DE102018213952A1 - Agricultural harvester - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Erntemaschine (1) mit mindestens einer Einrichtung (3-7) zur Aufnahme und Förderung von Erntegut und mit zumindest einer Sensoreinrichtung (8) zum Erfassen von ausgewählten Parametern des Ernteguts. Es ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung (8) zumindest eine Lichtquelle (10) zum Beleuchten des Ernteguts im Erfassungsbereich zumindest eines Kamerasensors (9) der Sensoreinrichtung (8) und eine Abschattung (11) gegen Fremdlicht im Erfassungsbereich des Kamerasensors (9) aufweist.The invention relates to an agricultural harvesting machine (1) with at least one device (3-7) for receiving and conveying harvested crop and with at least one sensor device (8) for detecting selected parameters of the harvested crop. It is provided that the sensor device (8) has at least one light source (10) for illuminating the crop in the detection area of at least one camera sensor (9) of the sensor device (8) and shading (11) against extraneous light in the detection area of the camera sensor (9).
Description
Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Erntemaschine mit mindestens einer Einrichtung zur Aufnahme und Förderung von Erntegut und mit zumindest einer Sensoreinrichtung zum Erfassen von ausgewählten Parametern des Ernteguts.The invention relates to an agricultural harvesting machine with at least one device for receiving and conveying harvested crop and with at least one sensor device for detecting selected parameters of the harvested crop.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen landwirtschaftlichen Erntemaschine.The invention further relates to a method for operating such an agricultural harvesting machine.
Stand der TechnikState of the art
Landwirtschaftliche Erntemaschinen der eingangs genannten Art sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Erntemaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass Krankheiten direkt an dem Erntegut ohne Umwege über Zwischengrößen, wie Biomasse oder Feuchtigkeitsgehalt, erkannt werden beziehungsweise ermittelt werden, sodass zeitnah über die Weiterverarbeitung des Ernteguts, insbesondere über die Weiterverarbeitung von Schnitt des Ernteguts entschieden werden kann. Bei dem Erntegut wird grundsätzlich zwischen den Früchten, die im landwirtschaftlichen Sinne das zu erntende und weiterzuverarbeitende Gut darstellt und dem Schnitt, der Abfallprodukte des Ernteguts, wie beispielsweise Blätter, Laub, Zweige oder dergleichen darstellt, unterschieden. Wobei es auch denkbar ist, einen Teil oder den gesamten Schnitt weiterzuverarbeiten, beispielsweise zur Herstellung von Futtermitteln für Tiere oder dergleichen. Um Krankheiten des Ernteguts, insbesondere des Schnitts und/oder der Früchte zu ermitteln, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung eine Lichtquelle zum Beleuchten des Ernteguts im Erfassungsbereich eines Kamerasensors der Sensoreinrichtung und eine Abschattung gegen Fremdlicht im Erfassungsbereich des Kamerasensors aufweist. Dadurch wird gewährleistet, dass das Schnittgut im Erfassungsbereich des Kamerasensors stets den gleichen Lichtverhältnissen ausgesetzt ist, die durch die Lichtquelle eingestellt werden. Dadurch wird die Beeinflussung der Bildauswertung durch Fremdlicht vermieden und es kann eine nachvollziehbare Auswertung des von dem Kamerasensor erfassten Bildes zur Bestimmung von Krankheiten des Ernteguts durchgeführt werden.The harvesting machine according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that diseases are recognized or ascertained directly on the crop without detours via intermediate variables, such as biomass or moisture content, so that the crop is further processed, in particular via the processing of cut, in a timely manner Crops can be decided. In the case of the harvested crop, a basic distinction is made between the fruit, which in the agricultural sense represents the crop to be harvested and processed, and the cut, which represents waste products of the harvested crop, such as leaves, leaves, twigs or the like. It is also conceivable to further process part or all of the cut, for example for the production of animal feed or the like. In order to determine diseases of the crop, in particular the cut and / or the fruit, it is provided according to the invention that the sensor device has a light source for illuminating the crop in the detection area of a camera sensor of the sensor device and shading against extraneous light in the detection area of the camera sensor. This ensures that the clippings in the detection area of the camera sensor are always exposed to the same lighting conditions that are set by the light source. This avoids influencing the image evaluation by extraneous light and it is possible to carry out a comprehensible evaluation of the image captured by the camera sensor in order to determine diseases of the crop.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Abschattung durch einen Gehäusetunnel gebildet, durch welchen das Erntegut förderbar ist. Dem Tunnel ist zweckmäßigerweise die Sensoreinrichtung derart zugeordnet, dass der Kamerasensor in den Tunnel hineinragt, jedoch in dem Tunnel die Leuchtmittel zum Beleuchten des Ernteguts im Erfassungsbereich des Kamerasensors angeordnet sind. Durch das Durchführen durch einen Gehäusetunnel ist sichergestellt, dass Fremdlicht von außen keinen Einfluss auf die Beleuchtung oder Ausleuchtung des Ernteguts hat. Vorzugsweise weist der Gehäusetunnel wenigstens eine Krümmung in seinem Verlauf auf, sodass auch das seitliche Eindringen von Fremdlicht zumindest im Wesentlichen vermieden ist. Vorzugsweise sind die Innenwände des Gehäusetunnels dunkel, vorzugsweise schwarz ausgebildet, um Reflexionen von Fremdlicht bis zum Erfassungsbereich und/oder Reflexionen des Fremdlichts an den Gehäusewänden zu vermeiden.According to a preferred development of the invention, the shading is formed by a housing tunnel through which the crop can be conveyed. The sensor device is expediently assigned to the tunnel in such a way that the camera sensor projects into the tunnel, but the illuminants for illuminating the crop are arranged in the detection area of the camera sensor in the tunnel. Passing through a housing tunnel ensures that extraneous light from the outside has no influence on the illumination or illumination of the crop. The housing tunnel preferably has at least one curvature in its course, so that the lateral penetration of extraneous light is at least substantially avoided. The inner walls of the housing tunnel are preferably dark, preferably black, in order to avoid reflections from extraneous light up to the detection area and / or reflections of the extraneous light on the housing walls.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Kamerasensor dazu ausgebildet, ein ein-, zwei- oder dreidimensionales Bild zu erzeugen. Durch eine nachgelagerte Bildauswertung ist daraus in kurzer Zeit und präzise der Gesundheitszustand und damit eine gegebenenfalls vorliegende Krankheit des Ernteguts zu erkennen.According to a preferred development of the invention, the camera sensor is designed to generate a one, two or three-dimensional image. A subsequent image evaluation enables the health status and thus any disease of the crop to be recognized quickly and precisely.
Besonders bevorzugt ist dazu der Kamerasensor als eindimensionale Zeilenkamera oder als zweidimensionale Flächenkamera ausgebildet. Derartige Kamerasensoren sind Stand der Technik und können daher kostengünstig für den vorgenannten Zweck eingesetzt werden.For this purpose, the camera sensor is particularly preferably designed as a one-dimensional line scan camera or as a two-dimensional area scan camera. Such camera sensors are state of the art and can therefore be used inexpensively for the aforementioned purpose.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Erntemaschine eine Trenneinrichtung zum Trennen von Pflanzenbestandteilen des Ernteguts in durch die Sensoreinrichtung zu untersuchende Bestandteile und in übrige Bestandteile auf. Insbesondere handelt es sich bei den zu untersuchenden Bestandteilen um den Schnitt, der sich insbesondere aus Blättern, Laub, oder dergleichen zusammensetzt, anhand derer eine Krankheit des Ernteguts feststellbar ist. Bei den übrigen Bestandteilen handelt es sich insbesondere um die eigentlich zu erwirtschaftende Frucht des Ernteguts. Dabei ist hier nicht eine Frucht im biologischen Sinne, sondern eine Frucht im landwirtschaftlichen Sinne zu verstehen.According to a preferred development of the invention, the harvesting machine has a separating device for separating plant components of the Harvest crop in components to be examined by the sensor device and in other components. In particular, the components to be examined are the cut, which is composed in particular of leaves, leaves, or the like, on the basis of which a disease of the crop can be determined. The other constituents are in particular the fruit of the crop that is actually to be obtained. It is not a fruit in the biological sense, but a fruit in the agricultural sense.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung trennt die Trenneinrichtung als zu untersuchende Bestandteile Pflanzenschnitt von Früchten des Ernteguts, wie vorstehend bereits erwähnt. Derartige Trenneinrichtungen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, sie dienen dazu, die Früchte von dem Schnitt zu trennen, um beispielsweise einen Schnitt auszuwerfen und die Früchte zu sammeln für die Weiterverarbeitung. Vorliegend wird der Pflanzenschnitt jedoch nicht direkt ausgeworfen, sondern der Sensoreinrichtung zugeführt, um den Gesundheitszustand des Ernteguts, wie vorstehend beschrieben, zu ermitteln. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Trenneinrichtung den Pflanzenschnitt von dem noch eingepflanzten Erntegut trennt, ohne die Frucht zu lösen, sodass eine Vorabuntersuchung des Pflanzenschnitts stattfinden kann. Alternativ werden Frucht und Pflanzenschnitt vom Feld entfernt und der Trenneinrichtung zugeführt, sodass anschließend über die Weiterverarbeitung der bereits aufgenommen Früchte entschieden werden kann.According to a preferred development of the invention, the separating device separates plant pruning from fruits of the crop as components to be examined, as already mentioned above. Such separation devices are basically known from the prior art, they serve to separate the fruit from the cut, for example to eject a cut and collect the fruit for further processing. In the present case, however, the plant pruning is not ejected directly, but is fed to the sensor device in order to determine the state of health of the crop, as described above. It can be provided that the separating device separates the plant pruning from the crop still being planted without loosening the fruit, so that a pre-examination of the plant pruning can take place. Alternatively, fruit and plant pruning are removed from the field and fed to the separating device, so that a decision can subsequently be made about the processing of the fruit that has already been picked up.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Erntemaschine einen Auswurf zum Auswurf von Pflanzenbestandteilen auf, wobei die Sensoreinrichtung dem Auswurf zugeordnet ist, um die auszuwerfenden Pflanzenbestandteile auf möglicherweise vorliegende Krankheiten zu untersuchen.According to a preferred development of the invention, the harvesting machine has an ejector for ejecting plant components, the sensor device being assigned to the ejector in order to examine the plant components to be ejected for possible diseases.
Weiterhin weist die Erntemaschine bevorzugt wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung zum Erfassen von ausgewählten Parametern des Ernteguts auf, die insbesondere dazu ausgebildet ist, als Parameter einen Reifegrad des Ernteguts zu bestimmen. Optional wird der Reifegrad mittels der einen Sensoreinrichtung ebenfalls ermittelt.Furthermore, the harvesting machine preferably has at least one further sensor device for detecting selected parameters of the crop, which is in particular designed to determine a degree of ripeness of the crop as parameters. Optionally, the degree of maturity is also determined using the one sensor device.
Weiterhin weist die Erntemaschine bevorzugt ein Steuergerät auf, das speziell dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von durch die Sensoreinrichtung erfassten Parametern einen Gesundheitszustand und/oder Reifegrad des Ernteguts zu ermitteln. Dazu führt das Steuergerät eine Bildauswertung durch, und vergleicht beispielsweise das aktuell durch die Sensoreinrichtung ermittelte Bild mit zuvor gespeicherten/hinterlegten Bildern, um einen Krankheitszustand und/oder einen Reifegrad des Ernteguts zu erkennen.Furthermore, the harvesting machine preferably has a control device which is specifically set up to determine a state of health and / or degree of ripeness of the crop depending on parameters detected by the sensor device. For this purpose, the control unit carries out an image evaluation and compares, for example, the image currently determined by the sensor device with previously stored / stored images in order to recognize a disease state and / or a degree of ripeness of the crop.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 zeichnet sich dadurch aus, dass das Erntegut durch eine ansteuerbare Lichtquelle im Erfassungsbereich des Kamerasensors der Sensoreinrichtung beleuchtet wird, und dass der Erfassungsbereich gegen Fremdlicht abgeschottet wird, um in Abhängigkeit des ausgewählten Parameters einen Gesundheitszustand des Ernteguts zu bestimmen. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.The method according to the invention with the features of
Bevorzugt wird das Erntegut in zu untersuchende Bestandteile, insbesondere Pflanzenschnitt, und in übrige Bestandteile, Pflanzenfrucht, getrennt und die zu untersuchenden Bestandteile der Sensoreinrichtung zugeführt.The crop is preferably separated into components to be examined, in particular plant pruning, and into other components, plant fruit, and the components to be examined are fed to the sensor device.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass in Abhängigkeit von den durch die Sensoreinrichtung erfassten Parametern ein Gesundheitsgrad und/oder Reifegrad des Ernteguts bestimmt wird.Furthermore, it is preferably provided that a degree of health and / or degree of ripeness of the crop is determined as a function of the parameters detected by the sensor device.
Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.Further advantages and preferred features and combinations of features result in particular from what has been described above and from the claims.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
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1A und1B eine Erntemaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer vereinfachten Darstellung in einer Seitenansicht, -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erntemaschine in einer Seitenansicht, -
3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erntemaschine in einer vereinfachten Draufsicht und -
4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erntemaschine in einer vereinfachten Seitenansicht.
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1A and1B a harvesting machine according to a first embodiment in a simplified representation in a side view, -
2 a second embodiment of the harvester in a side view, -
3 a third embodiment of the harvester in a simplified top view and -
4 a fourth embodiment of the harvester in a simplified side view.
Eine erste Einrichtung
Um zeitnah eine Erkenntnis über den Reifegrad und insbesondere den Gesundheitszustand des Ernteguts zu erlangen, weist die Erntemaschine
Der Kamerasensor
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 1754407 A2 [0003]EP 1754407 A2 [0003]
- DE 102011086021 A1 [0003]DE 102011086021 A1 [0003]
Claims (13)
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