本发明涉及用于运行由农用作业车辆和至少一个布置在这个作业车辆上的作业器具构成的系统的方法。此外，本发明还涉及由农用作业车辆和至少一个布置在这个作业器具上的作业器具构成的系统以及用于由农用作业车辆和至少一个布置在这个作业车辆上的作业器具构成的系统的控制装置。
背景技术：
由农用作业车辆和布置在这个作业车辆上的作业器具构成的系统通常形成了用于耕作农用田地的基础。借助作业车辆，作业器具在田地上运动并且借助辅助驱动器来驱动，以便执行耕作步骤，如土壤耕作、播种、栽培、收割、施肥或喷药。在此，作业器具在田间行驶的情况下通常联排(reihengebunden)运行，由此引起列与列彼此间的要维持的预定的侧向间距。此外，规定了在一列内在农作物的单个植株之间的限定的间距，这些间距依赖于农作物来选择。在相邻的列之间的侧向间距以及在各列内的间距，也就是说植株间距数，被选择为使得针对各农作物确保了每个单位面积的尽可能最大的收获量。因此在各种耕作步骤的实施方案中需要高精确度。
由作业车辆和布置于其上的作业器具构成的系统的驾驶通过操作人员进行，操作人员预定在田间行驶期间的行驶速度。为此为作业车辆配设控制装置，该控制装置可以被设置成用于设定和维持恒定的行驶速度。行驶速度的预定通过操作人员完成，操作人员遵循对有待耕作的田地的土质的已经获得的主观印象。针对控制装置不被设置成用于维持恒定的行驶速度的情况，操作人员必须主动控制行驶速度。
由ep2907385a1公知了一种用于运行由实施成拖拉机的农用作业车辆和布置在该作业车辆上的大田喷雾机构成的系统的方法。大田喷雾机具有杆，该杆基于逐渐变大的作业宽度承受由转弯行驶时惯性力引起的越来越高的机械负荷。为了检测机械负荷，在杆上布置加速度传感器，该加速度传感器在出现到该杆上的机械负荷时检测这个机械负荷的值，机械负荷超过了布置在杆上的阻尼器件的阻尼性能。这个值被发送给在拖拉机的车舱内的输出装置，以便向拖拉机的操作人员发出在大田喷雾机的杆上出现了高机械负荷的信号，这种高机械负荷会导致杆受损或导致阻尼器件的磨损加剧。通过借助输出装置显示机械的负荷峰值，操作人员应当停车调整行驶速度或行驶方式。
技术实现要素：
基于之前所说明的现有技术，现在本发明所要解决的技术问题是，提供用于运行由农用作业车辆和至少一个布置在这个作业车辆上的作业器具构成的系统的方法以及提供由农用作业车辆和至少一个布置在该作业车辆上的作业器具构成的系统，以便在运行系统时实现改善的质量和数量。这就是说，应当在考虑到达到尽可能最大的产量的情况下达到对田地的尽可能快速的耕作。
这个技术问题从方法技术角度出发通过权利要求1的特征来解决。从装置技术角度出发，通过并列的权利要求9的特征来解决。下面的从属权利要求分别描述了本发明的有利的改进设计方案。此外，用于由农用作业车辆和至少一个布置在这个作业车辆上的作业器具构成的系统的控制装置是并列的权利要求12的主题，该控制装置被设置成用于实施按本发明的方法。
按照本发明建议了一种用于运行由农用作业车辆和至少一个布置在这个作业车辆上的作业器具构成的系统的方法，作业器具在田间行驶的情况下联排运行。此外考虑拖拉机、牵引车辆、器材载体或自行驶的收割机作为农用作业车辆，作业器具安装在这些作业车辆上或者被作业车辆牵引。系统包括配属于作业车辆的控制装置以及至少一个布置在作业器具上的、具有加速度传感器以及存储和发送单元的传感器单元。
控制装置和至少一个传感器单元彼此无线地通信。代表垂直加速度的信号由至少一个加速度传感器连续地检测并且由发送单元发送给控制装置。至少一个加速度传感器的信号由控制装置加以评估，用以确定作业器具的运动幅度。根据由控制装置确定的运动幅度来确定最大行驶速度，该最大行驶速度在田间行驶期间确保至少一个作业器具维持联排性以及植株间距数。
如下的作业器具被视为联排式作业器具，其具有多个并排布置的作业单元，这些作业单元用于对田地土壤以及处于其上的农作物进行耕作或处理。作业单元彼此间的间距限定了各个列间距，在这些列间距内通过作业器具实现对田地土壤的耕作。田地或田地土壤的耕作的质量决定性地依赖于是否维持列间距以及植株间距数。作业器具的基于行驶速度和土质在基本上竖直的方向上的运动尤其可能导致维持时的偏差，偏差可能影响耕作的质量或者作业产能。为了抵抗这一点，借助由至少一个加速度传感器检测到的加速度值确定作业器具的运动幅度。
此外，也可以确定它们的频率。因此可以检测在作业器具上振动的出现。若运动幅度超过了能给定参数的阈值，那么由控制装置确定最大行驶速度。由控制装置确定的最大行驶速度与土质以及由此引起的作业器具的运动相匹配，该运动可以由运动振幅推导出。能给定参数的阈值预定的是，在多大数量级的运动幅度内能通过作业器具实现精确的耕作。这些阈值在此依赖于分别使用的作业器具的类型和运行方式而变化。因此在考虑到土质以及因此在最大效率下使用各作业器具时的运行条件的情况下可以达到在耕作田地时的尽可能最大的精确度。
而在按ep2907385a1的方法中，仅考虑行驶速度和行驶方式，其方式是：鉴于作业器具的磨损和使用寿命而监视对构造成大田喷雾机的作业器具的机械负荷产生的影响，但不监视对作业器具的田地耕作或田地土壤耕作的结果产生的影响。
配属于作业车辆的控制装置可以布置在作业车辆的车舱中。控制装置同样可以构造成移动的数据接收器，其由作业车辆的操作人员携带。移动的数据接收器例如可以实施成智能手机或平板电脑。在传感器单元与控制装置之间的无线的通信在此借助蓝牙由整合到传感器单元中的发送单元来实现。低功耗蓝牙(bluetoothlowenergy，缩写ble)—无线电标准的使用在此尤为合理，因为由此实现了作业器具上的至少一个传感器单元的高运行时间。
优选可以通过控制装置使作业车辆的行驶速度自动与所确定的最大行驶速度相匹配。各自的行驶速度与土质的自动的匹配近似线性地影响运动的频率以及作业器具的运动幅度。当控制装置本身或附加的控制装置被设置成用于适应作业车辆的当前的行驶速度时，自动的匹配就是有利的。
此外，可以在输出装置上将作业车辆的由控制装置确定的最大行驶速度可视化。可视化一方面向操作人员显示所选择的行驶速度对作业器具的运行特性的影响。为此可以附加地将由传感器单元接收到的值可视化。另一方面，可视化用于指示操作人员，在不存在相应的用于作业车辆的自动的速度调节的控制设备时，手动调整当前的行驶速度。
按照一个优选的改进设计方案，由位置定位系统接收到的位置信号可以被发送给控制装置，由控制装置将位置信号配属给各自的由至少一个加速度传感器检测到的代表竖直加速度的信号。传感器单元为此具有附加的传感器，其被设置成用于接收位置定位信号。位置定位信号，如加速度传感器的信号那样，至少暂时储存在传感器单元的存储单元中，以便在更晚的时间点上可以读取这些信号。
因此，借助所检测到的位置信号可以由控制装置对所检测到的运动幅度和其频率进行制图。借助制图的数据可以为由作业车辆和作业器具构成的、耕作田地或轮作田的系统建立起独特的运动变化曲线。这种运动变化曲线可以在重新耕作同一田地或轮作田时通过系统来获取，以便事先调整行驶速度。在此可以通过重新检测竖直加速度在进一步耕作田地时更新运动变化曲线。
该方法的一个优选的改进设计方案规定，由控制装置对至少一个加速度传感器的信号进行评估，用以识别运行状况。因此，可以通过相应地评估至少一个加速度传感器的信号确定作业器具的运行小时，因为作业器具的实际的运行小时经常由于作业车辆的频繁更换而与作业车辆的运行小时计数器不一致。在此，可以通过至少一个运动传感器识别不同的运行状况，如作业器具的存放、运输和工作运行。由储存在存储单元中的数据可以通过控制装置确定不同的运行状况的各自的持续时间。
优选可以由控制装置向布置在作业器具上的传感器单元的发送单元指派独特的标记，借助该标记由控制装置辨认出作业器具。标记可以涉及发送单元的固定指派的、单义的(eindeutig)地址。借助标记可以在控制装置中获取关于各作业器具的专用的数据。专用的数据此外可以包括作业器具的类型，运动变化曲线或运行持续时间，以及针对辨认出的作业器具的运行还包括预定，如最大的驱动力矩。因此可以由控制装置将信号转达给变速器控制器，该变速器控制器提供了在作业车辆的辅助驱动器上对于作业器具来说允许的扭矩。
此外，传感器单元可以包括至少一个另外的传感器，通过该另外的传感器可以检测另外的物理参量。因此，传感器单元附加地包括湿度传感器和温度传感器或液位传感器。
通过控制装置确定加速度幅度可以用于控制变速器控制器。这种组合能有利地使用在用于播撒流体的作业器具上。在此例如涉及大田喷雾机或具有精密分配器的肥料桶，其布置在作业车辆上且被这个作业车辆驱动。在田间行驶期间在播撒流体的作业器具的流体容器中的液位的连续的变化在逐渐排空的情况下导致了运动幅度基于在驶过地面不平处时的竖直加速度而变化。由此可以推断出在流体容器内的液位变化。因为携带了具有满的流体容器的作业器具的作业车辆需要不同于携带了具有空的流体容器的作业器具的作业车辆那样的变速器设定，所以可以相应地驱控变速器控制器。附加地，可以设有液位传感器，其将液位信号转达给控制装置，由此能更为精确地驱控变速器控制器。
按照权利要求9，为了解决本文开头所提出的技术问题，建议了一种由农用作业车辆和至少一个布置在该作业车辆上的作业器具构成的系统，该系统在田间行驶的情况下联排运行。系统包括配属于作业车辆的控制装置以及至少一个布置在作业器具上的、具有加速度传感器以及存储和发送单元的传感器单元，控制装置和传感器单元彼此无线地通信。至少一个加速度传感器连续地向控制装置发出代表竖直加速度的信号，该控制装置被设置成用于评估至少一个加速度传感器的信号来确定作业器具的运动幅度以及依赖于运动幅度来确定如下行驶速度，该行驶速度确保至少一个作业器具在田间行驶期间维持联排性。至少一个传感器单元的布置可以优选在作业器具的暴露的部位处实现。也可以考虑在作业器具上布置探测设备，该探测设备由于地面不平而发生偏转。在探测设备上又布置着至少一个传感器单元。探测设备在此可以实施成布置在机架上的探测轮。借助机架可以将探测设备以能拆卸的方式布置在作业器具上。
有利的是，至少一个传感器单元可以加装在作业器具上。实现了传感器单元的事后的安装，该传感器单元能与在加装情况下实施成便携式数据接收器的控制装置无线地通信，特别是通过低功耗蓝牙—无线电标准来通信。因此不需要为作业车辆加装附加的控制装置。取而代之的是使用设计成智能手机或平板的便携式数据接收器。在便携式数据接收器上可以几乎实时地可视化由传感器检测到的数据以及依赖于运动幅度确定的行驶速度。因此操作人员可以利用这些信息，手动地使各自的行驶速度客观地借助测量值的可视化而匹配于土质/悬挂式农具上的运动。为此将相应的程度代码储存在移动的数据接收器上，其实施成用于评估加速度传感器的信号以及确定最大行驶速度。
此外，传感器单元可以具有至少一个另外的用于检测另外的物理参量的传感器。至少一个另外的传感器为此可以实施成湿度和温度传感器。
此外，建议了一种用于由农用作业车辆和至少一个布置在这个作业车辆上的作业器具构成的系统的控制装置，该系统在田间行驶的情况下联排运行，其特征在于，控制装置被设置成用于执行按照权利要求1至8任一项的方法。
控制装置优选可以设置用于驱控变速器控制器。在此可以根据所确定的行驶速度进行驱控。此外可以在控制装置中储存专门针对作业器具的运行变化曲线，该运行变化曲线包括针对变速器控制器的参数。控制装置可以通过借助传感器单元辨认作业器具来确定专用的运行变化曲线。
附图说明
本发明并不局限于并列的权利要求或从属于它们的权利要求的特征的所说明的组合。此外也可以实现将单个特征彼此进行组合，只要是它们来自权利要求、接下来对本发明的优选的实施形式的说明或直接来自附图。权利要求通过使用附图标记对附图的参考不应当限制权利要求的保护范围。
附图中示出了接下来要阐释的本发明的有利的实施形式。在附图中：
图1示出由农用作业车辆和作业器具构成的系统示意性视图；
图2示出由农用作业车辆和作业器具以及布置在该作业器具上的探测设备构成的系统的示意性视图；以及
图3是传感器单元的结构的示意图。
具体实施方式
在图1中示出了由农用作业车辆1和联排运行的作业器具2构成的系统20的示意性视图。作业车辆1可以实施成拖拉机、系统车辆(也称为牵引车辆)、器材载体或自行驶的收割机。作业器具2实施成如下的悬挂式农具，其能通过相应的容纳器件，例如前部或尾部起重装置安装在拖拉机上或自行驶的联合收割机的送入通道上并且被这个拖拉机或送入通道来承载，或者该悬挂式农具被作业器具2牵引，例如撒播机或类似物。作业器具2联排地，这就是说在维持相邻的有待耕作的列的侧向间距以及植株间距数的情况下进行作业。
作业器具2的驱动通过作业车辆1的变速器3的辅助驱动器4实现。为了驱控变速器3或辅助驱动器4，作业车辆1具有变速器控制器6。在作业器具2上布置着至少一个传感器单元14。用附图标记9标注作业器具2的竖直运动，这个作业器具在驶过有待耕作的田地土壤10时实施这种竖直运动。也包括作业器具2的振动的竖直运动9的频率和运动幅度，决定性地依赖于行驶经过的田地土壤10的表面特性以及作业车辆1的各自的行驶速度，作业器具2用该行驶速度在田地土壤10上运动。
配属于作业车辆1的控制装置5在信号技术上(signaltechnisch)与输出装置7连接，该输出装置用于提供至少是作业车辆1的运行参数。此外，控制装置5在信号技术上与作业车辆1的变速器控制器6以及作业器具2的至少一个传感器单元11连接。通信在此有线式，例如通过can总线来实现，或者无线式通过无线电网络实现。此外设有位置信号接收单元8，其被布置在作业器具2上。位置信号接收单元8在信号技术上与控制装置5连接。控制装置5布置在作业车辆1上。控制装置5备选可以构造成移动的数据接收器，其由作业器具2的操作人员随身携带。例如使用智能手机或平板电脑作为移动的数据接收器。为此将相应的程序代码储存在移动的数据接收器上，程序代码实施成用于评估加速度传感器21的信号以及用于确定最大行驶速度。
在图2中示出了由农用作业车辆1和联排运行的作业器具2构成的系统20的示意性视图。在作业器具2上布置着探测设备11。探测设备11包括探测轮12，探测轮借助框架13铰接在作业器具2上。探测轮12跟随田地土壤10的地面轮廓，由此发生了竖直的偏转。在框架13上布置有另外的传感器单元14。
在图3中示出了传感器单元14的结构的示意图。传感器单元14包括加速度传感器21、至少一个附加的传感器22、存储单元23、发送单元24以及能量供应单元25。此外可以设有位置信号接收单元26。由存储单元23储存通过加速度传感器21检测到的、代表作业器具2的竖直加速度的信号。借助加速度传感器21识别以及连续地检测作业器具2或者探测设备11的竖直运动9。按照低功耗蓝牙—无线电标准工作的发送单元24将由加速度传感器21检测到的信号传递给控制装置5。至少一个附加的传感器22可以实施成湿度和温度传感器。自给自足地工作的传感器单元14能加装地安装在作业器具2上。能加装地安装传感器单元14具有这样的优势，即，这种传感器单元也可以使用在较老的作业器具2上。
为了运行系统20规定，将由至少一个加速度传感器21连续检测到的、代表竖直加速度的信号发送给控制装置5。由控制装置5评估至少一个加速度传感器21的信号，用以确定作业器具2的运动幅度以及其频率。在这种评估的基础上，依赖于运动幅度确定最大行驶速度，该最大行驶速度在有待耕作的田地土壤10上行驶期间确保至少一个作业器具2维持联排性和/或植株列间距。这个间距的维持或在耕作田地土壤10时的精确度对达到最大产量或者尽可能最佳的资源利用而言很重要。
例如按本发明的方法借助实施成单粒播种机的作业器具2来说明。为了在耕作田地土壤10时达到尽可能最大的效率，力求高的行驶速度。为此可以借助控制装置5设定如下的恒定的行驶速度，作业车辆1和布置在其上的作业器具2以该行驶速度在田地土壤10上运动。依赖于行驶经过的田地土壤10的表面特性，在实施成单粒播种机的作业器具2上出现了脉动式的加速度、竖直运动9和/或不同振幅和不同频率的振动。由此引起的用于播撒种子的设备的运动导致了严重的精确度损失，这在之后的时间点上表现为收割时产量降低。因为作业器具的运动决定性地依赖于行驶经过的田地土壤10的表面特性或作业车辆1的行驶速度，所以有关作业器具2的运动幅度的信息对作业车辆1的操作人员来说，尤其对驱控作业车辆1和变速器3而言有着重大意义。由控制装置5确定的最大行驶速度被用于自动调整作业器具1的行驶速度，最大行驶速度在遵守边界条件的情况下能实现作业器具2的精确地运行。由此可以在遵守针对作业器具2运行时所需的精确度的边界条件的情况下达到最大效率。
输出装置7将由控制装置5确定的作业车辆1的最大行驶速度可视化。因此当通过控制装置5无法实现作业车辆1的行驶速度的自动调整时，操作人员可以手动地使各自的行驶速度与所确定的最大行驶速度相匹配。
此外，可以在实施成控制装置5的移动的数据接收器上向操作人员显示作业车辆1的特定的最大行驶速度。操作人员可以利用这些信息，以便手动地使行驶速度客观地通过测量值和特定的最大行驶速度的可视化与地面特性或者作业器具2的运动相匹配。尤其在较老的作业车辆中可能就是这样的情况，因为这些作业车辆通常不具有电子的速度调节。
此外，将由位置定位系统接收的位置信号发送给控制装置5，位置信号由控制装置5配属给各自的由至少一个加速度传感器21检测到的、代表竖直加速度的信号。位置信号以及由加速度传感器21检测到的信号被储存在传感器单元14的存储单元23中。因此，当在此期间在其作用范围内没有为接收传感器单元14的数据所设置的控制装置5时，也能在之后的时间点上调取这些数据。
由识别作业器具2的不同的运行状况得出了传感器单元14的附加的应用情形。作为作业器具2的运行状况，对作业器具2的存放、向有待耕作的田地运输或在有待耕作的田地之间的运输以及在有待耕作的田地上的作业进行区分。在存放的情形下，传感器单元14不提供任何可以推导出作业器具2的运动的数据。位置信号接收单元8相应地不记录作业器具2的位置变化。在运输作业器具2时，由加速度传感器21检测表征道路运输的专用的测量值。当作业器具2用于在田地上耕作时，相应地也适用于作业器具2的实际的作业。借助由传感器单元14接收的数据通过控制装置5在运行状况之间进行区分使得能检测真实的运行状况。
当播撒流体的作业器具2具有附加的传感器22来确定在作业器具2的流体容器中的液位时，在这个作业器具中得出了另一种应用可能性。通过控制装置5确定当前的液位被用于自动地驱控变速器控制器6。作业车辆1在满的流体容器情况下以不同于在半空的或全空的流体容器情况下的变速器3的变速器设定来运行。此外，在作业器具2的流体容器中的下降的液位影响到了在驶过田地土壤10的不平之处时的加速特性。
各自的发送单元24被编码成具有固定指派的、单义的地址，因而一旦控制装置5在传感器单元14的作用范围内，就由控制装置5辨认出分别联接至作业车辆1上的作业器具2。在控制装置5或变速器控制器6中储存有不同的作业器具2专用的参数，这些参数在辨认所联接的作业器具2之后被获取并且在作业器具2投入使用之前被设定。因此，可以例如为作业器具2配属针对最大能传递给这个作业器具的扭矩的参数。
附图标记列表
1作业车辆
2作业器具
3辅助驱动器
4变速器
5控制装置
6变速器控制器
7输出装置
8位置信号接收单元
9竖直运动
10田地土壤
11探测设备
12探测轮
13框架
14传感器单元
20系统
21加速度传感器
22传感器
23存储单元
24发送单元
25能量供应单元
26位置信号接收单元