DE102018106528A1 - Verteilergestänge für eine Feldspritze und Verfahren zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge und einem Pflanzenbestand oder Boden - Google Patents

Verteilergestänge für eine Feldspritze und Verfahren zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge und einem Pflanzenbestand oder Boden Download PDF

Info

Publication number
DE102018106528A1
DE102018106528A1 DE102018106528.0A DE102018106528A DE102018106528A1 DE 102018106528 A1 DE102018106528 A1 DE 102018106528A1 DE 102018106528 A DE102018106528 A DE 102018106528A DE 102018106528 A1 DE102018106528 A1 DE 102018106528A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
distributor
linkage
reflector
ultrasonic sensor
sound
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
DE102018106528.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Markus Trentmann
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
Priority to DE102018106528.0A priority Critical patent/DE102018106528A1/de
Publication of DE102018106528A1 publication Critical patent/DE102018106528A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01MCATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/005Special arrangements or adaptations of the spraying or distributing parts, e.g. adaptations or mounting of the spray booms, mounting of the nozzles, protection shields
    • A01M7/0053Mounting of the spraybooms
    • A01M7/0057Mounting of the spraybooms with active regulation of the boom position
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06Systems determining the position data of a target
    • G01S15/08Systems for measuring distance only
    • G01S15/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/521Constructional features

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

Beschrieben werden ein Verteilergestänge für eine Feldspritze und ein Verfahren zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge und einem Pflanzenbestand und/oder einem Boden. Demnach ist an dem Verteilergestänge eine Messeinrichtung vorhanden, die einen am Verteilergestänge montierten Ultraschallsensor zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge und einem Pflanzenbestand umfasst. Ferner weißt die Messeinrichtung wenigstens einen am Verteilergestänge montierten Reflektor auf zum Ablenken einer vom Ultraschallsensor ausgesandten Schallkeule zum Pflanzenbestand/ Boden hin. Dadurch lässt sich ein Blindbereich des Ultraschallsensors in einen Bereich des Verteilergestänges oberhalb seiner Unterkante verlegen. Dies verbessert die Abstandsmessung insbesondere im Bereich unmittelbar unterhalb des Verteilergestänges.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verteilergestänge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Abstandmessung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
  • Ultraschallsensoren eignen sich bekanntermaßen, um einen Abstand zwischen dem Verteilergestänge einer Feldspritze und dem befahrenen Boden und/oder dem darauf wachsenden Pflanzenbestand zu messen. Zu diesem Zweck werden die Ultraschallsensoren beidseitig am Verteilergestänge insbesondere in dessen äußeren Bereichen montiert und nach unten zum Boden/ Pflanzenbestand hin ausgerichtet.
  • Auf der Grundlage derart gemessener Abstände lässt sich die Neigung des Verteilergestänges laufend nachregeln, damit auf beiden Seiten der Feldspritze geeignete Arbeitsabstände eingehalten werden können. Entsprechende Anordnungen von Ultraschallsensoren an Verteilergestängen, zugehörige Messverfahren und Regelungsverfahren sind beispielsweise aus DE 10 2015 119 078 A1 und DE 10 2011 054 742 B4 bekannt.
  • Bauartbedingt weisen die von den Ultraschallsensoren ausgesandten Schallkeulen einen begrenzten effektiven Erfassungsbereich für die Abstandsmessung auf, wie beispielsweise für Abstände von 100-1000 mm oder 300-3000 mm. Die Ultraschallsensoren weisen dann sogenannte Blindbereiche von beispielsweise 0-100 mm oder 0-300 mm auf, in denen eine Abstandsmessung nicht oder nur unzureichend möglich ist.
  • Dies ist bei Verteilergestängen problematisch, da der Blindbereich vertikal nach unten ausgerichteter Ultraschallsensoren gerade in dem für die Messung wichtigen und filigran kon - struierten Außenbereich der Gestänge über dessen Unterkante hinaus reicht. Es gibt dann zwangsläufig einen Blindbereich unterhalb des Verteilergestänges, in dem dieses Messverfahren keine zuverlässige Aussage über den tatsächlichen Abstand des Verteilergestänges zum Boden und/oder Pflanzenbestand erlaubt. Außerdem sind Ultraschallsensoren dort nur unzureichend vor mechanischen Einwirkungen geschützt, wie beispielsweise bei einer Kollision mit einem Hindernis.
  • Es besteht daher Bedarf für Verteilergestänge sowie für Messverfahren, die eine zuverlässigere Aussage über den tatsächlichen Abstand zwischen der Unterkante des Verteilergestä n-ges und dem darunter befindlichen Boden und/oder Pflanzenbestand ermöglichen.
  • Die gestellte Aufgabe wird mit einem Verteilergestänge für eine Feldspritze gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach umfasst das Verteilergestänge eine Messeinrichtung mit einem am Verteilergestänge montierten Ultraschallsensor zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge und einem Pflanzenbestand und/oder Boden. Erfindungsgemäß umfasst die Messeinrichtung ferner einen am Verteilergestänge montierten Reflektor zum Ablenken einer vom Ultraschallsensor ausgesandten Schallkeule zum Pflanzenbestand/ Boden hin.
  • An dem Reflektor ändert sich die Ausbreitungsrichtung der Schallkeule. Entsprechend unterscheidet sich die Ausrichtung des Ultraschallsensors von der Ausrichtung der Ultraschallkeule unterhalb des Verteilergestänges. Der Ultraschallsensor muss folglich nicht mit der bisher üblichen vertikalen Ausrichtung nach unten am Verteilergestänge befestigt werden. Stattdessen sind unterschiedliche Ausrichtungen des Ultraschallsensors möglich, wie beispielsweise in Fahrtrichtung, entgegen der Fahrtrichtung, quer zur Fahrtrichtung sowie in geeigneten Ausrichtungen dazwischen.
  • Folglich kann ein Nahbereich der Schallkeule gezielt in den Bereich des Verteilergestänges oberhalb seiner freien Unterkante verlagert werden. Der effektive Bereich der Abstandsmessung kann daher gegenüber bekannten Anordnungen von Ultraschallsensoren zum Verteilergestänge hin vergrößert werden.
  • Der Reflektor dient dann insbesondere einer bidirektionalen Schallumlenkung also in Sendrichtung und in Empfangsrichtung des Ultraschallsensors.
  • Vorzugsweise sind der Ultraschallsensor und der Reflektor derart am Verteilergestänge montiert, dass ein Blindbereich des Ultraschallsensors bzw. der Schallkeule vollständig oberhalb einer freien Unterkante des Verteilergestänges angeordnet ist. Damit ist eine aussagekräftige Abstandsmessung nach unten hin ab der Unterkante des Verteilergestänges möglich.
  • Vorzugsweise sind der Ultraschallsensor und der Reflektor derart am Verteilergestänge mo n-tiert, dass die Schallkeule zwischen Schallwandlung und einer freien Unterkante des Verteilergestänges jeweils wenigstens 150 mm und insbesondere wenigstens 600 mm lang ist. Damit lassen sich die Blindbereiche der meisten handelsüblichen Ultraschallsensoren vollständig in den Bereich des Verteilergestänges verlegen. Auch bestehende Verteilergestänge lassen sich auf diese Weise kostengünstig mit Halterungen und Reflektoren umrüsten.
  • Vorzugsweise ist der Reflektor derart am Verteilergestänge ausgerichtet, dass die Schallkeule zwischen Reflektor und Pflanzenbestand/ Boden im Wesentlichen vertikal verläuft. Dies ermöglicht eine geometrisch einfache Berechnung des Abstands zwischen Verteilergestänge und Pflanzenbestand/ Boden durch herkömmliche Laufzeitmessung der Schallkeule. Zudem lässt sich die Empfindlichkeit des Messverfahrens dadurch optimieren.
  • Vorzugsweise ist der Reflektor zur orthogonalen Ablenkung der Schallkeule angeordnet. Dies ermöglicht eine im Wesentlichen horizontale Einbaulage des Ultraschallsensors bezüglich des ausgeklappten Verteilergestänges bei gleichzeitig im Wesentlichen vertikaler Ausrichtung der Schallkeule in ihrem effektiven Erfassungsbereich. Dadurch wird die Konstruktion und Montage der Messeinrichtung vereinfacht bei gleichzeitig effizienter Umlenkung der Schallkeule am Reflektor.
  • Angaben zu horizontaler und/oder vertikaler Ausrichtung beziehen sich stets auf ein bezüglich eines horizontalen Bodens ideal ausgerichtetes Verteilergestänge.
  • Vorzugsweise ist der Reflektor in Fahrtrichtung vor dem Ultraschallsensor angeordnet. Der Reflektor hat dann zusätzlich eine mechanische Schutzfunktion zur Abschirmung des Ultraschallsensors gegenüber Hindernissen oder dergleichen. Der Ultraschallsensor kann hierzu beispielsweise in Fahrtrichtung ausgerichtet sein, wodurch eine exakt orthogonale Ausrichtung auch an schräg verlaufenden Oberseiten von Verteilergestängen erleichtert wird.
  • Vorzugsweise weist die Reflexionsfläche des Reflektors eine Rauigkeit von höchstens 0,2 mm auf. Dies ermöglicht eine gerichtete und verlustarme Umlenkung der Schallkeule. Der Reflektor ist bezüglich Ultraschallwellen steif ausgebildet, das heißt ohne nennenswerte akustische Dämpfung. Der Reflektor ist beispielsweise aus einer Metallplatte oder einer entsprechend starren Kunststoffplatte gefertigt.
  • Vorzugsweise hat der Reflektor eine plane Reflexionsfläche. Dies ermöglicht eine vergleichsweise effiziente Umlenkung unter Beibehaltung der Ausbreitungscharakteristik der ausgesandten Schallkeule.
  • Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform weist der Reflektor eine konvex gekrümmte und/oder konvex polyedrische Reflexionsfläche auf. Dies ermöglicht eine Aufweitung der Schallkeule unterhalb des Verteilergestänges und damit eine größere Messfläche auf dem Pflanzenbestand/ Boden, insbesondere einen größeren im Arbeitsbetrieb überstrichenen Messbereich der Abstandsmessung, also einen breiteren Messbereich. Durch das Überstreichen eines größeren Messbereichs wird vermieden, dass vereinzelte Lücken im Bestand erfasst und die Abstandsmessungen somit verfälscht werden.
  • Die gestellte Aufgabe wird ebenso gelöst mit einer Feldspritze, die das Verteilergestänge und beidseitig daran befestigte Messeinrichtungen nach wenigstens einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen umfasst.
  • Die gestellte Aufgabe wird ferner mit einem Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Demnach dient dieses zur Abstandsmessung zwischen einem Verteilergestänge einer Feldspritze und einem Pflanzenbestand und/oder Boden. Zu diesem Zweck werden gepulste Schallkeulen mittels Ultraschallsensoren am Verteilergestänge erzeugt und die Laufzeit der Schallkeulen zum Pflanzenbestand/ Boden und wieder zurück zu den Ultraschallsensoren gemessen. Erfindungsgemäß werden die Schallkeulen im Bereich des Verteilergestänges durch gerichtete Reflexion zum Pflanzenbestand/ Boden hin umgelenkt.
  • Die am Pflanzenbestand und/oder Boden reflektierten Ultraschallwellen werden dann ebenso durch gerichtete Reflexion zurück zu den Ultraschallsensoren umgelenkt. Diese bidirektionale Umlenkung von Schallwellen erfolgt dann jeweils am selben Reflektor. Damit lassen sich die zum erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile erzielen.
  • Vorzugsweise breiten sich die Schallkeulen zwischen Reflexion und Pflanzenbestand/ Boden im Wesentlichen senkrecht aus und werden hierfür im Bereich des Verteilergestänges insbesondere orthogonal umgelenkt. Dies ermöglicht eine besonders effektive und konstruktiv einfach umzusetzende Abstandsmessung.
  • Vorzugsweise werden die Schallkeulen bezüglich der Fahrtrichtung nach vorne hin ausgesandt. Entsprechend können die Ultraschallsensoren dann in Fahrtrichtung hinter den Reflektoren angeordnet und von diesen während des Arbeitsbetriebs abgeschirmt werden, beispielsweise gegenüber Hindernissen und störenden Umwelteinflüssen.
  • Vorzugsweise verlaufen die Schallkeulen innerhalb eines Blindbereichs der Ultraschallsensoren vollständig oberhalb einer freien Unterkante des Verteilergestänges. Beispielsweise legen die Schallkeulen dann zwischen Schallwandlung und der Unterkante jeweils wenigstens 150 mm und insbesondere wenigstens 600 mm zurück. Damit lässt sich der Blindbereich herkömmlicher Ultraschallsensoren effektiv in den Bereich des Verteilergestänges verlegen, so dass die Abstandsmessung bis hinauf zur Unterkante des Verteilergestänges möglich ist.
  • Vorzugsweise dient das Verfahren dann ferner zur Führung eines Verteilergestänges an einer Feldspritze, wobei der Abstand des Verteilergestänges zu einem überstrichenen Pflanzenbestand und/oder Boden mit dem Verfahren nach wenigstens einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen im Arbeitsbetrieb laufend wiederholt gemessen wird und auf dieser Grundlage die Neigung des Verteilergestänges geregelt wird.
  • Die mittels Laufzeitmessung von den Ultraschallsensoren gemessenen Abstände lassen sich mit herkömmlichen Recheneinheiten auswerten und in Regelkreise zur Neigungsverstellung des Verteilergestänges problemlos integrieren. Somit ist eine ausreichend schnelle Neigungsanpassung in Abhängigkeit von aktuell gemessenen Abständen zwischen Verteilergestänge und Pflanzenbestand/ Boden während des Arbeitsbetriebs gegeben.
  • Vorzugsweise wird die Neigung zur Einhaltung eines vorgegebenen und insbesondere konstanten Sollabstands zwischen Verteilergestänge und Pflanzenbestand/ Boden geregelt. Mit Hilfe der insbesondere im Nahbereich unterhalb des Verteilergestänges verbesserten Abstandsmessung lässt sich ein Sollabstand, insbesondere ein Mindest-Sollabstand, zum Boden/ Pflanzenbestand hin vergleichsweise zuverlässig einhalten. Beschädigungen im Bereich des Verteilergestänges, daran befestigter Spritzdüsen, der beschriebenen Messeinrich-tung oder dergleichen lassen sich damit auf vergleichsweise einfache Weise und zuverlässig vermeiden.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Teilansicht eines Verteilergestänges in Fahrtrichtung;
    • 2 eine schematische seitliche Ansicht des Verteilergestänges; und
    • 3 eine schematische Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform des Verte i-lergestänges.
  • Die 1 zeigt schematisch den äußeren Bereich eines Verteilergestänges 1, das sich auf bekannte Weise beidseitig einer (nicht figürlich dargestellten) Feldspritze 2 quer zu deren Fahrtrichtung 2a erstreckt.
  • Vom Verteilergestänge 1 sind der Einfachheit halber nur ein äußeres Segment 1a, ein nach innen daran anschließendes Segment 1b sowie ein die Segmente 1a und 1b verbindendes Gelenk 1c zum an sich bekannten horizontalen Einklappen des Gestänges 1 dargestellt. Der prinzipielle Aufbau des Verteilergestänges 1 aus einer Vielzahl von Streben und Trägern in Leichtbauweise oder dergleichen ist ebenso bekannt und daher nicht im Detail erläutert.
  • Das Verteilergestänge 1 umfasst eine Messeinrichtung 3 zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge 1 und einem Pflanzenbestand 4 und/oder dem vom Verteilergestänge 1 überstrichenen Boden 5. Die Messeinrichtung 3 umfasst einen Ultraschallsensor 6 und einen Reflektor 7 zur Ablenkung einer vom Ultraschallsensor 6 ausgesandten Schallkeule 8 zum Pflanzenbestand 4 und/oder Boden 5 hin. Der Reflektor 7 wirkt sowohl in Senderichtung 6a des Ultraschallsensors 6 als auch in dessen Empfangsrichtung 6b (jeweils schematisch durch Blockpfeil in der Schallkeule angedeutet).
  • Wie die 2 und 3 erkennen lassen, ist der Ultraschallsensor 6 mit einer Halterung 6c am Verteilergestänge 1 befestigt, der Reflektor 7 mit einer Halterung 7a. Die Halterungen 6c, 7a können zur Ausrichtung des Ultraschallsensors 6 und/oder des Reflektors 7 verstellbar sein.
  • Die 2 verdeutlicht schematisch die gerichtete Umlenkung der Schallkeule 8 am Reflektor 7. Demnach hat der Ultraschallsensor 6 einen systematisch vorgegebenen effektiven Erfassungsbereich 9, in dem die Ausbreitungscharakteristik der Schallkeule 8 schematisch angedeutet ist.
  • Im effektiven Erfassungsbereich 9 ist eine Laufzeitmessung von Schallimpulsen möglich, die vom Ultraschallsensor 6 in Senderichtung 6a ausgesandt und nach Reflektion am Pflanzenbestand 4 oder Boden 5 in Empfangsrichtung 6b wieder empfangen werden. Die Funktionsweise einer solchen Laufzeitmessung mittels Ultraschallsensor 6 ist an sich bekannt, ebenso die Auswertung und Verarbeitung gemessener Laufzeiten für die Abstandsmessung.
  • Zwischen dem Ultraschallsensor 6 und seinem effektiven Erfassungsbereich 9 liegt ein Blindbereich 10, in dem eine Laufzeitmessung nicht mit ausreichender Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit durchgeführt werden kann. Die Länge des Blindbereichs 10 und des daran anschließenden effektiven Erfassungsbereichs 9 sind spezifisch für den jeweiligen Typ des Ultraschallsensors 6. Der Blindbereich 10 ist beispielsweise 150-600 mm lang.
  • Die Verlauf der Schallkeule 8 ist im Blindbereich 10 der Übersichtlichkeit halber lediglich durch ihre Hauptachse 8a schematisch angedeutet. Entsprechend lässt sich in der 2 eine vorzugsweise orthogonale Umlenkung der Schallkeule 8 am Reflektor 7 erkennen.
  • Die Messeinrichtung 3 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Blindbereich 10 in einem Bereich des Verteilergestänges 1 oberhalb seiner freien Unterkante 11 angeordnet ist. Im Beispiel der 2 beginnt der effektive Erfassungsbereich 9 des Ultraschallsensors 6 oberhalb der Unterkante 11.
  • Da sich der Blindbereich 10 nicht bis unterhalb der Unterkante 11 erstreckt, kann beispielsweise ein Abstand 12 zwischen dem Verteilergestänge 1 und dem Pflanzenbestand 4 oder ein Abstand 13 zwischen dem Verteilergestänge 1 und dem Boden 5 auch dann gemessen werden, wenn der Pflanzenbestand 4 und/oder der Boden 5 bis an die Unterkante 11 heranreicht. Dies ist im Außenbereich des Verteilergestänges 1 wegen der dort vergleichsweise großen Abstandsschwankungen zum Pflanzenbestand 4 und Boden 5 je nach Topographie und/oder Neigung des Verteilergestänges 1 prinzipiell möglich.
  • Die 2 zeigt ferner schematisch anhand alternativer Ausführungsformen des Reflektors 7, dass dieser eine ausschließlich plane Reflexionsfläche 7b aufweisen kann, aber auch eine konvex gekrümmte Reflexionsfläche 7c und/oder eine konvex polyedrische Reflexionsfläche 7d. Beliebige Kombinationen solcher Reflexionsflächen 7b-7d wären ebenso möglich.
  • Während die plane Reflexionsfläche 7b eine gerichtete und besonders verlustarme Umlenkung der Schallkeule 8 unter weitgehender Beibehaltung ihrer Ausbreitungscharakteristik ermöglicht, weiten konvexe Reflexionsflächen 7c, 7d die Schallkeule 8 gezielt auf, je nach Ausgestaltung insbesondere quer zur Fahrtrichtung 2a. Damit ließe sich ein im Arbeitsbetrieb überstrichener Messbereich 14 der Abstandsmessung gezielt verbreitern.
  • In den 1 und 2 ist der Ultraschallsensor 6 so auf dem Verteilergestänge 1 befestigt, dass die ausgesandte Schallkeule 8 vor der Umlenkung im Wesentlichen in Fahrtrichtung 2a weist. Entsprechend ist der Reflektor 7 dann in Fahrtrichtung 2a vor dem Ultraschallsensor 6 angeordnet.
  • Wie die 2 diesbezüglich erkennen lässt, dient der Reflektor 7 dann vorzugsweise nicht nur zur Umlenkung der Schallkeule 8, sondern auch zur mechanischen Abschirmung des Ultraschallsensors 6 während des Arbeitsbetriebs, beispielsweise gegenüber Hindernissen. Der Reflektor 7 und/oder die Halterung 7a können den Ultraschallsensor 6 zudem gegenüber unerwünschten Umwelteinflüssen schützen.
  • Die 3 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der der Ultraschallsensor 6 derart am Verteilergestänge 1 befestigt ist, dass die vom Ultraschallsensor 6 ausgesandte Schallkeule 8 vor der Umlenkung quer zur Fahrtrichtung 2a ausgerichtet ist, insbesondere orthogonal dazu. Der Ultraschallsensor 6 und der Reflektor 7 sind dann vorzugsweise in Fahrtrichtung 2a hinter dem Verteilergestänge 1 angeordnet und von diesem im Arbeitsbetrieb geschützt.
  • Prinzipiell wären auch schräge Zwischenstellungen zwischen einer Ausrichtung des Ultraschallsensors 6 in/ entgegen der Fahrtrichtung 2a und einer Ausrichtung quer zur Fahrtrichtung 2a denkbar. Vorteilhaft ist in jedem Fall eine horizontale Ausrichtung des Ultraschallsensors 6 und der Schallkeule 8 vor deren Umlenkung, also eine Ausrichtung parallel zur freien Unterkante 11 bzw. Unterseite des Verteilergestänges 1.
  • Die orthogonale Umlenkung der Schallkeule 8 ist aus konstruktiver Sicht und zur einfacheren Montage und/oder Justage der Messeinrichtung 3 vorteilhaft. Eine orthogonale Umlenkung ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Es sind auch davon abweichende Anordnungen des Ultraschallsensors 6 und des Reflektors 7 denkbar, bei denen die Schallkeule 8 bzw. ihre Hauptachse 8a zwischen dem Reflektor 7 und dem Pflanzenbestand 4 und/oder Boden 5 bei horizontal ausgerichtetem Verteilergestänge 1 dennoch vertikal verläuft, und zwar sowohl in Senderichtung 6a als auch in Empfangsrichtung 6b des Ultraschallsensors 6. Laufzeitmessungen wären prinzipiell auch dann noch möglich, wenn die Schallkeule 8 gegenüber der Vertikalen um einen vorgegebenen Toleranzbereich geneigt ist.
  • Bei allen beschriebenen Ausführungsformen ermöglicht der Reflektor 7 eine Verlagerung des Blindbereichs 10 in den Bereich des Verteilergestänges 1 oberhalb der freien Unterkante 11.
  • Die Messeinrichtung 3 ist bei einer Ausrichtung des Ultraschallsensors 6 in Fahrtrichtung 2a besonders kompakt und einfach zu installieren. Die in der 3 angedeutete Ausrichtung des Ultraschallsensors 6 quer zur Fahrtrichtung 2a ermöglicht eine nahezu beliebige Anpassung des Abstands zwischen dem Ultraschallsensor 6 und dem Reflektor 7. Dadurch lassen sich auch vergleichsweise lange Blindbereiche 10, je nach verwendetem Ultraschallsensor 6, in den Bereich des Verteilergestänges 1 oberhalb seiner freien Unterkante 11 verlegen.
  • Somit ist für unterschiedliche Verteilergestänge 1 und/oder Ultraschallsensoren 6 eine präzise und zuverlässige Messung des Abstands 12, 13 zum Pflanzenbestand 4 und/oder Boden 5 bis unmittelbar an die freie Unterkante 11 möglich.
  • Die Reflexionsfläche 7b-7d des Reflektors 7 ist vorzugsweise so steif, dass sie keine nennenswerte akustische Dämpfung bei der Ultraschallablenkung verursacht. Die Reflexionsfläche 7b-7d weist für eine gerichtete Reflexion zudem vorzugsweise eine Oberflächenrauigkeit von höchstens 0,2 mm auf. Mit Hilfe geeigneter konvexer Reflektionsflächen 7c, 7d lässt sich die Ausbreitungscharakteristik bzw. Keulenform der Schallkeule 8 gegebenenfalls an unterschiedliche Anforderungen auf landwirtschaftlichen Anbauflächen anpassen.
  • Die Laufzeitmessung mittels Ultraschallsensor 6 ist prinzipiell bekannt und lässt sich entsprechend problemlos in eine Neigungsregelung für das Verteilergestänge 1 integrieren. Beispielsweise wird ein Sollbereich für den Abstand 12, 13 vorgegeben, insbesondere ein Mindestabstand zum Pflanzenbestand 4 und/oder Boden 5 hin und durch Vergleich mit gemessenen Istwerten im Rahmen der Neigungsregelung ständig korrigiert.
  • Die voranstehend beschriebene Abstandsmessung hat einen verbesserten Messbereich zum Verteilergestänge 1 hin, so dass die Neigung des Verteilergestänges 1 im laufenden Arbeitsbetrieb auch bei sehr geringem Abstand 12, 13 exakt geregelt werden kann.
  • Zu diesem Zweck ist an beiden Seiten der Feldspritze 2 jeweils wenigstens eine Messeinrichtung 3 am Verteilergestänge 1 angeordnet. Die Auswertung und Regelung ist dann in einer der Feldspritze 2 und dem Verteilergestänge 1 zugeordneten Steuereinheit (nicht dargestellt) auf bekannte Weise möglich. Zu diesem Zweck umfasst die Feldspritze 2 beispielsweise hydraulische Verstellorgane zur Neigungsverstellung des Verteilergestänges 1.
  • Die Halterungen 6c, 7a können als Schutzhaube für den Ultraschallsensor 6 ausgebildet sein und diesen gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen abschirmen, gegebenenfalls in Kombination mit dem in Fahrtrichtung 2a vorauslaufenden Reflektor 7 und/oder Verteilergestänge 1.
  • Somit lässt sich eine gleichermaßen präzise und zuverlässig arbeitende als auch mechanisch robuste Messeinrichtung 3 für die Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge 1 und dem Pflanzenbestand 4 und/oder Boden 5 bereitstellen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015119078 A1 [0003]
    • DE 102011054742 B4 [0003]

Claims (15)

  1. Verteilergestänge (1) für eine Feldspritze, umfassend wenigstens eine Messeinrichtung (3) mit einem am Verteilergestänge (1) montierten Ultraschallsensor (6) zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge (1) und einem Pflanzenbestand (4) und/oder Boden (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (3) ferner einen am Verteilergestänge (1) montierten Reflektor (7) umfasst zum Ablenken einer vom Ultraschallsensor (6) ausgesandten Schallkeule (8) zum Pflanzenbestand / Boden (4, 5) hin.
  2. Verteilergestänge nach Anspruch 1, wobei der Reflektor (7) für eine bidirektionale Schallumlenkung in Senderichtung (6a) und in Empfangsrichtung (6b) des Ultraschallsensors (6) ausgebildet ist.
  3. Verteilergestänge nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ultraschallsensor (6) und der Reflektor (7) derart am Verteilergestänge (1) montiert sind, dass ein Blindbereich (10) des Ultraschallsensors (6) vollständig oberhalb einer freien Unterkante (11) des Verteilergestänges (1) angeordnet ist.
  4. Verteilergestänge nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Reflektor (7) derart am Verteilergestänge (1) ausgerichtet ist, dass die Schallkeule (8) zwischen Reflektor (7) und Pflanzenbestand / Boden (4, 5) im Wesentlichen senkrecht verläuft.
  5. Verteilergestänge nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Reflektor (7) zur orthogonalen Ablenkung der Schallkeule (8) angeordnet ist.
  6. Verteilergestänge nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Reflektor (7) in Fahrtrichtung (2a) vor dem Ultraschallsensor (6) angeordnet ist.
  7. Verteilergestänge nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei der Reflektor (7) eine Reflexionsfläche (7b-7d) mit einer Rauigkeit von höchstens 0,2 mm aufweist.
  8. Verteilergestänge nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei der Reflektor (7) eine plane Reflexionsfläche (7b) aufweist oder eine konvex gekrümmte und/oder konvex polyedrische Reflexionsfläche (7c, 7d).
  9. Feldspritze (2) mit dem Verteilergestänge (1) und beidseitig der Feldspritze daran befestigten Messeinrichtungen (3) nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche.
  10. Verfahren zur Abstandsmessung zwischen einem Verteilergestänge (1) einer Feldspritze (2) und einem Pflanzenbestand (4) und/oder Boden (5), wobei gepulste Schallkeulen (8) mittels Ultraschallsensoren (6) am Verteilergestänge (1) erzeugt und die Laufzeit der Schallkeulen (8) zum und vom Pflanzenbestand / Boden (4, 5) zurück gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallkeulen (8) im Bereich des Verteilergestänges (1) durch gerichtete Reflexion zum Pflanzenbestand / Boden (4, 5) hin umgelenkt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei sich die Schallkeulen (8) zwischen Reflexion und Pflanzenbestand / Boden (4, 5) im Wesentlichen senkrecht ausbreiten und hierfür insbesondere orthogonal umgelenkt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Schallkeulen (8) bezüglich der Fahrtrichtung (2a) der Feldspritze (2) nach vorne ausgesandt werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, wobei die Schallkeulen (8) innerhalb eines Blindbereichs (10) der Ultraschallsensoren (6) vollständig oberhalb einer freien Unterkante (11) des Verteilergestänges (1) verlaufen.
  14. Verfahren zur Führung eines Verteilergestänges (1) an einer Feldspritze (2), wobei der Abstand (12, 13) des Verteilergestänges (1) zu einem überstrichenen Pflanzenbestand und/oder Boden (4, 5) mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13 im Arbeitsbetrieb laufend wiederholt gemessen wird und auf dieser Grundlage die Neigung des Verteilergestänges (1) automatisch geregelt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Neigung zur Einhaltung eines vorgegebenen und insbesondere konstanten Sollabstands zwischen Verteilergestänge (1) und Pflanzenbestand / Boden (4, 5) geregelt wird.
DE102018106528.0A 2018-03-20 2018-03-20 Verteilergestänge für eine Feldspritze und Verfahren zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge und einem Pflanzenbestand oder Boden Pending DE102018106528A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018106528.0A DE102018106528A1 (de) 2018-03-20 2018-03-20 Verteilergestänge für eine Feldspritze und Verfahren zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge und einem Pflanzenbestand oder Boden

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018106528.0A DE102018106528A1 (de) 2018-03-20 2018-03-20 Verteilergestänge für eine Feldspritze und Verfahren zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge und einem Pflanzenbestand oder Boden

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018106528A1 true DE102018106528A1 (de) 2019-09-26

Family

ID=67848223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018106528.0A Pending DE102018106528A1 (de) 2018-03-20 2018-03-20 Verteilergestänge für eine Feldspritze und Verfahren zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge und einem Pflanzenbestand oder Boden

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018106528A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5348226A (en) * 1992-11-12 1994-09-20 Rhs Fertilizing/Spraying Systems Spray boom system with automatic boom end height control
DE102008009753B3 (de) * 2008-02-18 2009-09-10 Yara International Asa Verfahren zum Bestimmen der Biomasse und Morphologie von Pflanzenbeständen mittels Ultraschall
DE102011054742B4 (de) 2011-10-24 2013-05-02 Agri Con GmbH Precision Farming Company Verfahren zum Bestimmen der Biomasse von Pflanzenbeständen und/oder der Höhenführung von Spritzengestängen insbesondere an einer Landmaschine
DE102015119078A1 (de) 2015-11-06 2017-05-11 Amazonen-Werke H. Dreyer Gmbh & Co. Kg Regel- oder Steuersystem für eine landwirtschaftliche Maschine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5348226A (en) * 1992-11-12 1994-09-20 Rhs Fertilizing/Spraying Systems Spray boom system with automatic boom end height control
DE102008009753B3 (de) * 2008-02-18 2009-09-10 Yara International Asa Verfahren zum Bestimmen der Biomasse und Morphologie von Pflanzenbeständen mittels Ultraschall
DE102011054742B4 (de) 2011-10-24 2013-05-02 Agri Con GmbH Precision Farming Company Verfahren zum Bestimmen der Biomasse von Pflanzenbeständen und/oder der Höhenführung von Spritzengestängen insbesondere an einer Landmaschine
DE102015119078A1 (de) 2015-11-06 2017-05-11 Amazonen-Werke H. Dreyer Gmbh & Co. Kg Regel- oder Steuersystem für eine landwirtschaftliche Maschine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Pepperl+Fuchs Gruppe: Produktdatenblatt UVW90-M30, 09.11.2011. Firmenschrift *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60212468T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Justieren einer Einbauanordnung für Radar, sowie Radar justiert von diesem Verfahren oder dieser Vorrichtung
DE60100596T2 (de) Justierung der elevation eines radarsensors für ein kraftfahrzeug
DE2826468C2 (de)
DE102013220259A1 (de) Radarsensor mit Radom
EP2535456B1 (de) Straßenfertiger mit Schichtdickenmessvorrichtung
DE102012212150B4 (de) Laserradarvorrichtung, die zwischen einem Kennzeichenschild und einemFahrzeugaufbau angeordnet ist
DE9114281U1 (de) Ultraschall-Abstandsmeßeinrichtung für eine Baumaschine
EP1339920A1 (de) Laser-höhenregeleinrichtung für eine baumaschine
EP0547378B1 (de) Ultraschall-Regeleinrichtung für ein fahrbares Fräsegerät
EP1624317A1 (de) Radarsensor für Kraftfahrzeuge mit einer auf die Strassenoberfläche gerichteten Antennennebenkeule
DE9214769U1 (de) Ultraschallsensor-Regeleinrichtung für einen Straßenfertiger
DE102005042729A1 (de) Kraftfahrzeug-Radarsystem mit horizontaler und vertikaler Auflösung
DE102015119078A1 (de) Regel- oder Steuersystem für eine landwirtschaftliche Maschine
DE102018006128B3 (de) Landwirtschaftliche Erfassungsvorrichtung und Erfassungsverfahren zur Erfassung von landwirtschaftlichen Objekten
EP2131210A1 (de) Verfahren zum Optimieren des Betriebs eines aktiven Seitensichtsensors bei veränderlicher Höhe über der zu erfassenden Oberfläche
EP3738420A1 (de) Verfahren für den betrieb einer selbstfahrenden landwirtschaftlichen arbeitsmaschine
EP0915349B1 (de) Radarsystem zum Abbilden von Sektoren
DE102005037725B4 (de) Luftfeder mit Ultraschall-Höhenmesseinrichtung
EP3791205A1 (de) Ultraschallsensorsystem und verfahren zum erkennen von objekten im umfeld eines fahrzeugs, sowie fahrzeug mit einem ultraschallsensorsystem
DE102018106528A1 (de) Verteilergestänge für eine Feldspritze und Verfahren zur Abstandsmessung zwischen dem Verteilergestänge und einem Pflanzenbestand oder Boden
EP3530098A1 (de) Verfahren zur ermittlung der bestandsdichte eines feldbestands
DE102018104207A1 (de) Selbstfahrende Erntemaschine
WO2018177978A1 (de) Verfahren zum erfassen eines objekts in einem umgebungsbereich eines kraftfahrzeugs mit klassifizierung des objekts, ultraschallsensorvorrichtung sowie kraftfahrzeug
DE102015206762B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Position und/oder einer Ausdehnung eines Objekts
DE10347694A1 (de) Sensorausrichtungsverfahren und -system

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: AMAZONEN-WERKE H. DREYER SE & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: AMAZONEN-WERKE H. DREYER GMBH & CO. KG, 49205 HASBERGEN, DE