Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Bodenflächen, insbesondere zur Bearbeitung von Reitplätzen, mit zumindest einem von Krafthebern anhebbaren und absenkbaren Bearbeitungswerkzeug wie beispielsweise einem Planierschild und mit einer zumindest zwei stationär auf der Bodenfläche abzustützende Sendereinheiten zur Erzeugung von Laserstrahlen aufweisenden und eine die Laserstrahlen der Sendereinheiten als Messwerte empfangende, an der Vorrichtung abgestützte Empfängereinheit umfassenden Steuereinheit, über die die Kraftheber und das Bodenwerkzeug in Abhängigkeit der Messwerte der Empfängereinheit gesteuert anhebbar und absenkbar ist.

Reitplätze von insbesondere Turniersportveranstaltungen sind regelmäßig während und nach Turniersportveranstaltungen mit Reitbahnplanvorrichtungen aufzubereiten, um Höhenniveaus einzustellen, die für Wettkampfteilnehmer vergleichbare Ausgangssituationen schaffen.

Herkömmlicherweise werden dazu selbstfahrende oder gezogene Vorrichtungen eingesetzt, die Bodenbearbeitungswerkzeuge wie beispielsweise Planierschilde und ggf. auch nachgeordnete Walzen aufweisen, um Bodenanhäufungen in Bereiche zu bringen, in denen sich Vertiefungen in der Bodenfläche eingestellt haben. Dies geschieht üblicherweise nach Augenmaß durch eine Bedienperson, wobei Höhen- und Tiefeneinstellungen von Planierschilden auf manuellem Wege vorgenommen werden. Aus der WO2006/070009 A2 ist eine Vorrichtung zur Einstellung von Bodenflächenniveaus bekannt, bei der mittels eines Rotationslasers Laserstrahlen erzeugt werden. Die Vorrichtung zur Bearbeitung einer Bodenfläche weist zwei Empfängereinheiten auf, über die die momentane Höhe der Vorrichtung auf einer Bodenfläche und eine lokale Positionserkennung auf der Bodenfläche zu ermitteln ist. Für die lokale Positionserkennung werden mit Abstand voneinander angeordnete Empfängereinheiten genutzt, die die Laserstrahlen des Rotationslasers erfassen und aufgrund der Winkeldifferenz eine Positionsbestimmung durchführen. Einzelheiten, wie die

Empfängereinheit bei dieser Vorrichtung für eine praxistaugliche Steuerung dieser Vorrichtung zur Bodenflächenbearbeitung gestaltet sein soll, sind diesem Dokument allerdings nicht zu entnehmen.

Aus der DE 20 2005 002 555 U1 ist eine Vorrichtung zur selbstfahrenden Bearbeitung einer Reitbahn bekannt, die ein Bodenbearbeitungswerkzeug aufweist wie beispielsweise ein Glättungswerkzeug, das über Kraftheber auf- und absenkbar ist. Es ist eine Empfängereinheit vorgesehen mit einer Steuereinheit, mit der Lichtsignale, die von Sendereinheiten ausgegeben werden, die stationär auf der Bodenfläche der Reitbahn angeordnet sind, zu verarbeiten sind als entsprechende Messwertsignale. In Abhängigkeit dieser Messwertsignale sind Kraftheber des Glättungswerk- zeuges zu steuern, um auf automatisiertem Wege ein vorgebbares Höhenniveau der Reitbahn einstellen zu können. Genauere Details, wie die Empfängereinheit und/oder die Sendereinheit gestaltet sein sollen, sind jedoch diesem Dokument nicht zu entnehmen. Aus der US 5 022 763 A ist eine Empfängervorrichtung für sich drehende Laser bekannt, welche einen in einer Referenzebene rotierenden Laserstrahl aussenden und die für die Führung von Maschinen für öffentliche Arbeiten verwendet werden soll. Die Vorrichtung umfasst eine Empfängeranordnung, die an einem Maschinenträger befestigt ist, wobei diese Anordnung Scheiben aufweist, die Fotodioden tragen und derart um eine feste Achse angeordnet sind, dass sie eine Säule zum Erfassen der Bahn des sich um 360° drehenden Strahles bildet. Die Anordnung ist durch eine diese umgebende Einfassung geschützt, die von einer Schutzkappe abgedeckt ist. Die Scheiben von Fotodioden sollen in einer Anzahl von drei vorliegen und vertikal um die feste Achse angeordnet sein, indem sie zwischen sich einen Winkel von 60° aufweisen. Die Scheiben werden durch von der Achse getragene hexagonale Zwischenträger in Position gehalten und mit Hilfe von Klemmwinkeln auf Halteelementen befestigt, die so von der Achse getragen sind, dass sie abnehmbar sind, und zwar mittels jeweils an jedem Ende der festen Achsen und um diese Achse herum angeordnete Dämpfungselemente. Mit einer derartigen Anordnung sind allerdings unterschiedliche Höhenniveaus von Bodenflächen nicht zu bearbeiten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Bodenflächen, insbesondere zur Bearbeitung von Reitplätzen bzw. Reitbahnen zu schaffen, mit der auf automatisiertem Wege reproduzierbar Höhenniveaus einzustellen sind, wobei neben dem Höhenniveau auch eine lokale Positionserkennung der Vorrichtung auf der Bodenfläche ermöglicht sein soll. Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch aus, dass die Empfängereinheit auf ihrem Umfang zumindest zwei mit Abstand voneinander angeordnete und vertikal ausgerichtete CCD- oder LED- Leistenelemente mit einer Vielzahl von übereinander angeordneten Lichtdetektoren aufweist und dass auf ihrem Umfang zumindest zwei mit Abstand voneinander angeordnete und horizontal ausgerichtete CCD- oder LED-Leistenelemente mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Lichtdetektoren vorgesehen sind.

Damit ist eine Vorrichtung zur Bodenbearbeitung von insbesondere Reitplätzen geschaffen, bei der auf automatisiertem Wege unterschiedliche Höhenniveaus über die vertikal ausgerichteten CCD- oder LED-Leistenelemente erfasst werden können und in Abhängigkeit dieser Höhenniveauerfassung über die Steuereinheit die Kraftheber oder die sonstigen Antriebe von Werkzeugen zu steuern sind, um Anhäufungen in der Bodenfläche wegzuschieben und mithin die Bodenfläche zu glätten und automatisch zu erfassen, wenn die Vorrichtung beispielsweise eine Vertiefung in einer Bodenfläche befährt, um dort dann das Bodenwerkzeug entsprechend anzuheben. Dieses Bodenmaterial ist dann aus Bereichen mit erhöhtem Bodenniveau in die vertieften Bereiche zu schieben.

Über die Laserstrahlen und die horizontal ausgerichteten CCD- oder LED- Leistenelemente sind Lagepositionen auf dem Reitplatz zu erkennen. Aufgrund der horizontalen Längserstreckung lassen sich dabei sehr genau entsprechende Laserstrahlen über die Länge der horizontal ausgerichteten Leistenelemente zuordnen, so dass sichergestellt ist, dass an jeder Position der Bodenfläche, also in aller Regel in jeder Position des Reitplatzes, entsprechende Höhenniveausignale, aber auch entsprechende Positionssignale empfangen werden und ausgewertet werden können über die Steuereinheit. So lässt sich auch ein automatisierter Bearbeitungsprozess durchführen.

Die Hocherstreckung der vertikal ausgerichteten CCD- oder LED-Leistenelemente orientiert sich an dem üblichen Maß der auszugleichenden Höhenniveaus, so dass sichergestellt ist, dass in jeder Position der Vorrichtung von den vertikal ausgerichteten CCD- bzw. LED-Leistenelementen mit der Vielzahl der dort angerodneten Lichtdetektoren ein entsprechendes Signal der Rotationslasergeräte empfangen werden kann.

An der Vorrichtung ist nur eine Empfängereinheit notwendig, die auf ihrem Umfang abwechselnd vertikal ausgerichtete und horizontal ausgerichtete CCD- bzw. LED- Leistenelemente aufweist. Die Begriff horizontal und vertikal sind im Rahmen der vorliegenden Anmeldung so zu verstehen, dass hier auf ein planebenes Bodenniveau abgestellt ist.

Unter CCD-Leistenelement ist in dem Sprachgebrauch der vorliegenden Anmeldung ein Charge-Coupled-Device-Sensor (CCD-Sensor) zu verstehen und unter dem LED-Leistenelement ein Light-Mitting-Dioden-Leistenelement.

Die jeweilige Empfängereinheit kann von einer Wandung umgeben sein, insbesondere von einer lichtdurchlässigen Wandung. Im Bereich der vertikal ausgerichteten CCD- bzw. LED-Leistenelemente kann ein vertikal ausgerichteter Öffnungsspalt vorgesehen sein, über den Laserstrahlen in das Innere der Empfängereinheit gelangen können, wobei in dem Inneren die Lichtdetektoren der horizontal ausgerichteten CCD- bzw. LED-Leistenelemente angeordnet sind. Die Hocherstreckung des

Öffnungsspaltes orientiert sich wiederum an den Höhenniveaus, die während der Bearbeitung der Bodenfläche zu erwarten sind. Um nur mit einer Lichtleiste auszukommen, kann dabei vorgesehen sein, dass in Lichteintrittsrichtung dem Öffnungsspalt ein Parabolspiegel nachgeordnet ist, der die Laserstrahlen entsprechend umlenkt. Dazu ist das CCD- bzw. LED-Leistenelemente um ca. 90° gekippt in der Empfängereinheit vorgesehen, so dass es mit seinen Lichtdetektoren in Richtung der umgelenkten Laserstrahlen weist, also zur Bodenfläche hin ausgerichtet ist.

Ein solcher Off-Axis-Parabolspiegel kann ein nach innen gebogener Spiegel sein, der den Laserstrahl so reflektiert, dass dieser durch einen Brennpunkt läuft, so dass der Strahl immer auf die CCD-Zeile reflektiert wird. Bei einem solchen Off-Axis- Parabolspiegel kann die Krümmung des Spiegels so gewählt sein, dass der Brennpunkt an einer zuvor definierten Stelle auftritt, welche sich außerhalb des Parabolspiegels befindet. Somit kann die CCD-Zeile platzsparend angebracht werden und muss nicht im Strahlengang des aussendenden Lasermoduls befestigt werden.

Die Verwendung eines solchen Off-Axis-Parabolspiegels ermöglicht eine Winkelbestimmung über den notwendigen Erfassungsbereich von ca. +/- 45°. Sollte bei einem einfach gebogenen Off-Axis-Parabolspiegel der Laserstrahl nicht direkt mittig auf den Spiegel treffen können, wird alternativ vorgeschlagen, einen doppelt gebogenen Parabolspiegel mit zwei Krümmungen einzusetzen. Sollten für die zu bearbeitenden Bodenflächen die vorgeschlagene Parabolspiegel nicht entsprechend gebogen bzw. zweifach gebogen werden können, sind auch längere CCD-Sensoren einsetzbar.

Bevorzugterweise sind die vertikal und die horizontal ausgerichteten CCD- bzw. LED-Leistenelemente abwechselnd vorgesehen. Nach einer bevorzugten

Ausführungsform ist die Empfängereinheit achteckig ausgebildet und weist mithin vier horizontal ausgerichtete CCD- bzw. LED-Leistenelemente und vier vertikal ausgerichtete CCD- bzw. LED-Leistenelemente auf.

Des Weiteren ist es möglich, beispielsweise in dem Öffnungsspalt ein Linsenelement vorzusehen, so dass dieses Linsenelement in Lichteinfallrichtung dem horizontal ausgerichteten CCD- bzw. LED-Leistenelement vorgeordnet ist. Damit kann ein Lichtstrahl fokussiert zugeführt werden. Aufgrund der Längserstreckung der jeweiligen Leistenelemente können die Lichtstrahlen auch in einem Winkel auf das CCD- bzw. LED-Leistenelement einfallen, so dass sowohl bei den vertikal ausgerichteten CCD- bzw. LED-Leistenelementen auch bei unterschiedlichen Höhenniveaus sichergestellt ist, dass die als auch schräg einfallenden Lichtstrahlen zu Messwertsignalen führen. Auch bei den horizontal ausgerichteten CCD- bzw. LED- Leistenelemente können ebenfalls in einer horizontalen Ebene einfallende, schräg ausgerichtete Lichtstrahlen Messwertsignale erzeugen.

Alternativ zu einem Parabolspiegel kann auch ein Linsen-Array, insbesondere ein Zylinderlinsen-Array, aus einer Vielzahl von Linsen Einsatz finden, welche aneinan- der gereiht sind. Ein solches Linsen-Array kann in einer Außenwandung der

Empfängereinheit angeordnet sein anstelle des Spaltes, der bei dem Parabolspiegel vorgesehen war. Zwischen dem Linsen-Array und den horizontal ausgerichteten CCD-Zeilen kann ein Element angeordnet werden, beispielsweise in einer

Zwischenwandung, in der bevorzugterweise zwei Spalte ausgebildet sind. Fällt in diesem Fall ein Laserstrahl auf das Linsen-Array, wird aus dem punktförmigen Laserstrahl eine vertikale Laserlinie erzeugt. Diese vertikale Laserlinie trifft zumindest eine der horizontal angeordneten CCD-Zeilen. Die Anzahl der notwendigen CCD-Zeilen hängt vom Abstand des Linsen-Arrays zur CCD-Zeile ab und von dem Öffnungswinkel der erzeugten Laserlinie. Der vorgesehene Spalt bzw. die vorgesehenen Spalte dienen weiterhin der großflächigen Abdeckung der CCD-Zeile, so dass ein Laserstrahl abhängig vom Winkel auf die CCD-Zeile trifft. Über die Position der beleuchteten Pixel ist eine Rückrechnung auf den Einfallwinkel des Laserstrahls möglich. Somit erzeugt das Linsen-Array aus seinem einfallenden punktförmigen Laserstrahl eine vertikale Linie, die die dahinter angebrachte horizontale CCD-Zeilen beleuchtet, so dass aus dem eintreffenden punktförmigen Laserstrahl eine vertikale Laserlinie wird, wodurch die Winkelbestimmung von der Höhe des eintreffenden Laserstrahls nahezu unbeeinflusst durchgeführt werden kann. Da der Öffnungswinkel der erzeugten Laserlinie nicht sehr groß ist, sollten mehrere CCD-Zeilen hinter dem Linsen-Array angebracht werden, um eine Erfassung über die gesamte Höhe von z.B. 10 cm zu gewährleisten. Alternativ lässt sich dieses Problem auch durch die Vergrößerung des Abstandes zwischen CCD-Zeile und Linsen-Array beheben, was jedoch zu größeren mechanischen Dimensionen des Sensorsystems führen wird. Es ist ebenfalls möglich, mehrere mit Abstand zueinander angeordnete, horizontal ausgerichtete CCD- bzw. LED-Leistenelemente mit der Vielzahl von entsprechenden Lichtdetektoren untereinander bzw. übereinander vorzusehen, um sicherzustellen, dass auch bei unterschiedlichen Höhenniveaus entsprechende Positionssignale wirksam ermittelt werden können.

Diese Signale werden insgesamt in der Steuereinrichtung verarbeitet und dienen dazu, Steuersignale zu erzeugen, die auf eine Antriebsvorrichtung für die Kraftheber, beispielsweise Hydraulikzylinder von Bodenbearbeitungswerkzeugen wie

Glättungswerkzeugen, Planierschilde und dergleichen, wirken.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf weitere Unteransprüche, die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1a), b), c) einen Reitplatz während einer Bodenflächenbearbeitung mit unterschiedlichen Höhenniveaus anhand einer von einem Schlepper gezogenen Vorrichtung als Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Planierschild als Bodenbearbeitungswerkzeug, Rotationslasern als Sendereinheiten und mit einer an der Vorrichtung montierten Empfängereinheit;

Fig. 2 eine Vorderansicht (ausschnittsweise) der Empfängereinheit; Fig. 3 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2;

Fig. 4 schematisch eine Draufsicht auf einen Reitplatz mit einer Vorrichtung und zwei mit Abstand zueinander angeordneten Rotationslasern als Sendereinheiten;

Fig. 5 eine Schemaskizze von Empfängereinheit, Steuereinheit, Antrieb und Bodenbearbeitungswerkzeug;

Fig. 6 und 7 zu den Fig. 2 und 3 analoge Darstellungen mit einem Linsen-

Array in der Außenwandung der Empfängereinheit.

In der Zeichnung sind gleichwirkende Teile mit übereinstimmenden Bezugsziffern versehen.

In der Fig. 1 sind in den Fig. 1 a), Fig. 1 b) und Fig. 1 c) für Bearbeitungssituationen mit unterschiedlichen Höhenniveaus 1.1 , 1.2 und 1.3 veranschaulicht. Allgemein mit 2 ist eine Vorrichtung zur Bearbeitung des Reitplatzes 1 beziffert. Die Vorrichtung 2 zur Bearbeitung der Bodenfläche 1 wird von einem landwirtschaftlichen Schlepper 3 gezogen und weist als Bodenbearbeitungswerkzeug 4 ein Planierschild auf, das von im Einzelnen nicht näher dargestellten Krafthebern auf- und abzusenken ist, wie dies die unterschiedlichen Höhenpositionen dieses Werkzeuges 4 nach den Darstellun- gen der Fig. 1 a) bis 1 c) erfordern. Mit der durchgezogenen Linie 5 ist ein gleichmäßiges Höhenniveau markiert.

An der Vorrichtung 2 ist eine Empfängereinheit 6 dargestellt, die eine vertikal ausgerichtete Lichtdetektorleiste 7 aufweist. Mit 8 ist eine Sendereinheit beziffert, die als Rotationslaser ausgebildet ist und Laserstrahlen 9 aussendet, die von dem

Empfänger 6 als Messwertsignale empfangen werden. Wie die Fig. 1 a) bis 1 c) verdeutlichen, trifft der Laserstrahl 9 bei Bearbeitung im Fall nach Fig. 1 a), bei der sich das Planierschild 4 auf der Bodenfläche 1.1 befindet, ca. in der Mitte auf das vertikal ausgerichtete Leistenelement 7. Gerät die Vorrichtung 1 in eine Vertiefung bei 1.2 (Fig. 1 b)) trifft der Laserstrahl 9 im oberen Bereich des vertikal ausgerichteten Leistenelementes 7 auf den dortigen Lichtdetektor, der dieses Signal an die Steuereinheit 14 weitergibt, so dass dort ein Steuersignal erzeugt wird mit dem Ergebnis, dass die Kraftheber das Bodenbearbeitungswerkzeug 4 in der angehobenen Position belassen. Gerät der Schlepper 3 mit der Vorrichtung 2 auf eine Bodenfläche 1 mit erhöhtem Bodenniveau 1.3 (Fig. 1 c)), trifft der Laserstrahl 9 auf einen Lichtdetektor im unteren Bereich der vertikal ausgerichteten Lichtdekorleiste 7, womit über die Steuereinheit 14 ein Steuersignal erzeugt wird, mit der das Bodenbearbeitungswerkzeug 4 im Bereich des einzustellenden Höhenniveaus 5 verbleibt und mithin Bodenmaterial abräumt.

In Fig. 2 ist im Einzelnen näher ein Teil der Empfängereinheit 6 dargestellt, der an der Vorrichtung 2 zur Bodenbearbeitung fest montiert ist. Diese ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiels achteckig ausgebildet und umfasst insgesamt vier ver- tikal ausgerichtete Leistenelemente 7 mit einer Vielzahl von Lichtdetektoren 7.1 , die in dem gestrichelten Beispiel des Leistenelementes 7 in Fig. 2 rechts noch einmal veranschaulicht ist. Diese Lichtdetektoren 7.1 sind übereinander angeordnet.

Zwischen zwei vertikal ausgerichteten Leistenelementen 7 sind jeweils horizontal ausgerichtete Leistenelemente 10 vorgesehen, also in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 insgesamt auch wiederum vier, die ebenfalls eine Vielzahl von Lichtdetektoren aufweisen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel soll der Empfänger 6 von einer Außenwandung 12 ummantelt sein, die lichtdurchlässig sein kann, aber auch einen Spalt 11 aufweisen kann in den jeweiligen Feldern, wo ein horizontal ausgerichtetes Leistenelement 10 angeordnet ist, durch den ein entsprechender Laserstrahl 9 hindurchtreten kann.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist hinter dem Spalt 11 in der Außenwandung 12 ein Parabolspiegel 13 vorgesehen, der Laserstrahlen 9 umlenkt, so dass diese auf das horizontal ausgerichtete Leistenelement 10 treten können.

Dieses ist um 90° gekippt zu einer Außenwandung 12 des Empfängers 6 angeordnet, so dass die Lichtdetektoren in dem Ausführungsbeispiel nach unten weisen.

Fig. 3 verdeutlich in Draufsicht noch einmal das, was in Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. 4 ist noch einmal der Reitplatz 1 dargestellt mit zwei ortsfest montierten Rotationslasergeräten 8, die die Laserstrahlen 9 aussenden, die auf den Empfänger 6 fallen. Dabei dienen die vertikal ausgerichteten Leistenelemente 7 zur Einstellung des Höhenniveaus und die horizontal ausgerichteten Leistenelemente 10 zur lokalen Positionserkennung auf dem Reitplatz 1. Fig. 5 verdeutlicht noch einmal das, was vorstehend erläutert wurde. Die Laserstrahlen, wie sie auf die Empfängereinheit 6 bei den horizontal und vertikal ausgerichteten Leistenelementen 7, 16 mit ihren Lichtdetektoren fallen, werden über entsprechende Leitungen an eine zentrale Steuereinheit 14 weitergegeben. Diese wertet die entsprechenden Messwertsignale aus und liefert ein Steuersignal zu einem Antrieb 15, der ein Planierschild 4 als Bodenbearbeitungswerkzeug anhebt oder absenkt.

Es ist ebenfalls möglich, mit dieser Steuereinheit beispielsweise solche Bodenbearbeitungswerkzeuge 4 zu steuern, die nicht nur anzuheben und abzusenken sind, sondern beispielsweise auch geschwenkt werden können oder in eine Neigungsstellung zur Bodenfläche eingestellt werden.

Die Fig. 6 und 7 stellen analoge Darstellungen zu der Ausbildung der Empfängereinheit 6 nach dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 dar. Hier sind wiederum vertikal ausgerichtete Lichtdetektorleisten 7 vorhanden mit einer Vielzahl von Lichtdetektoren 7.1. Zwischen zwei vertikal ausgerichteten Leistenelementen 7 sind wiederum horizontal ausgerichtete Leistenelemente 10 vorgesehen, und zwar in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 jeweils vier übereinander angeordnete pro Lichtdekorleistenreihe, so dass insgesamt bei diesem Ausführungsbeispiel sechzehn horizontal ausgerichtete Leistenelemente 0 vorgesehen sind. Diese sind wiederum mit Abstand zu einer Außenwandung 12 vorgesehen (Fig. 7). In dieser Außenwandung 12 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Linsen-Array 16 vorgesehen, bevorzugterweise ein Zylinderlinsen-Array mit einer Vielzahl von entsprechenden Linsenelementen 16.1. Zwischen dem Zylinderlinsen-Array 16 und den Leistenelementen 10 ist ein Element 17 angeordnet mit entsprechenden Spalten 17.1.