能出现障碍物，例如沟渠、坑洼或斜坡，在公共道路交通中是不必考虑这些障碍物的。此外，农用机械的控制必须根据农业功能进行，该农业功能例如涉及对种植的作物进行处理。必须确保自主式农用机械不容易离开预先确定的农业种植区。

为了确保这一点，通常确定农用机械的绝对位置并且将该绝对位置与农用机械应在其中进行操作的预先确定的地理区域进行比较(“地理围栏”)。如果存在农用机械离开该区域的危险，则可以使该农用机械转向或停止。这种方案的可靠性主要取决于正确的位置确定。如果为此目的使用基于卫星的全球导航系统(GNSS)，则干扰或系统误差可能导致错误地确定位置。在特定的条件下(例如在信号路径被阻断时)，位置确定可能完全失效。

本发明所基于的目的之一在于，提供一种用于可靠地运行可自主行驶的农用机械的经改进的技术。本发明借助于独立权利要求的主题来实现该目的。从属权利要求给出优选的实施方式。

根据本发明的第一方面，一种系统包括自主行驶的农用机械和沿农业种植区的边界安装的一系列转换器。转换器被配置成响应于输入的第一信号而发出第二信号。自主行驶的农用机械包括：用于在所述农用机械的周围环境中发出所述第一信号的发送装置、用于接收响应于所述第一信号而发出的所述第二信号的接收装置、以及处理装置，所述处理装置被配置成基于所接收的第二信号来确定所述农用机械相对于所述边界的位置。在此，转换器在所述边界的第一区段上的布置和/或转换特性被设计成与在所述边界的第二区段上不同。

农用机械接近边界一般表示尚不能明确地确定农用机械的位置的信息。在常见的系统中，转换器大多是统一实施并且等距地布置的，因此这些转换器不允许做出关于农用机械的位置的其他论断。通过所选择的布置和/或转换特性，除了转换器存在于扫描区域中之外还可以提供附加的信息。由此可以区分边界的不同区段。农用机械也可以根据特定的区段来控制。因此，例如可以标记边界的特殊位置，例如用于自主行驶的起点或终点。当接近起点或终点时，农用机械例如可以停止，而在接近其余边界时则改变其路线。

系统不依赖于从卫星辅助的导航系统(例如GPS、GLONASS或GALILEO)接收信号。即使在卫星信号接收条件困难的条件下，也能够通过转换器确保农用机械不离开种植区。因此，能够提高农用机械、种植区的周围环境、种植区外的人或物体的安全性。通过转换器的布置和/或设计所提供的附加位置信息可以用于位置的一阶近似或者与其他信息相融合，以便更准确或更可靠地确定农用机械的位置。农用机械可以在不同区段上对边界做出不同的反应。

所述转换特性优选涉及所述第二信号相对于所述第一信号的强度。如果转换器是反射器，则该反射器可以具有预先确定的形状或大小，以便相应地更强地或不那么强地发出第二信号。如果该转换器是应答器，则该应答器也可以改变频率、调制或者施加到第二信号上的消息，以便提供指配给该转换器的特征信息。在农用机械方面可以已知转换器与其位置之间的指配关系。