EP4161242A1 - Verfahren zum pflegen von reihenkulturen - Google Patents

Verfahren zum pflegen von reihenkulturen

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Publication number
EP4161242A1
EP4161242A1 EP21729260.6A EP21729260A EP4161242A1 EP 4161242 A1 EP4161242 A1 EP 4161242A1 EP 21729260 A EP21729260 A EP 21729260A EP 4161242 A1 EP4161242 A1 EP 4161242A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
care
measure
care device
agricultural plant
agricultural
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21729260.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Resch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Original Assignee
Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG filed Critical Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Publication of EP4161242A1 publication Critical patent/EP4161242A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/007—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
    • A01B69/008—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/001—Steering by means of optical assistance, e.g. television cameras
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C21/00—Methods of fertilising, sowing or planting
    • A01C21/005—Following a specific plan, e.g. pattern
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0089—Regulating or controlling systems
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/0278—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using satellite positioning signals, e.g. GPS
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B39/00—Machines specially adapted for working soil on which crops are growing
    • A01B39/12—Machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture
    • A01B39/18—Machines specially adapted for working soil on which crops are growing for special purposes, e.g. for special culture for weeding

Definitions

  • the invention relates to a method for maintaining row crops according to the preamble of claim 1, an agricultural plant care device for row crops according to the preamble of claim 12 and a care system for row crops according to the preamble of claim 15.
  • the recording of the positions and courses of rows of plants while maintenance measures are being carried out on a row crop can be done with the aid of sensors and satellites.
  • the publication DE 10 2005 010 686 A1 discloses a satellite-based application of seeds so that position and progression information on the rows of plants is already available before the plants emerge on the agricultural area. In this way, the course of the rows can be determined without the plants having to be visible on the soil surface.
  • the seed position information recorded during the sowing process can then be used when maintenance measures are subsequently carried out on the crop. From the publications DE 10 2017 126 222 A1 and US 6,199,000 B1, for example, the targeted local
  • the object on which the invention is based is thus to improve the precision when carrying out row-guided, controlled maintenance measures.
  • the object is achieved by a method of the type mentioned at the outset, in which, within the scope of the method according to the invention, the movement and / or operation of an agricultural plant care device during the
  • Carrying out a second maintenance measure on the row crop is controlled as a function of the recorded positions and / or courses of the plant rows.
  • the invention makes use of the knowledge that the positions and courses of rows of plants do not change during the growth phase of the plant population.
  • a sensor and satellite-supported recording of positions and / or courses of rows of plants while carrying out a first maintenance measure on the row crop the plants at this point in time only making slight wind-related plant movements and not yet having a pronounced canopy.
  • the positions and courses of rows of plants with comparatively young plants can be determined much more precisely than the positions and courses of rows of plants with older plants which, due to their height, perform wind-related movements and already have a pronounced canopy.
  • positions and / or courses of the rows of plants recorded during a first maintenance measure on the row crop can then be used for precise control of the movement and / or the operation of the agricultural plant care device used when performing a second maintenance measure on the row crop.
  • geo-reference data of the plant rows are recorded, on the basis of which the second care measure is then carried out on the row crop.
  • the reuse of the geo-reference data means that sensor-supported, for example camera-based, row detection is no longer absolutely necessary when performing the second maintenance measure, so that the result of the second maintenance measure is no longer or less intensive due to wind-related plant movements, heavy weed growth, an already formed canopy or the row closure is affected.
  • the sensor and / or satellite-supported determination of positions and / or courses of rows of plants can be dispensed with entirely.
  • positions and / or courses of plant rows can also be taken into account, which are determined with the aid of sensors and / or satellites while the second care measure is being carried out.
  • the geo-reference and / or sensor data can be weighted.
  • the weighting can be based, for example, on the recording difficulties during the recording. If the recorded position and / or history data indicate that there are significant difficulties in recording the templates, a comparatively low weighting factor can be assigned to this data. If the position and / or history data indicate that there are no or only slight difficulties in capturing the documents during the recording, a comparatively high weighting factor can be assigned to this data.
  • the agricultural plant care device is preferably controlled in rows. By controlling the movement of the agricultural plant care device while the second care measure is being carried out on the row crop, row guidance is preferably also implemented. Before and / or between the first and the second care measure, one or more further care measures can be carried out on the row crop.
  • the second maintenance measure does not have to immediately follow the first maintenance measure.
  • the second maintenance measure is carried out at a different time after the first maintenance measure. Several days, weeks or months can elapse between the implementation of the first maintenance measure and the implementation of the second maintenance measure.
  • the first care measure and the second care measure are carried out with the same agricultural plant care device.
  • the first maintenance measure and the second maintenance measure preferably relate to the same processing operation.
  • the first maintenance measure and the second maintenance measure are preferably carried out with an agricultural hoe, the first maintenance measure and the second maintenance measure relating to a hoeing process.
  • the first maintenance measure and the second maintenance measure are carried out with an agricultural sprayer, the first maintenance measure and the second maintenance measure relate to a spraying process.
  • Plant care devices are carried out. Different plant care devices are plant care devices of the same type, for example two different hoeing devices or two different spraying devices. Different plant care devices differ in terms of their device type, so that, for example, the first care measure is carried out with a hoe and the second care measure with a spray device.
  • one or more optical sensors of the agricultural plant care device are used to record the positions and / or courses of the rows of plants while the first care measure is being carried out.
  • the one or more optical sensors can each be part of a camera.
  • the positions and / or courses of the rows of plants are preferably recorded with the aid of a camera.
  • the agricultural plant care device used to carry out the first care measure on the row crop preferably has one or more cameras.
  • the positions and / or courses of the plant rows can be recorded while the first Maintenance measure can also be carried out by means of one or more non-contact distance sensors.
  • the position and / or course recording can also be done with one or more ultrasonic sensors, one or more feeler wheels and / or one or more row sensors.
  • the one or more feeler wheels can, for example, detect a furrow which was made in the soil of the agricultural area during the sowing process.
  • the use of row sensors requires a certain degree of plant stability, so that they can be used when the plants have reached a certain minimum age or a certain minimum size.
  • the movement of the agricultural plant care device is controlled while the second care measure is being carried out on the row crop without taking measured values from optical sensors of the agricultural plant care device into account.
  • the movement of the agricultural plant care device while the second care measure is being carried out on the row crop no measured values from optical sensors of a drive vehicle to which the plant care device is attached are taken into account.
  • the second maintenance measure is carried out, there is preferably no separate row recognition in relation to the row crop to be processed.
  • a plant care device can also be used which does not have any cameras or sensors for row detection.
  • a receiver unit for satellite signals of the agricultural plant care device is used to record the positions and / or courses of the rows of plants while the first care measure is being carried out.
  • the receiving unit can be a GPS receiver.
  • RTK Real Time Kinematic
  • the positions and / or courses of the plant rows are recorded while the first care measure is being carried out, in addition to the GPS signals and the sensor readings from the one or more sensors, the dimensions of the plant care device used and / or the relative position or positions between the receiving unit are also preferably recorded taken into account for satellite signals and the one or more sensors of the row detection device.
  • the row detection device can determine the positions and / or courses of the rows of plants and the determined row information can be stored georeferenced.
  • the stored geo-referenced row information relates to the actual one
  • the stored georeferenced row information can therefore also be used by another plant care device to carry out the second care measure. Furthermore, the stored geo-referenced row information can also be used by other devices and
  • the agricultural plant care device is used by an agricultural one while the second care measure is being carried out on the row crop
  • the second maintenance measure is carried out on the row crop by controlling a steering movement of the agricultural drive vehicle.
  • the agricultural plant care device can generate steering commands for the drive vehicle and transmit them to the drive vehicle so that the drive vehicle can convert the steering commands into a steering movement.
  • the geometric dimensions of the device combination of plant care device and drive vehicle are preferably taken into account.
  • the agricultural plant care device which is used to carry out the second care measure on the row crop can be a self-propelled plant care device.
  • the movement of the agricultural plant care device is controlled while the second care measure is being carried out on the row crop by controlling the steering movement of the agricultural plant care device.
  • the agricultural plant care device can in this case be, for example, a self-propelled crop protection sprayer.
  • steering commands for the drive vehicle are generated on the basis of the recorded positions and / or courses of the rows of plants and transmitted to a steering control of the drive vehicle.
  • the steering control of the drive vehicle preferably initiates row-related guidance of the plant care device on the basis of the transmitted steering commands.
  • the transmission of the generated steering commands from the plant care device to the drive vehicle can be wireless or wired.
  • a method according to the invention is advantageous in which controlling the operation of the agricultural plant care device while performing the second care measure on the row crop includes positioning and / or aligning one or more care tools.
  • the one or more care tools can be fastened to one or more cross members of the agricultural plant care device and arranged in the transverse direction, that is to say transverse to the direction of travel, next to one another and at a distance from one another.
  • the one or more maintenance tools can be positioned and / or aligned manually and / or by means of a positioning and / or alignment drive.
  • the one or more positioning and / or alignment drives can be pneumatic, hydraulic and / or electrical drives.
  • the maintenance tools are preferably chopping tools. When positioning, one or more maintenance tools can be moved across the direction of travel, for example, to precisely set the intended relative positioning to the recorded rows of plants. When aligning, one or more maintenance tools can be pivoted, for example.
  • controlling the operation of the agricultural plant care device while performing the second care measure on the row crop includes positioning, aligning, activating and / or deactivating individual application nozzles.
  • the application nozzles are preferably spray nozzles for a spray liquid.
  • the position of the dispensing nozzle is preferably changed in relation to a linkage.
  • the setting angle of the application nozzle is preferably changed in relation to a reference plane, for example the floor of the agricultural area or a horizontal or vertical plane, or in relation to a spray boom.
  • the application nozzles can, for example, be positioned and / or aligned manually or via a positioning and / or alignment drive.
  • the one or more positioning and / or alignment drives can be pneumatic, hydraulic or electrical drives.
  • the spray cone By positioning and / or aligning application nozzles, the spray cone can be positioned and / or aligned in an intended manner in relation to the rows of plants.
  • a series connection By activating and deactivating individual application nozzles, for example, a series connection can be implemented so that the application of spray liquid can be temporarily interrupted in segments.
  • the first maintenance measure and / or the second relates to
  • Plant care device is preferably an agricultural hoe.
  • the hoe is preferably on a front
  • Coupling device or attached to a rear coupling device of the drive vehicle Coupling device or attached to a rear coupling device of the drive vehicle.
  • a method according to the invention is advantageous in which the first care measure and / or the second care measure involve an injection process relates to which spray liquid is applied.
  • the first care measure and / or the second care measure involve an injection process relates to which spray liquid is applied.
  • the plant care device used for the care measure is preferably an agricultural sprayer, in particular a field sprayer.
  • the object on which the invention is based is also achieved by an agricultural plant care device of the type mentioned at the beginning, the agricultural plant care device according to the invention having a control device which is set up to operate the agricultural plant care device while a second care measure is being carried out on the row crop as a function of the recorded positions and / or to control courses of the rows of plants and / or a control of the movement of the agricultural
  • Plant care device during the implementation of the second care measure on the row crop depending on the recorded positions and / or courses of the plant rows.
  • the plant care device is preferably set up to carry out a method for caring for row crops according to the embodiments described above.
  • Row detection device one or more optical sensors and / or a receiving unit for satellite signals.
  • the one or more optical sensors can be components of one or more cameras.
  • the sensors can also be sensors for contactless distance measurement.
  • the sensors of the row detection device are designed as ultrasonic sensors.
  • the receiving unit can be a GPS receiver.
  • this is set up to be carried, pulled or pushed by an agricultural drive vehicle while the second care measure is being carried out on the row crop
  • the control device of the agricultural plant care device is preferably set up to generate steering commands for the drive vehicle on the basis of the recorded positions and / or courses of the rows of plants and to transmit them to a steering control of the drive vehicle.
  • the agricultural plant care device is preferably set up to form a Tractor Implement Management (TIM) system with the drive vehicle.
  • TIM Tractor Implement Management
  • FIG. 1 shows a care system according to the invention while a first care measure is being carried out on a row crop in a schematic plan view;
  • FIG. 2 shows the care system depicted in FIG. 1 while a second care measure is being carried out on the same row crop in a schematic plan view
  • FIG. 3 shows the sequence of a method according to the invention for cultivating row crops in a block diagram.
  • FIG. 1 and 2 show a care system 100 comprising a drive vehicle 102 and a plant care device 10.
  • the drive vehicle 102 is designed as a tractor
  • the plant care device 10 designed as an agricultural chopping device, being attached to a front device receptacle of the drive vehicle 102 via a coupling device 18.
  • the plant care device 10 has a transverse support 12 extending transversely to the direction of travel F, a plurality of care tools 14a-14m designed as chopping tools being attached to the transverse support 12.
  • the maintenance tools 14a-14m are arranged in the transverse direction next to one another and at a distance from one another.
  • the cross member 12 is supported by the wheels 16a, 16b of the plant care device 10 against the floor of an agricultural area.
  • a row crop 200 is located on the agricultural area, the row crop 200 having several parallel rows of plants 202a-202I.
  • the agricultural plant care device 10 has a row detection device 20 by means of which the positions and courses of the rows of plants 202a-202l can be recorded with the aid of sensors and satellites while maintenance measures are being carried out on the row crop 200.
  • the row detection device 20 has a receiving unit for satellite signals, via which GPS data can be recorded while maintenance measures are being carried out on the row crop 200.
  • the receiving unit is therefore a GPS receiver.
  • the row detection device 20 also has a camera 22 and a sensor 24.
  • the camera 22 is oriented in the direction of travel F and comprises an image sensor, so that while maintenance measures are being carried out on the row crop 200, image recordings of the plant rows 202a-202l can be generated.
  • the sensor 24 is a contactless distance sensor, via which the distance between the sensor 24 and the rows of plants 202a-202l can be determined. The positions and courses of the rows of plants 202a-202l are thus recorded with the aid of sensors and satellites.
  • the row detection device 20 can during the implementation of
  • a control device of the plant care device 10 is connected to a steering control 104 of the drive vehicle 102 via a data connection 26.
  • the operation of the plant care device 10 can be controlled automatically on the basis of row information while a care measure is being carried out.
  • the control of the plant care device 10 can cause steering movements to be carried out on the drive vehicle 102 via steering commands which are transmitted to the steering control 104 of the drive vehicle 102 via the data connection 26.
  • the data link 26 can be wireless or wired
  • a first care measure is carried out on the row crop 200 by means of the plant care device 10.
  • the plants of the row crop 200 are comparatively young and small, so that the plants only make slight wind-related movements. Furthermore, the plants do not yet have a pronounced canopy. In addition, there is only insignificant weed growth in the agricultural area. Based on the condition of the plants, a comparatively precise sensor and satellite-supported recording of the positions and courses of the plant rows 202a-202l while the first
  • the geo-reference data determined when recording the positions and courses of the plant rows 202a-202l can be used at a later point in time for row guidance when a second maintenance measure is carried out on the row crop 200.
  • 2 shows the care system 100 comprising the plant care device 10 and the drive vehicle 102 while a second care measure is being carried out on the row crop 200. Due to the advanced plant growth, the plants in the row crop 200 now have a pronounced canopy. Furthermore, the wind acting on the row crop 200 causes wind-related plant movements due to the advanced height of the plants. In addition, the soil of the agricultural land has become weed. In the present situation, the sensor-assisted determination of the positions and courses of the rows of plants 202a-202l is only possible to a limited extent. Due to the Recording difficulties can lead to considerable inaccuracies in the position and course recording.
  • the movement and the operation of the agricultural plant care device 10 are controlled while the second care measure is being carried out on the row crop 200 as a function of the positions recorded while the first care measure is being carried out on the row crop 200 and courses of the plant rows 202a-202l. While the second care measure is being carried out, measurement data from the row detection device 20 can also be taken into account, which data is recorded while the second care measure is being carried out.
  • the use of the camera 22 or the sensor 24 is, however, not absolutely necessary due to the available data from the first maintenance measure. If the movement and operation of the agricultural plant care device 10 is controlled when the second care measure is carried out, both on the basis of geo-reference data that were recorded while the first care measure was being carried out and on the basis of sensor data that is determined while the second care measure is being carried out the geo-reference data and the sensor data can be weighted. The weighting can be based, for example, on the recording difficulties during the recording.
  • FIG. 3 shows, by way of example, the sequence of a method for maintaining row crops 200.
  • step 300 there is initially a sensor-supported and satellite-supported recording of positions and courses of plant rows 202a-202l while a first maintenance measure is being carried out on a row crop 200 by means of an agricultural cultivation device 10.
  • the sensor-supported and satellite-supported recording includes the recording of GPS signals ( Method step 302) and the recording of sensor data (method step 304).
  • the sensor data can be recorded, for example, with an image sensor of a camera or a contactless distance sensor. Taking into account the positions of the GPS receiver and the sensors, an evaluation of the GPS signals and the Made sensor data, via which the positions and courses of the plant rows 202a-202l are determined.
  • the determined positions and courses of the plant rows 202a-202l are then stored in method step 308.
  • the data can be stored in a device-internal memory of the plant care device 10, for example. Alternatively or additionally, the data can also be saved in an external database. For this purpose, it may be necessary for the position and course data on the plant rows 202a-202l to be sent to the external database via radio and / or using the Internet.
  • the method step 310 is already assigned to the second maintenance measure and relates to the retrieval of the position and course data recorded during the implementation of the first maintenance measure for the
  • Plant rows 202a-202l by the plant care device 10 used for the second care measure The position and course data recorded during the performance of the first care measure for the
  • rows of plants 202a-202l can also be accessed and used by other devices or machines.
  • the movement of the agricultural plant care device 10 is controlled in method step 312 while the second care measure is being carried out on the row crop 200 as a function of the positions and courses of the plant rows 202a-202l recorded while the first care measure is being carried out.
  • steering commands for the drive vehicle 102 to which the plant care device 10 is attached are generated on the basis of the recorded positions and courses of the plant rows and transmitted to a steering control of the drive vehicle 102 (method step 314).
  • the operation of the agricultural plant care device can also
  • Controlling the operation of the plant care device while the second care measure is being carried out on the row crop 200 can include, for example, positioning and / or Alignment of one or more care tools 14a-14m of the plant care device (method step 318).
  • individual or all of the care tools 14a-14m can be shifted transversely to the direction of travel F, so that an intended position relative to the rows of plants 202a-202l is set.
  • the maintenance tools 14a-14m can also be inclined or pivoted in order to bring about an intended relative alignment with respect to the rows of plants 202a-202l.
  • the plant care device 10 can comprise application nozzles for a spray liquid.
  • method step 318 could relate, for example, to the positioning, aligning, activating or deactivating individual application nozzles as a function of the positions and courses of the plant rows 202a-202l of the row crop 200 recorded while the first care measures were being carried out.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pflegen von Reihenkulturen (200), mit den Schritten: Sensor- und satellitengestütztes Aufzeichnen von Positionen und/oder Verläufen von Pflanzenreihen (202a-202l) während des Durchführens einer ersten Pflegemaßnahme an einer Reihenkultur (200) mittels eines landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) und Steuern der Bewegung und/oder des Betriebs eines landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) während des Durchführens einer zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur (200) in Abhängigkeit der aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen (202a-202l).

Description

Verfahren zum Pflegen von Reihenkulturen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pflegen von Reihenkulturen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein landwirtschaftliches Pflanzenpflegegerät für Reihenkulturen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12 und ein Pflegesystem für Reihenkulturen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15.
Bei der Pflege von Reihenkulturen ist das Ergebnis der durchgeführten Pflegemaßnahme in einem erheblichen Maße von einer präzisen Reihenerfassung abhängig. Moderne Pflanzenpflegegeräte, wie beispielsweise landwirtschaftliche Hackgeräte, verfügen aus diesem Grund regelmäßig über eine Reihenerfassungseinrichtung, mittels welcher Positionen und Verläufe von Pflanzenreihen während des Durchführens von Pflegemaßnahmen an Reihenkulturen ermittelt werden können.
Das Aufzeichnen der Positionen und Verläufe von Pflanzenreihen während der Durchführung von Pflegemaßnahmen an einer Reihenkultur kann dabei sensor- und satellitengestützt erfolgen. Neben der sensor- und satellitengestützten Erfassung von Pflanzenreihen ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2005 010 686 A1 eine satellitengestützte Ausbringung von Saatgut bekannt, sodass Positions- und Verlaufsinformationen zu den Pflanzenreihen bereits vor dem Auflaufen der Pflanzen auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche vorliegen. Auf diese Weise kann der Reihenverlauf ermittelt werden, ohne dass die Pflanzen an der Bodenoberfläche sichtbar sein müssen.
Die während des Sävorgangs aufgezeichneten Saatgut-Positionsinformationen können dann bei der nachträglichen Durchführung von Pflegemaßnahmen an dem Pflanzenbestand verwendet werden. Aus den Druckschriften DE 10 2017 126 222 A1 und US 6,199,000 B1 ist beispielsweise die gezielte lokale
Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln auf Schadbewuchs bekannt, wobei der Schadbewuchs unter Berücksichtigung von Saatgut-Positionsinformationen und Messdaten von Spektralsensoren bzw. Chlorophyll-Detektoren erfassen wird. In der Praxis liegen entsprechende Saatgut-Positionsinformationen, welche während der Saatgutausbringung aufgezeichnet wurden, jedoch häufig nicht vor. Aus diesem Grund wird die Bewegung und/oder der Betrieb des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens einer Pflegemaßnahme häufig in Abhängigkeit von Reiheninformationen gesteuert, welche während des Durchführens der Pflegemaßnahmen durch das Pflanzenpflegegerät selbst ermittelt werden. Hierbei werden die Positionen und/oder Verläufe von Pflanzenreihen beispielsweise kameragestützt durch das Pflanzenpflegegerät ermittelt. In diesem Zusammenhang besteht jedoch das Problem, dass windbedingte Pflanzenbewegungen, eine starke Verkrautung, ein sich bereits gebildetes Blätterdach und der Reihenschluss Probleme bereiten und zu einer fehlerhaften Detektion von Reihenpositionen und/oder -Verläufen führen können. Fehlerhaft detektierte oder unpräzise erfasste Reihenverläufe können mangels eines geeigneten Referenzdatensatzes nicht identifiziert werden, sodass die an der Reihenkultur durchgeführte Pflegemaßnahme unpräzise erfolgt und infolgedessen nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen führt. Insbesondere bei massereichen und hochgewachsenen Pflanzen, wie beispielsweise
Maispflanzen, ist die Verlaufserfassung der Pflanzenreihen häufig derart unpräzise, dass reihengeführt gesteuerte Pflegemaßnahmen einen erheblichen Ertragsverlust mit sich bringen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die Präzision bei der Durchführung von reihengeführt gesteuerten Pflegemaßnahmen zu verbessern. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, wobei im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Bewegung und/oder der Betrieb eines landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des
Durchführens einer zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur in Abhängigkeit der aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen gesteuert wird.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass sich die Positionen und Verläufe von Pflanzenreihen während der Aufwuchsphase des Pflanzenbestandes nicht verändern. Somit kann ein sensor- und satellitengestütztes Aufzeichnen von Positionen und/oder Verläufen von Pflanzenreihen während des Durchführens einer ersten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur erfolgen, wobei die Pflanzen zu diesem Zeitpunkt lediglich geringfügige windbedingte Pflanzenbewegungen ausführen und noch kein ausgeprägtes Blätterdach ausgebildet haben. Die Positionen und Verläufe von Pflanzenreihen mit vergleichsweise jungen Pflanzen können wesentlich präziser ermittelt werden als die Positionen und Verläufe von Pflanzenreihen mit älteren Pflanzen, welche aufgrund ihrer Wuchshöhe windbedingte Bewegungen ausführen und bereits ein ausgeprägtes Blätterdach aufweisen. Diese während einer ersten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen können dann beim Durchführen einer zweiten Pflegemaßnehme an der Reihenkultur zur präzisen Steuerung der Bewegung und/oder des Betriebs des eingesetzten landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts verwendet werden. Während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur werden also Georeferenzdaten der Pflanzenreihen aufgezeichnet, auf deren Basis die zweite Pflegemaßnahme an der Reihenkultur dann durchgeführt wird. Durch die Wiederverwendung der Georeferenzdaten ist eine sensorgestützte, beispielsweise kamerabasierte, Reihenerkennung beim Durchführen der zweiten Pflegemaßnahme nicht länger zwingend erforderlich, sodass das Ergebnis der zweiten Pflegemaßnahme nicht länger oder weniger intensiv durch windbedingte Pflanzenbewegungen, eine starke Verunkrautung, ein sich bereits gebildetes Blätterdach oder den Reihenschluss beeinträchtigt wird.
Beim Steuern der Bewegung und/oder des Betriebs des landwirtschaftlichen Pflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur kann auf die sensor- und/oder satellitengestützte Ermittlung von Positionen und/oder Verläufen von Pflanzenreihen gänzlich verzichtet werden. Alternativ können beim Steuern der Bewegung und/oder des Betriebs des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur auch Positionen und/oder Verläufe von Pflanzenreihen berücksichtigt werden, welche während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme sensor- und/oder satellitengestützt ermittelt werden. Wenn das Steuern der Bewegung und/oder des Betriebs des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme sowohl auf Basis von Georeferenzdaten erfolgt, welche während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme aufgezeichnet wurden, als auch auf Basis von Georeferenz- und/oder Sensordaten, welche während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme ermittelt werden, können die Georeferenz- und/oder Sensordaten gewichtet werden. Die Gewichtung kann sich beispielsweise nach den Erfassungsschwierigkeiten bei der Aufzeichnung richten. Wenn die aufgezeichneten Positions- und/oder Verlaufsdaten darauf hinweisen, dass erhebliche Erfassungsschwierigkeiten bei der Aufzeichnung Vorlagen, kann diesen Daten ein vergleichsweise niedriger Gewichtungsfaktor zugeordnet werden. Wenn die Positions- und/oder Verlaufsdaten darauf hinweisen, dass keine oder nur geringfügige Erfassungsschwierigkeiten bei der Aufzeichnung Vorlagen, kann diesen Daten ein vergleichsweise hoher Gewichtungsfaktor zugeordnet werden. Beim Steuern der Bewegung und/oder des Betriebs des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme werden die Daten dann entsprechend ihres Gewichtungsfaktors stärker oder schwächer berücksichtigt.
Bei der Gewichtung der Georeferenz- und/oder Sensordaten kann auch die Nutzung von Daten eines einzelnen Sensors oder mehrerer einzelner Sensoren ausgeschlossen werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Erfassungsschwierigkeiten bei der Datenaufzeichnung außerhalb eines akzeptablen Toleranzbereichs lagen, sodass auf Grundlage der aufgezeichneten Daten keine zuverlässige Reihenerfassung mehr möglich ist. Während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur wird das landwirtschaftliche Pflanzenpflegegerät vorzugsweise reihengeführt gesteuert. Durch das Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur wird vorzugsweise ebenfalls eine Reihenführung umgesetzt. Vor und/oder zwischen der ersten und der zweiten Pflegemaßnahme können ein oder mehrere weitere Pflegemaßnahmen an der Reihenkultur durchgeführt werden. Die zweite Pflegemaßnahme muss also nicht direkt auf die erste Pflegemaßnahme folgen. Die zweite Pflegemaßnahme wird zeitlich versetzt nach der ersten Pflegemaßnahme durchgeführt. Zwischen der Durchführung der ersten Pflegemaßnahme und der Durchführung der zweiten Pflegemaßnahme können mehrere Tage, Wochen oder Monate liegen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die erste Pflegemaßnahme und die zweite Pflegemaßnahme mit dem gleichen landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegerät durchgeführt. Vorzugsweise betreffen die erste Pflegemaßnahme und die zweite Pflegemaßnahme den gleichen Bearbeitungsvorgang. Vorzugsweise werden die erste Pflegemaßnahme und die zweite Pflegemaßnahme mit einem landwirtschaftlichen Hackgerät durchgeführt, wobei die erste Pflegemaßnahme und die zweite Pflegemaßnahme einen Hackvorgang betreffen. Alternativ werden die erste Pflegemaßnahme und die zweite Pflegemaßnahme mit einem landwirtschaftlichen Spritzgerät durchgeführt, wobei die erste Pflegemaßnahme und die zweite Pflegemaßnahme einen Spritzvorgang betreffen. Alternativ können die erste Pflegemaßnahme und die zweite Pflegemaßnahme mit verschiedenen oder unterschiedlichen landwirtschaftlichen
Pflanzenpflegegeräten durchgeführt werden. Verschiedene Pflanzenpflegegeräte sind Pflanzenpflegegeräte des gleichen Typs, beispielsweise zwei verschiedene Hackgeräte oder zwei verschiedene Spritzgeräte. Unterschiedliche Pflanzenpflegegeräte unterscheiden sich hinsichtlich ihres Gerätetyps, sodass beispielsweise die erste Pflegemaßnahme mit einem Hackgerät und die zweite Pflegemaßnahme mit einem Spritzgerät durchgeführt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum Aufzeichnen der Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme ein oder mehrere optische Sensoren des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts eingesetzt. Der eine oder die mehreren optischen Sensoren können jeweils Bestandteile einer Kamera sein. Das Aufzeichnen der Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen erfolgt vorzugsweise kameragestützt. Das zur Durchführung der ersten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur eingesetzte landwirtschaftliche Pflanzenpflegegerät weist vorzugsweise eine oder mehrere Kameras auf. Alternativ oder zusätzlich kann das Aufzeichnen der Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme auch mittels einem oder mehreren berührungslos arbeitenden Abstandssensoren erfolgen. Die Positions- und/oder Verlaufsaufzeichnung kann auch mit einem oder mehreren Ultraschallsensoren, einem oder mehreren Tasträdern und/oder einem oder mehreren Reihentastern erfolgen. Das eine oder die mehreren Tasträder können beispielsweise eine Furche detektieren, welche während des Sävorgangs in den Boden der landwirtschaftlichen Nutzfläche eingebracht wurde. Der Einsatz von Reihentastern erfordert eine gewisse Pflanzenstabilität, sodass deren Einsatz sich anbietet, wenn die Pflanzen ein gewisses Mindestalter oder eine gewisse Mindestgröße erreicht haben.
Sofern während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme ebenfalls Positionen und/oder Verläufe von Pflanzenreihen erfasst werden, kann dies auf die zuvor beschriebenen Arten erfolgen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur ohne eine Berücksichtigung von Messwerten optischer Sensoren des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts. Vorzugsweise werden beim Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur auch keine Messwerte von optischen Sensoren eines Antriebsfahrzeugs berücksichtigt, an welches das Pflanzenpflegegerät angebaut ist. Vorzugsweise erfolgt beim Durchführen der zweiten Pflegemaßnahme keine gesonderte Reihenerkennung in Bezug auf die zu bearbeitende Reihenkultur. Somit kann beim Durchführen der zweiten Pflegemaßnahme auch ein Pflanzenpflegegerät eingesetzt werden, welches keine Kameras oder keine Sensorik zur Reihenerfassung aufweist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum Aufzeichnen der Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme eine Empfangseinheit für Satellitensignale des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts eingesetzt. Die Empfangseinheit kann ein GPS-Empfänger sein. Beim Aufzeichnen der Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme kann eine RTK (Real Time Kinematic) Vermessung erfolgen. Vorzugsweise werden beim Aufzeichnen der Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme neben den GPS-Signalen und den Sensormesswerten des einen oder der mehreren Sensoren auch die Abmessungen des eingesetzten Pflanzenpflegegeräts und/oder die Relativposition bzw. die Relativpositionen zwischen der Empfangseinheit für Satellitensignale und dem einen oder den mehreren Sensoren der Reihenerfassungseinrichtung berücksichtigt. Auf Basis der Signale der Empfangseinheit für Satellitensignale, der Sensormesswerte des einen oder der mehreren Sensoren und der Relativposition bzw. die Relativpositionen zwischen der Empfangseinheit für Satellitensignale und dem einen oder den mehreren Sensoren kann die Reihenerfassungseinrichtung die Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen ermitteln und die ermittelten Reiheninformationen können georeferenziert abgespeichert werden. Die abgespeicherten georeferenzierten Reiheninformationen betreffen also die tatsächlichen
Reihenverläufe und/oder -Positionen und sind unabhängig von dem Pflanzenpflegegerät, mit welchem diese aufgezeichnet wurden. Die abgespeicherten georeferenzierten Reiheninformationen können also zum Durchführen der zweiten Pflegemaßnahme auch von einem anderen Pflanzenpflegegerät verwendet werden. Ferner können die abgespeicherten georeferenzierten Reiheninformationen auch von anderen Geräten und
Maschinen abgerufen und verwendet werden.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das landwirtschaftliche Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur von einem landwirtschaftlichen
Antriebsfahrzeug getragen, gezogen oder geschoben. Das Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des
Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur erfolgt über das Steuern einer Lenkbewegung des landwirtschaftlichen Antriebsfahrzeugs. Hierzu kann beispielsweise das landwirtschaftliche Pflanzenpflegegerät Lenkbefehle für das Antriebsfahrzeug erzeugen und diese an das Antriebsfahrzeug übermitteln, sodass das Antriebsfahrzeug die Lenkbefehle in eine Lenkbewegung umsetzen kann. Bei der Erzeugung der Lenkbefehle werden vorzugsweise die geometrischen Abmessungen der Gerätekombination aus Pflanzenpflegegerät und Antriebsfahrzeug berücksichtigt. Insbesondere werden bei der Erzeugung der Lenkbefehle die Lenkeigenschaften des Antriebsfahrzeugs und/oder des Pflanzenpflegegeräts und/oder die Positionen der Sensoren des Pflanzenpflegegeräts berücksichtigt. Alternativ kann das landwirtschaftliche Pflanzenpflegegerät, welches zum Durchführen der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur eingesetzt wird, ein selbstfahrendes Pflanzenpflegegerät sein.
In diesem Fall erfolgt das Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur über das Steuern der Lenkbewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts. Das landwirtschaftliche Pflanzenpflegegerät kann in diesem Fall beispielsweise eine selbstfahrende Pflanzenschutzspritze sein.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts Lenkbefehle für das Antriebsfahrzeug auf Grundlage der aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen erzeugt und an eine Lenksteuerung des Antriebsfahrzeugs übermittelt. Die Lenksteuerung des Antriebsfahrzeugs veranlasst auf Grundlage der übermittelten Lenkbefehle vorzugsweise eine reihenbezogene Führung des Pflanzenpflegegeräts. Das Übermitteln der erzeugten Lenkbefehle von dem Pflanzenpflegegerät an das Antriebsfahrzeug kann kabellos oder kabelgebunden erfolgen.
Es ist darüber hinaus ein erfindungsgemäßes Verfahren vorteilhaft, bei welchem das Steuern des Betriebs des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur ein Positionieren und/oder Ausrichten einer oder mehrerer Pflegewerkzeuge umfasst. Das eine oder die mehreren Pflegewerkzeuge können an einem oder mehreren Querträgern des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts befestigt sein und in Querrichtung, also quer zur Fahrtrichtung, nebeneinander und beabstandet voneinander angeordnet sein. Das eine oder die mehreren Pflegewerkzeuge können manuell und/oder mittels eines Positionier- und/oder Ausrichtantriebs positioniert und/oder ausgerichtet werden. Der eine oder die mehreren Positionier- und/oder Ausrichtantriebe können pneumatische, hydraulische und/oder elektrische Antriebe sein. Die Pflegewerkzeuge sind vorzugsweise Hackwerkzeuge. Beim Positionieren kann das eine oder können die mehreren Pflegewerkzeuge quer zur Fahrtrichtung verfahren werden, beispielsweise um die beabsichtigte Relativpositionierung zu den erfassten Pflanzenreihen präzise einzustellen. Beim Ausrichten kann das eine oder können die mehreren Pflegewerkzeuge beispielsweise verschwenkt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Steuern des Betriebs des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur das Positionieren, Ausrichten, Aktivieren und/oder Deaktivieren einzelner Ausbringdüsen. Die Ausbringdüsen sind vorzugsweise Spritzdüsen für eine Spritzflüssigkeit. Beim Positionieren einer Ausbringdüse wird vorzugsweise die Position der Ausbringdüse in Bezug auf ein Gestänge verändert. Beim Ausrichten einer Ausbringdüse wird vorzugsweise der Anstellwinkel der Ausbringdüse in Bezug auf eine Referenzebene, beispielsweise den Boden der landwirtschaftlichen Nutzfläche oder einer Horizontal- oder Vertikalebene, oder in Bezug auf ein Spritzgestänge verändert. Die Ausbringdüsen können beispielsweise manuell oder über einen Positionier- und/oder Ausrichtantrieb positioniert und/oder ausgerichtet werden. Der eine oder die mehreren Positionier- und/oder Ausrichtantriebe können pneumatische, hydraulische oder elektrische Antriebe sein. Durch das Positionieren und/oder Ausrichten von Ausbringdüsen kann der Spritzkegel in beabsichtigter Weise in Bezug auf die Pflanzenreihen positioniert und/oder ausgerichtet werden. Über das Aktivieren und Deaktivieren einzelner Ausbringdüsen kann beispielsweise eine Reihenschaltung umgesetzt werden, sodass die Ausbringung von Spritzflüssigkeit segmentweise temporär unterbrochen werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft die erste Pflegemaßnahme und/oder die zweite
Pflegemaßnahme einen Hackvorgang, bei welchem eine mechanische Bodenbearbeitung erfolgt. Bei dem zur Durchführung der ersten
Pflegemaßnahme und/oder der zweiten Pflegemaßnahme eingesetzten
Pflanzenpflegegerät handelt es sich vorzugsweise um ein landwirtschaftliches Hackgerät. Das Hackgerät ist vorzugsweise an einer frontseitigen
Kupplungsvorrichtung oder an einer heckseitigen Kupplungsvorrichtung des Antriebsfahrzeugs befestigt.
Es ist ferner ein erfindungsgemäßes Verfahren vorteilhaft, bei welchem die erste Pflegemaßnahme und/oder die zweite Pflegemaßnahme einen Spritzvorgang betrifft, bei welchem Spritzflüssigkeit ausgebracht wird. Bei dem zur Durchführung der ersten Pflegemaßnahme und/oder der zweiten
Pflegemaßnahme eingesetzten Pflanzenpflegegerät handelt es sich vorzugsweise um ein landwirtschaftliches Spritzgerät, insbesondere um eine Feldspritze.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein landwirtschaftliches Pflanzenpflegegerät der eingangs genannten Art gelöst, wobei das erfindungsgemäße landwirtschaftliche Pflanzenpflegegerät eine Steuerungseinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, den Betrieb des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens einer zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur in Abhängigkeit der aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen zu steuern und/oder eine Steuerung der Bewegung des landwirtschaftlichen
Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur in Abhängigkeit der aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen zu veranlassen. Das Pflanzenpflegegerät ist vorzugsweise dazu eingerichtet, ein Verfahren zum Pflegen von Reihenkulturen nach der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Pflanzenpflegegeräts wird somit zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Pflegen von Reihenkulturen verwiesen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts umfasst die
Reihenerfassungseinrichtung einen oder mehrere optische Sensoren und/oder eine Empfangseinheit für Satellitensignale. Der eine oder die mehreren optischen Sensoren können Bestandteile von einer oder mehreren Kameras sein. Alternativ können die Sensoren auch Sensoren zur berührungslosen Abstandsmessung sein. Beispielsweise sind die Sensoren der Reihenerfassungseinrichtung als Ultraschallsensoren ausgebildet. Die Empfangseinheit kann ein GPS-Empfänger sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts ist dieses dazu eingerichtet, während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur von einem landwirtschaftlichen Antriebsfahrzeug getragen, gezogen oder geschoben zu werden, wobei die Steuerungseinrichtung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts vorzugsweise dazu eingerichtet ist, Lenkbefehle für das Antriebsfahrzeug auf Grundlage der aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen zu erzeugen und an eine Lenksteuerung des Antriebsfahrzeugs zu übermitteln. Vorzugsweise ist das landwirtschaftliche Pflanzenpflegegerät dazu eingerichtet, mit dem Antriebsfahrzeug ein Tractor- Implement-Management (TIM) System zu bilden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Pflegesystem der eingangs genannten Art gelöst, wobei das erfindungsgemäße Pflegesystem dazu eingerichtet ist, das Verfahren zum Pflegen von Reihenkulturen nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Pflegesystems wird auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Pflegen von Reihenkulturen verwiesen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Pflegesystem während des Durchführens einer ersten Pflegemaßnahme an einer Reihenkultur in einer schematischen Draufsicht;
Fig. 2 das in der Fig. 1 abgebildete Pflegesystem während des Durchführens einer zweiten Pflegemaßnahme an der gleichen Reihenkultur in einer schematischen Draufsicht; und
Fig. 3 den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Pflegen von Reihenkulturen in einem Blockdiagramm.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Pflegesystem 100 aus einem Antriebsfahrzeug 102 und einem Pflanzenpflegegerät 10. Das Antriebsfahrzeug 102 ist als Traktor ausgebildet, wobei das als landwirtschaftliches Hackgerät ausgebildete Pflanzenpflegegerät 10 über eine Kupplungsvorrichtung 18 an einer frontseitigen Geräteaufnahme des Antriebsfahrzeugs 102 befestigt ist. Das Pflanzenpflegegerät 10 weist einen sich quer zur Fahrtrichtung F erstreckenden Querträger 12 auf, wobei an dem Querträger 12 mehrere als Hackwerkzeuge ausgebildete Pflegewerkzeuge 14a- 14m befestigt sind. Die Pflegewerkzeuge 14a-14m sind in Querrichtung nebeneinander und beabstandet voneinander angeordnet. Der Querträger 12 wird über die Räder 16a, 16b des Pflanzenpflegegeräts 10 gegenüber dem Boden einer landwirtschaftlichen Nutzfläche abgestützt.
Auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche befindet sich eine Reihenkultur 200, wobei die Reihenkultur 200 mehrere parallel verlaufende Pflanzenreihen 202a- 202I aufweist.
Das landwirtschaftliche Pflanzenpflegegerät 10 weist eine Reihenerfassungseinrichtung 20 auf, mittels welcher die Positionen und Verläufe der Pflanzenreihen 202a-202l während des Durchführens von Pflegemaßnahmen an der Reihenkultur 200 sensor- und satellitengestützt aufgezeichnet werden können. Hierzu weist die Reihenerfassungseinrichtung 20 eine Empfangseinheit für Satellitensignale auf, über welche GPS-Daten während des Durchführens von Pflegemaßnahmen an der Reihenkultur 200 aufgezeichnet werden können. Die Empfangseinheit ist also ein GPS-Empfänger. Die Reihenerfassungseinrichtung 20 weist ferner eine Kamera 22 und einen Sensor 24 auf. Die Kamera 22 ist in Fahrtrichtung F ausgerichtet und umfasst einen Bildsensor, sodass während des Durchführens von Pflegemaßnahmen an der Reihenkultur 200 Bildaufnahmen der Pflanzenreihen 202a-202l erzeugt werden können. Der Sensor 24 ist ein berührungsloser Abstandssensor, über welchen der Abstand des Sensors 24 zu den Pflanzenreihen 202a-202l ermittelt werden kann. Das Aufzeichnen der Positionen und Verläufe der Pflanzenreihen 202a-202l erfolgt somit sensor- und satellitengestützt.
Unter Berücksichtigung der Relativposition zwischen der Empfangseinheit für Satellitensignale und der Kamera 22 sowie der Relativposition zwischen der Empfangseinheit für Satellitensignale und dem Sensor 24 kann die Reihenerfassungseinrichtung 20 während des Durchführens von
Pflegemaßnahmen Georeferenzdaten der Pflanzenreihen 202a-202l aufzeichnen. Eine Steuerungseinrichtung des Pflanzenpflegegeräts 10 ist über eine Datenverbindung 26 mit einer Lenksteuerung 104 des Antriebsfahrzeugs 102 verbunden. Mittels der Steuerungseinrichtung des Pflanzenpflegegeräts 10 kann der Betrieb des Pflanzenpflegegeräts 10 während des Durchführens einer Pflegemaßnahme anhand von Reiheninformationen selbsttätig gesteuert werden. Ferner kann die Steuerung des Pflanzenpflegegeräts 10 über Lenkbefehle, welche über die Datenverbindung 26 an die Lenksteuerung 104 des Antriebsfahrzeugs 102 übermittelt werden, die Durchführung von Lenkbewegungen an dem Antriebsfahrzeug 102 veranlassen. Die Datenverbindung 26 kann eine drahtlose oder eine kabelgebundene
Datenverbindung sein.
Bei der in der Fig. 1 dargestellten Situation wird mittels des Pflanzenpflegegeräts 10 eine erste Pflegemaßnahme an der Reihenkultur 200 durchgeführt. Die Pflanzen der Reihenkultur 200 sind vergleichsweise jung und klein, sodass die Pflanzen lediglich geringfügige windbedingte Bewegungen ausführen. Ferner weisen die Pflanzen noch kein ausgeprägtes Blätterdach auf. Außerdem liegt eine lediglich unwesentliche Verunkrautung der landwirtschaftlichen Nutzfläche vor. Aufgrund des Pflanzenzustands kann eine vergleichsweise präzise sensor- und satellitengestützte Aufzeichnung der Positionen und Verläufe der Pflanzenreihen 202a-202l während des Durchführens der ersten
Pflegemaßnahme erfolgen. Die beim Aufzeichnen der Positionen und Verläufe der Pflanzenreihen 202a-202l ermittelten Georeferenzdaten können beim Durchführen einer zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur 200 zu einem späteren Zeitpunkt zur Reihenführung verwendet werden. Die Fig. 2 zeigt das das Pflanzenpflegegerät 10 und das Antriebsfahrzeug 102 umfassende Pflegesystem 100 während der Durchführung einer zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur 200. Aufgrund des vorangeschrittenen Pflanzenwachstums weisen die Pflanzen der Reihenkultur 200 nunmehr ein ausgeprägtes Blätterdach auf. Ferner verursacht der auf die Reihenkultur 200 wirkende Wind aufgrund der vorangeschrittenen Wuchshöhe der Pflanzen windbedingte Pflanzenbewegungen. Darüber hinaus hat eine Verunkrautung des Bodens der landwirtschaftlichen Nutzfläche stattgefunden. In der vorliegenden Situation ist das sensorgestützte Ermitteln der Positionen und Verläufe der Pflanzenreihen 202a-202l nur bedingt möglich. Aufgrund der Erfassungsschwierigkeiten kann es zu erheblichen Ungenauigkeiten in der Positions- und Verlaufserfassung kommen.
Um den Einfluss einer Fehldetektion der Pflanzenreihen 202a-202l zu minimieren, erfolgt das Steuern der Bewegung und des Betriebs des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts 10 während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur 200 in Abhängigkeit der während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur 200 aufgezeichneten Positionen und Verläufe der Pflanzenreihen 202a-202l. Während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme können außerdem Messdaten der Reihenerfassungseinrichtung 20 berücksichtigt werden, welche während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme aufgezeichnet werden.
Die Verwendung der Kamera 22 oder des Sensors 24 ist jedoch aufgrund der vorliegenden Daten aus der ersten Pflegemaßnahme nicht zwingend erforderlich. Wenn das Steuern der Bewegung und des Betriebs des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts 10 bei der Durchführung der zweiten Pflegemaßnahme sowohl auf Basis von Georeferenzdaten erfolgt, welche während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme aufgezeichnet wurden, als auch auf Basis von Sensordaten, welche während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme ermittelt werden, können die Georeferenzdaten und die Sensordaten gewichtet werden. Die Gewichtung kann sich dabei beispielsweise nach den Erfassungsschwierigkeiten bei der Aufzeichnung richten.
Die Fig. 3 zeigt beispielhaft den Ablauf eines Verfahrens zum Pflegen von Reihenkulturen 200.
Im Schritt 300 erfolgt zunächst ein sensor- und satellitengestütztes Aufzeichnen von Positionen und Verläufen von Pflanzenreihen 202a-202l während des Durchführens einer ersten Pflegemaßnahme an einer Reihenkultur 200 mittels eines landwirtschaftlichen Pflegegeräts 10. Das sensor- und satellitengestützte Aufzeichnen umfasst das Aufzeichnen von GPS-Signalen (Verfahrensschritt 302) und das Aufzeichnen von Sensordaten (Verfahrensschritt 304). Die Sensordaten können beispielsweise mit einem Bildsensor einer Kamera oder einem berührungslos arbeitenden Abstandssensor aufgezeichnet werden. Unter Berücksichtigung der Positionen des GPS-Empfängers und der Sensoren wird dann im Verfahrensschritt 306 eine Auswertung der GPS-Signale und der Sensordaten vorgenommen, über welche die Positionen und Verläufe der Pflanzenreihen 202a-202l bestimmt werden.
Die ermittelten Positionen und Verläufe der Pflanzenreihen 202a-202l werden dann im Verfahrensschritt 308 abgespeichert. Die Daten können beispielsweise auf einem geräteinternen Speicher des Pflanzenpflegegeräts 10 abgespeichert werden. Alternativ oder zusätzlich können die Daten auch in einer externen Datenbank abgespeichert werden. Hierzu kann es erforderlich sein, dass die Positions- und Verlaufsdaten zu den Pflanzenreihen 202a-202l über Funk und/oder unter Verwendung des Internets an die externe Datenbank zu versenden sind.
Der Verfahrensschritt 310 ist bereits der zweiten Pflegemaßnahme zugeordnet und betrifft das Abrufen der während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme aufgezeichneten Positions- und Verlaufsdaten zu den
Pflanzenreihen 202a-202l durch das für die zweite Pflegemaßnahme eingesetzte Pflanzenpflegegerät 10. Die während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme aufgezeichneten Positions- und Verlaufsdaten zu den
Pflanzenreihen 202a-202l können jedoch auch von anderen Geräten oder Maschinen abgerufen und verwendet werden. Auf Grundlage der abgerufenen Daten erfolgt im Verfahrensschritt 312 das Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts 10 während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur 200 in Abhängigkeit der während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme aufgezeichneten Positionen und Verläufe der Pflanzenreihen 202a-202l. Zum Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts 10 werden Lenkbefehle für das Antriebsfahrzeug 102, an welches das Pflanzenpflegegerät 10 angebaut ist, auf Grundlage der aufgezeichneten Positionen und Verläufe der Pflanzenreihen erzeugt und an eine Lenksteuerung des Antriebsfahrzeugs 102 übermittelt (Verfahrensschritt 314).
Auf Grundlage der Positions- und Verlaufsdaten zu den Pflanzenreihen 202a- 202I kann außerdem der Betrieb des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts
10 während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahm an der Reihenkultur 200 gesteuert werden (Verfahrensschritt 316). Das Steuern des Betriebs des Pflanzenpflegegeräts während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur 200 kann beispielsweise das Positionieren und/oder Ausrichten von einem oder mehreren Pflegewerkzeugen 14a- 14m des Pflanzenpflegegeräts (Verfahrensschritt 318) umfassen. Beispielsweise können einzelne oder sämtliche Pflegewerkzeuge 14a-14m quer zur Fahrtrichtung F verschoben werden, sodass eine beabsichtigte Relativposition zu den Pflanzenreihen 202a-202l eingestellt wird. Alternativ oder zusätzlich können die Pflegewerkzeuge 14a-14m auch geneigt oder verschwenkt werden, um eine beabsichtigte Relativausrichtung zu den Pflanzenreihen 202a-202l herbeizuführen.
Alternativ oder zusätzlich zu den Pflegewerkzeugen 14a- 14m kann das Pflanzenpflegegerät 10 Ausbringdüsen für eine Spritzflüssigkeit umfassen. In diesem Fall könnte der Verfahrensschritt 318 beispielsweise das Positionieren, Ausrichten, Aktivieren oder Deaktivieren einzelner Ausbringdüsen in Abhängigkeit der während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahmen aufgezeichneten Positionen und Verläufe der Pflanzenreihen 202a-202l der Reihenkultur 200 betreffen.
Bezugszeichenliste
10 Pflanzenpflegegerät
12 Querträger
14a- 14m Pflegewerkzeuge
16a, 16b Räder
18 Kupplungsvorrichtung
20 Reihenerfassungseinrichtung
22 Kamera
24 Sensor
26 Datenverbindung
100 Pflegesystem 102 Antriebsfahrzeug 104 Lenksteuerung
200 Reihenkultur
202a-202l Pflanzenreihen 300-318 Verfahrensschritte
F Fahrtrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Pflegen von Reihenkulturen (200), mit dem Schritt: sensor- und satellitengestütztes Aufzeichnen von Positionen und/oder Verläufen von Pflanzenreihen (202a-202l) während des Durchführens einer ersten Pflegemaßnahme an einer Reihenkultur (200) mittels eines landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10); gekennzeichnet durch den Schritt:
Steuern der Bewegung und/oder des Betriebs eines landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) während des
Durchführens einer zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur (200) in Abhängigkeit der aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen (202a-202l). 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pflegemaßnahme und die zweite Pflegemaßnahme mit dem gleichen landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegerät (10) durchgeführt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufzeichnen der Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen (202a-202l) während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme ein oder mehrere optische Sensoren (24) des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) eingesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur (200) ohne eine Berücksichtigung von Messwerten optischer Sensoren des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufzeichnen der Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen (202a-202l) während des Durchführens der ersten Pflegemaßnahme eine Empfangseinheit für Satellitensignale des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das landwirtschaftliche Pflanzenpflegegerät
(10) während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur (200) von einem landwirtschaftlichen Antriebsfahrzeug (102) getragen, gezogen oder geschoben wird und das Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur (200) über das Steuern einer Lenkbewegung des landwirtschaftlichen Antriebsfahrzeugs (102) erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) Lenkbefehle für das Antriebsfahrzeug (102) auf Grundlage der aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen (202a-202l) erzeugt und an eine Lenksteuerung des Antriebsfahrzeugs (102) übermittelt werden.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuern des Betriebs des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur (200) ein Positionieren und/oder Ausrichten einer oder mehrerer Pflegewerkzeuge (14a-14m) umfasst.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuern des Betriebs des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur (200) das Positionieren, Ausrichten, Aktivieren und/oder Deaktivieren einzelner Ausbringdüsen umfasst. 10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pflegemaßnahme und/oder die zweite Pflegemaßnahme einen Hackvorgang betrifft, bei welchem eine mechanische Bodenbearbeitung erfolgt.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pflegemaßnahme und/oder die zweite Pflegemaßnahme einen Spritzvorgang betrifft, bei welchem Spritzflüssigkeit ausgebracht wird.
12. Landwirtschaftliches Pflanzenpflegegerät (10) für Reihenkulturen (200), mit einer Reihenerfassungseinrichtung (20), welche dazu eingerichtet ist, Positionen und/oder Verläufe von Pflanzenreihen (202a-202l) während des Durchführens einer ersten Pflegemaßnahme an einer Reihenkultur (200) sensor- und satellitengestützt aufzuzeichnen; gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, den Betrieb des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) während des Durchführens einer zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur (200) in Abhängigkeit der aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen (202a-202l) zu steuern und/oder eine Steuerung der Bewegung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) während des Durchführens einer zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur (200) in Abhängigkeit der aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen (202a-202l) zu veranlassen.
13. Landwirtschaftliches Pflanzenpflegegerät (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenerfassungseinrichtung (20) einen oder mehrere optische Sensoren (24) und/oder eine Empfangseinheit für Satellitensignale umfasst. 14. Landwirtschaftliches Pflanzenpflegegerät (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das landwirtschaftliche Pflanzenpflegegerät (10) dazu eingerichtet ist, während des Durchführens der zweiten Pflegemaßnahme an der Reihenkultur (200) von einem landwirtschaftlichen Antriebsfahrzeug (102) getragen, gezogen oder geschoben zu werden, wobei die Steuerungseinrichtung des landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegeräts (10) vorzugsweise dazu eingerichtet ist, Lenkbefehle für das Antriebsfahrzeug (102) auf Grundlage der aufgezeichneten Positionen und/oder Verläufe der Pflanzenreihen (202a-202l) zu erzeugen und an eine Lenksteuerung des Antriebsfahrzeugs (102) zu übermitteln.
15. Pflegesystem (100) für Reihenkulturen (200), mit einem landwirtschaftlichen Pflanzenpflegegerät (10); und einem landwirtschaftlichen Antriebsfahrzeug (102), an welchem das landwirtschaftliche Pflanzenpflegegerät (10) angebaut ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Pflegesystem (100) dazu eingerichtet ist, das Verfahren zum Pflegen von Reihenkulturen (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
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