DE102018217720A1 - Verfahren zur automatisierten Bewässerung von Pflanzen - Google Patents

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Holger Mielenz
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur automatisierten Bewässerung von Pflanzen mittels eines automatisiert betriebenen Bewässerungsfahrzeugs (101), umfassend die folgenden Schritte:• Ermitteln und/oder Empfangen einer Gießposition und/oder einer Gießtrajektorie (104) für das Bewässerungsfahrzeug (101);• Ausgeben eines Ansteuerungssignals zur automatisieren Ansteuerung des Bewässerungsfahrzeugs (101) an die ermittelte Gießposition oder entlang der Gießtrajektorie (104);• Ausgeben eines Gießsignals zur automatisierten Ansteuerung einer Bewässerungsvorrichtung (102) zur Bewässerung von Pflanzen im Bereich der Gießposition oder der Gießtrajektorie (104).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Bewässerung von Pflanzen mittels eines automatisiert betriebenen Bewässerungsfahrzeugs, eine zur Ausführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung, ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem dieses Computerprogramm gespeichert ist.
  • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik sind mehrere Verfahren zur automatisierten Steuerung von Fahrzeugen bekannt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur automatisierten Bewässerung von Pflanzen mittels eines automatisiert betriebenen Bewässerungsfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte:
    • • Ermitteln und/oder Empfangen einer Gießposition und/oder einer Gießtrajektorie für das Bewässerungsfahrzeug;
    • • Ausgeben eines Ansteuerungssignals zur automatisieren Ansteuerung des Bewässerungsfahrzeugs an die ermittelte Gießposition oder entlang der Gießtrajektorie;
    • • Ausgeben eines Gießsignals zur automatisierten Ansteuerung einer Bewässerungsvorrichtung zur Bewässerung von Pflanzen im Bereich der Gießposition oder der Gießtrajektorie.
  • Unter einem Bewässerungsfahrzeugen kann in dieser Erfindung jede Art von Fahrzeug verstanden werden, das speziell zur Bewässerung von Pflanzen ausgelegt ist. Dieses Fahrzeug kann insbesondere einen für Wasser und/oder Dünger vorgesehenen Stauraum oder Tank aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeug auch einen oder mehrere Anschlüsse zur Verbindung mit Wasserhähnen aufweisen, sodass eine Bewässerung mittels des aus den Wasserhähnen entnommenen Wassers über eine an dem Fahrzeug angebrachte Bewässerungsvorrichtung erfolgen kann. Das Wasser kann in einem hierfür vorgesehenen Tank zwischengespeichert werden. Eine Speicherung oder Zwischenspeicherung ist jedoch nicht zwingend notwendig. Bei dem Bewässerungsfahrzeug handelt es sich insbesondere nicht um einen gängigen PKW. Das Bewässerungsfahrzeug kann automatisiert betrieben werden, insbesondere teil-, hoch- oder vollautomatisiert. Insbesondere kann es sich bei dem Bewässerungsfahrzeug um ein fahrerlos betriebenes Fahrzeug handeln, das zumindest teilweise ohne menschlichen Eingriff betrieben werden kann.
  • Die Ansteuerung des Bewässerungsfahrzeugs kann basierend auf dem Ansteuerungssignal derart erfolgen, dass das Bewässerungsfahrzeugs zur Gießposition und/oder entlang der ermittelten Gießtrajektorie gesteuert wird. Hierbei erfolgt insbesondere eine automatisierte längs- und/oder Querregelung des Bewässerungsfahrzeugs. Dieses Ansteuerungssignal kann eine direkte Ansteuerung von Aktuatoren bewirken, kann aber auch lediglich ein weiterverarbeitbares Signal zur Steuerung des Bewässerungsfahrzeugs darstellen.
  • Unter einer Gießposition wird eine Position verstanden, an welche sich das Bewässerungsfahrzeug bewegen kann, um von dieser Position aus zu bewässernde Pflanzen zu bewässern.
  • Unter einer Gießtrajektorie wird eine Trajektorie verstanden, entlang welcher sich das Bewässerungsfahrzeug während eines Bewässerungsvorgangs bewegen kann. Die Bewässerung von Pflanzen erfolgt hierbei insbesondere während des Abfahrens der Gießtrajektorie. Unterbrechungen des Gießvorgangs beim Abfahren der Trajektorie sind möglich.
  • Die Gießposition und/oder die Gießtrajektorie werden insbesondere derart ermittelt, dass die Bewässerungsvorrichtung die Pflanzen optimal erreicht und zudem nachfolgender Verkehr nicht oder möglichst wenig durch das Bewässerungsfahrzeug behindert / blockiert wird.
  • Das Gießsignal kann unter anderem eine automatisierte Ansteuerung einer Bewässerungsvorrichtung, eine Auswahl einer Bewässerungsvorrichtung, eine Art der Ansteuerung einer Bewässerungsvorrichtung und/oder eine Art der Konfiguration einer Bewässerungsvorrichtung bewirken. Beispielsweise kann eine Bewegungstrajektorie einer Bewässerungsvorrichtung durch das Gießsignal vorgegeben werden und/oder eine Menge von Wasser, eine Menge von Dünger, ein Gießdruck, eine Feinheit der Wassertropfen (beispielsweise bei einem Zerstäuber), eine Größe der Gießlöcher und/oder eine Temperatur des Wassers berücksichtigt werden / angepasst werden / als Stellgröße verwendet werden/ zur Modifikation des Gießsignals herangezogen werden. Das Gießsignal kann auch die Art des verwendeten Gießwerkzeugs bestimmen oder kann ergänzend oder alternativ abhängig von einer Wahl eines Gießwerkzeuges ausgegeben werden.
  • Unter einem Gießwerkzeug kann beispielsweise ein Aufsatz verstanden werden, der die Art der Bewässerung / Düngung bestimmt. Beispielsweise ein Aufsatz mit großen oder kleinen Öffnungen, ein Schlauch, ein Zerstäuber oder ein Aufsatz zur Verbindung mit an den Pflanzen oder Beeten angebrachten Gießstutzen. Ein Gießstutzen kann beispielsweise eine Zuleitung für Gießvorrichtung, wie an die Wurzeln reichende Rohre oder dergleichen, in Beeten und/oder im Boden darstellen.
  • Die Bewässerungsvorrichtung kann Gießwerkzeuge, Gießaufsätze, Schläuche, Gelenke, Greifwerkzeuge, Motoren, Pumpen, Wasserbehälter, Heizvorrichtungen, Mischvorrichtungen, unterschiedliche Steckverbindungen, Ventile und dergleichen umfassen.
  • Das Bewässerungsfahrzeug kann insbesondere eine Umfelderfassung mit mehreren Umfeldsensoren aufweisen. Zudem kann das Bewässerungsfahrzeug Zugriff auf Karteninformationen haben, die zur Ermittlung von Pflanzenpositionene, Gießprotokollen, Straßenbedingungen, Straßen- und Bordstein-Geometrien, Verkehrsbedingungen und dergleichen verwendet werden können und zudem Informationen über statische als auch dynamische Objekte beinhalten können.
  • Diese Erfindung bietet mehrere Vorteile: Zum einen kann eine automatisierte und regelmäßige Bewässerung von Pflanzen, insbesondere urbaner Bepflanzungen, erfolgen. Diese Art der Bewässerung kann aufgrund ihrer Automatisierung auch nachts durchgeführt werden und erfordert somit keine Schichtarbeit, da ggf. kein menschlicher Eingriff notwendig ist. Hierdurch können Personalkosten eingespart werden. Darüber hinaus kann ein Mehrwertnutzen dieses Fahrzeugs für den Halter entstehen, wenn das automatisiertes Fahrzeug z.B. für weitere automatisierte Dienste, wie die automatisierte Lieferung von Waren, ein automatisiertes Kehren von Straßen oder dergleichen eingesetzt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses den zusätzlichen Schritt des Empfangens von Umfelddaten, wobei die Ermittlung der Gießposition und/oder der Gießtrajektorie und/oder das Ausgeben des Gießsignals abhängig von den Umfelddaten erfolgt.
  • Die Umfelddaten können hierbei insbesondere von an dem Bewässerungsfahrzeug angebrachten Umfeldsensoren empfangen werden. Das Bewässerungsfahrzeug kann hierfür beispielsweise mit Mikrofonen, NFC-, Lidar-, Radar-, Ultraschall- und/oder Videosensoren ausgestattet sein.
  • Diese so erfassten Daten können anschließend beispielsweise von einem Steuergerät, auf welchem das dieser Anmeldung zugrundeliegende Verfahren ablaufen kann, über entsprechende Schnittstellen empfangen werden.
  • Die Umfelddaten können ebenfalls Daten von Sensoren weiterer Fahrzeuge und/oder Infrastruktureinrichtungen repräsentieren. Des Weiteren kann es sich bei den Umfelddaten um Daten handeln, die auf einem externen Server abgelegt sind oder von einem externen Server empfangen und entweder bearbeitet oder unbearbeitet weitergeleitet werden. Beispielsweise kann eine Aggregation von Daten auf dem Server stattfinden, bevor dieser Informationen an das Bewässerungsfahrzeug weitergibt.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden basierend auf den empfangenen Umfelddaten Pflanzen detektiert und/oder klassifiziert und die Ermittlung der Gießposition und/oder der Gießtrajektorie und/oder das Ausgeben des Gießsignals erfolgt abhängig von den detektierten und/oder klassifizierten Pflanzen.
  • Basierend auf den empfangenen Umfelddaten können in diesem Verfahren Pflanzen detektiert und/oder klassifiziert werden. Hierfür können gängige Algorithmen zur Objektdetektion und -klassifikation eingesetzt werden. Insbesondere kommen zur Klassifizierung der Pflanzen neuronale Netzwerke und/oder sonstige Verfahren des maschinellen Lernens zum Einsatz. Für die Detektion der Pflanzen können auch Daten von einem externen Sensor verwendet werden, auf welchem beispielsweise die Positionen und/oder die Größe und/oder der Dünger- und/oder Wasserbedarf der Pflanzen abgespeichert sind.
  • Zum einen kann durch dieses Verfahren sichergestellt werden, dass tatsächlich Pflanzen bewässert werden, zum anderen kann durch eine Klassifizierung der Pflanzen sichergestellt werden, dass zum einen die richtigen Pflanzen gegossen werden und zum anderen die zu gießenden Pflanzen mit der richtigen Gießtechnik und Wassermenge gegossen werden. Beispielsweise können die Pflanzen nach Ihrem Bewässerungs- und/oder Gesundheitszustand klassifiziert werden. Hierdurch können auch Witterungsbedingungen berücksichtig werden und es kann das Übergießen von Pflanzen vermieden werden. Eine von dem Bewässerungsfahrzeug unabhängige Bewässerung der Pflanzen, beispielsweise durch lokale Regenschauer oder die Bewässerung durch Anwohner, kann auf diese Weise vor Ort mittels des Bewässerungsfahrzeugs festgestellt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt basierend auf den empfangenen Umfelddaten eine Vermessung von Bepflanzungsflächen und das Gießsignal wird abhängig von der Vermessung ausgegeben.
  • Für die Vermessung können verschiedenste Umfelddaten verwendet werden, beispielsweise von Lidar- und/oder Videosensoren erfasste Daten.
  • Durch dieses Ausführungsform des Verfahrens ist es möglich, eine für die Bewässerung notwendige Wassermenge zu bestimmen und/oder sinnvolle oder passende Gießwerkzeuge auszuwählen, um die gesamte Fläche gleichmäßig zu bewässern.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt basierend auf den empfangenen Umfelddaten eine Klassifikation eines Beetes und/oder einer Beet-Kontur, wobei das Gießsignal basierend auf dieser Klassifikation ausgegeben wird.
  • Je nach Art des Beetes können unterschiedliche Gießarten notwendig sein. Z. B. werde Niedrigpflanzenbeete zumeist mit einer Dusche bewässert, die flächig über die Bepflanzungsfläche geführt werden muss. Hierbei ist eine Bewegung des Bewässerungsfahrzeugs entlang einer Gießtrajektorie sinnvoll. Hochstammpflanzen hingegen besitzen zumeist eine direkte Drainage zum Wurzelwerk, in die ein Schlauch eingeführt werden muss. Blumentrogpflanzen werden zumeist mit einem Schlauch direkt an einer beliebigen Stelle innerhalb des Troges bewässert. Eine solche Stelle kann mittels Klassifikation und Konturvermessung erfolgen.
  • Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet folglich den Vorteil, dass in Abhängigkeit der Klassifikation ein geeignetes Gießsignal ausgegeben werden kann. Auch die Wahl des Gießwerkzeugs kann durch diese Klassifikation erfolgen.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Ausgeben des Gießsignals abhängig von der Gießposition und/oder der Gießtrajektorie.
  • Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass in Abhängigkeit der relativen Position des Bewässerungsfahrzeugs zu den Pflanzen, die Bewässerungsvorrichtung unterschiedlich angesteuert werden kann. Auch basierend auf der Gießtrajektorie kann eine angepasste Ansteuerung erfolgen. Diese kann beispielsweise von einem sich verändernden Abstand zu den Pflanzen abhängen oder von einer Geschwindigkeit entlang der Trajektorie. Von dieser kann auch die Wassermenge oder der Wasserdruck abhängen, mit welcher bzw. welchem die Pflanzen bewässert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses den zusätzlichen Schritt des Auswählens eines Gießwerkzeugs, wobei das Gießsignal abhängig von dem ausgewählten Gießwerkzeug ausgegeben wird.
  • Insbesondere kann je nach Art der Bepflanzung oder Ausgestaltung der Beete ein geeignetes Gießwerkzeug gewählt werden und basierend auf diesem Gießwerkzeug, z. B. basierend auf einer Information über die Breite eines Duschkegels, ein Pfad zur optimalen Abdeckung der Bepflanzungsfläche ermittelt werden, entlang dessen das Gießwerkzeug geführt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses den zusätzlichen Schritt des Ermittelns oder Empfangens einer Information über einen Einfüllstutzen zur Bewässerung der Pflanzen.
  • Die Ermittlung kann insbesondere anhand von empfangenen Umfelddaten erfolgen, beispielsweise über ein entsprechendes Klassifikationsverfahren. Alternativ kann der Einfüllstutzen auch mittels Karteninformationen unter ergänzender Verwendung eines Verfahrens zur relativen Lokalisierung des Bewässerungsfahrzeuges in der Karte, zur Verfügung gestellt werden.
  • Ist die Art und/oder Position des Einfüllstutzens bekannt, kann ein entsprechendes Gießwerkzeug gewählt und/oder ein entsprechendes Gießsignal ausgegeben werden. Hierdurch vergrößert sich der Einsatzbereich des Bewässerungsfahrzeugs bzw. des der Erfindung zugrundeliegenden Verfahrens.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses den zusätzlichen Schritt des Empfangens von Kartendaten, wobei die Ermittlung der Gießposition und/oder der Gießtrajektorie und/oder das Ausgeben des Gießsignals abhängig von den Kartendaten erfolgt.
  • Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass bereits vorhandene Informationen nicht erneut abgeleitet werden müssen, sondern direkt empfangen werden können. Hierdurch wird das Verfahren ggf. robuster und die Technik in den Einzelfahrzeugen kann aufgrund niedrigerer Herausforderungen kostengünstiger ausgelegt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die Gießposition und/oder die Gießtrajektorie direkt von einem externen Server empfangen werden.
  • Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass die Berechnung fahrzeugextern, beispielsweise auf einem externen Server, erfolgen kann. Folglich werden die Anforderungen an die Technik im Fahrzeug selbst verringert, wodurch sich Kosten einsparen lassen. Zudem kann aufgrund der ggf. höhen Rechenleistung eine exaktere Bestimmung oder Auswertung von Umgebungssignalen und folglich der aktuellen Verkehrssituation erfolgen, sodass sich zudem die Sicherheit im Betrieb des Bewässerungsfahrzeugs erhöht.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses den zusätzlichen Schritt des Empfangens eines Gießprotokolls, wobei das Gießsignal abhängig von dem empfangenen Gießprotokoll ausgegeben wird.
  • Unter einem Gießprotokoll werden in der vorliegenden Anmeldung Angaben und/oder Spezifikationen zu gießenden Pflanzen oder Angaben zu deren Eigenschaften verstanden. Die Protokolle können beispielweise Informationen darüber enthalten, wie oft, mit welcher Menge, mit welcher Temperatur, mit welchem Gießgerät / -aufsatz, mit welcher Art und Menge von Dünger, mit wieviel Druck, etc., eine Bewässerung erfolgen soll. Zudem können sie Informationen über das Aussehen von Pflanzen in unterschiedlichen Stadien, Bewässerungs- und Gesundheitszuständen umfassen, sodass eine Klassifikation des Zustands und/oder der Bedürfnisse der Pflanzen anhand des Gießprotokolls möglich ist.
  • Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet folglich den Vorteil, dass anhand der aus dem Gießprotokoll zu entnehmenden Informationen eine vollautomatisierte, individuelle Bewässerung von Pflanzen möglich ist. Hierdurch ist es auch möglich, mit einem Bewässerungsfahrzeug unterschiedliche Pflanzentypen zu bewässern und auf individuelle Bedürfnisse der einzelnen Pflanzen einzugehen.
  • Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
  • Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
  • Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
  • Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
  • Es werden auch ein entsprechendes Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium beansprucht, auf welchem das Computerprogramm abgespeichert ist.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein erstes Bewässerungsfahrzeug im Einsatz.
    • 2 zeigt ein weiteres Bewässerungsfahrzeug im Einsatz.
    • 3 zeigt ein schematisches Verfahrensdiagramm.
  • Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt, in welchem ein vollautomatisiert betriebenes Bewässerungsfahrzeug 101 ein Niedrigbeet 103 ansteuert, um dieses mittels einer am Bewässerungsfahrzeug 101 angebrachten Bewässerungsvorrichtung 102 zu bewässern. Das Bewässerungsfahrzeug 101 besteht aus einer automatisiert fahrenden Bewegungsplattform, die insbesondere für eine Fortbewegung auf urbane Verkehrswege geeignet ist, einer Installation auf der automatisiert fahrenden Bewegungsplattform zur Speicherung von Wasser, einer Installation zum Ausfahren der benötigten Bewässerungssysteme (z.B. Gelenkarme mit Schlauch, Dusche, ...) mit ausreichender Reichweite zur Erreichung der Bepflanzungsflächen, einer Umfeldsensorik, umfassend Lidar- und Videosensorik, zur vorausschauenden Erkennung und Vermessung von Bepflanzungsflächen und einem Computerprogramm zur Berechnung einer Gießtrajektorie 104 oder einer Anhaltetrajektorie, welche das Bewässerungsfahrzeug an einer Geißposition zum Stehen bringt, für die Bewässerung von erkannten Bepflanzungsflächen.
  • In einem Steuergerät des Bewässerungsfahrzeugs 101 läuft das in 3 schematisch dargestellte Verfahren ab, welches in Schritt 301 startet.
  • In Schritt 302 erfolgt eine Ermittlung einer Gießtrajektorie 104 basierend auf vom Bewässerungsfahrzeug 101 empfangenen Umfelddaten, die mittels der Umfeldsensorik erfasst wurden.
  • In Schritt 303 wird ein Ansteuerungssignal zur automatisierten Ansteuerung des Bewässerungsfahrzeugs 101 ausgegeben. Basierend auf diesem Ansteuerungssignal erfolgt eine automatisierte Ansteuerung des Bewässerungsfahrzeugs 101 entlang der ermittelten Gießtrajektorie 104.
  • In Schritt 304 wird ein Gießsignal zur automatisierten Ansteuerung der Bewässerungsvorrichtung 102 zur Bewässerung von Pflanzen 103 im Bereich Gießtrajektorie 104 ausgegeben. Die Bewässerungsvorrichtung umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Duschkopf, mittels welchem eine gleichmäßige Bewässerung des Niedrigbeetes 103 und eines sich darauf befindlichen Baumes erfolgt.
  • Das Verfahren endet in Schritt 305.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt die Ermittlung von Gieß- oder Anhaltetrajektorien derart, dass einerseits das Bewässerungsfahrzeug 101 die zu bewässernden Pflanzen optimal mit Wasser versorgen kann und gleichzeitig der nachfolgende Verkehr möglichst nicht behindert wird.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Gießprotokoll vom Bewässerungsfahrzeug empfangen oder liegt bereits abgespeichert in einem Speicher vor und zudem eine optimierte Bewegung der Bewässerungsvorrichtung bestimmt. Mit Erreichung einer Gießposition oder beim Abfahren einer Gießtrjektorie wird die zuvor ermittelte Bewegung für die Bewässerungsvorrichtung umgesetzt und die Pflanzen werden anhand des empfangenen oder abgelegten definierten Protokolls bewässert. Mögliche Gießpositionen oder Gießtrajektorien können sich nach der Art der Bepflanzung unterscheiden.
  • Diese Verfahren und System ermöglicht es einem automatisiert fahrenden Bewässerungsfahrzeug, das für die Bewässerung der Straßenrandbepflanzung, insbesondere in urbanen Verkehrsräumen, eingesetzt wird, automatisiert entsprechende Straßenbereiche neben Bepflanzungsstellen anzufahren, sodass ebenfalls automatisiert ein entsprechend benötigtes Bewässerungsinstrument (Schlauch, Dusche, ...) ausgefahren und die Pflanzen nach definierten Protokollen mit Wasser versorgt werden.
  • Zusätzlich können Angaben aus dem Gießprotokoll in Abhängigkeit einer zuvor klassifizierten Pflanze bzw. des klassifizierten Status der Pflanze (Bewässerungsstatus, Farbe, Gesundheit, Parasitenbefall, etc.) dazu verwendet werden, die Bewässerung entsprechend den Angaben im Gießprotokoll anzupassen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt eine Klassifikation des Beetes und der Beetkontour. Auf Basis dieser Information kann mit dem Wissen über die Breite eines Duschkegels ein Pfad zur optimalen Abdeckung der Bepflanzungsfläche ermittelt werden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird mittels empfangener Videodaten die Pflanzenart der zu bewässernden Pflanze klassifiziert. Ferner wird, falls vorhanden, ein Einfüllstutzen über eine Klassifikation ermittelt. Eine Bewässerung erfolgt im Anschluss daran abhängig von der Klassifikation.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden Informationen über den Einfüllstutzen, wie beispielsweise dessen Größe, Position und den Wasserbedarf der zugehörigen Pflanzen, auch zusammen mit oder mittels Karteninformationen zur Verfügung gestellt.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel muss das Bewässerungsfahrzeug die Bepflanzungsstellen nicht selbstständig mittels Umfeldsensorik erkennen, sondern kann auf hochgenaue Informationen aus einer digitalen-Karte zurückgreifen. Neben den Konturausmaßen können hier auch Hinweise über das anzuwendende Bewässerungsinstrument als auch die Gießprotokolle hinterlegt sein.
  • Neben den gezeigten Bepflanzungsflächen für Niedrigpflanzenbeete oder an dem Straßenrand aufgestellten Blumentröge zählen weitere Use-Cases zum Anwendungsgebiet, wie z.B. die Wässerung von Hochstammpflanzen, die zumeist ein direktes Rohr zum Wurzelknollen bei der Bepflanzung erhalten haben, in das das Wasser einzufüllen ist.
  • In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, in welchem ein Bewässerungsfahrzeug 201 eine Gießposition 204 anfährt, um einen sich in unmittelbarer Näher zu dieser Gießposition 204 befindliches Hochbeet 203 zu bewässern. Dieses Hochbeet 203 kann über eine direkte Drainage zum Wurzelwerk von sich im Hochbeet 203 befindlichen Pflanzen bewässert werden. Das Bewässerungsfahrzeug 201 weißt hierfür einen entsprechenden Bewässerungsaufsatz 202 auf, welcher in einen am Hochbeet 203 angebrachten Einfüllstutzen zur Bewässerung eingeführt werden kann. Dieses Bewässerungsfahrzeug 201 befördert mehrere unterschiedliche Bewässerungsaufsätze, die in Abhängigkeit einer ermittelten Bepflanzung automatisiert an die aktuelle Bewässerungssituation aufgesetzt werden. Basierend auf Karteninformationen und vom Bewässerungsfahrzeug 201 erfassten Umfelddaten erfolgt eine Ableitung von entsprechenden Gießpositionen 204 oder Gießtrajektorien. Gleichzeitig können Bewegungstrajektorien für ausgewählte Bewässerungsaufsätze ermittelt werden, die zu einer optimierten Bewässerung der zu bewässernden Pflanzen beitragen.

Claims (14)

  1. Verfahren zur automatisierten Bewässerung von Pflanzen mittels eines automatisiert betriebenen Bewässerungsfahrzeugs (101, 201), umfassend die folgenden Schritte: • Ermitteln und/oder Empfangen einer Gießposition (204) und/oder einer Gießtrajektorie (104) für das Bewässerungsfahrzeug; • Ausgeben eines Ansteuerungssignals zur automatisieren Ansteuerung des Bewässerungsfahrzeugs (101, 201) an die ermittelte Gießposition (204) oder entlang der Gießtrajektorie (104); • Ausgeben eines Gießsignals zur automatisierten Ansteuerung einer Bewässerungsvorrichtung (102, 202) zur Bewässerung von Pflanzen im Bereich der Gießposition (204) oder der Gießtrajektorie (104).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem zusätzlichen Schritt des Empfangens von Umfelddaten, wobei die Ermittlung der Gießposition (204) und/oder der Gießtrajektorie (104) und/oder das Ausgeben des Gießsignals abhängig von den Umfelddaten erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei basierend auf den empfangenen Umfelddaten Pflanzen detektiert und/oder klassifiziert werden und die Ermittlung der Gießposition (204) und/oder der Gießtrajektorie (104) und/oder das Ausgeben des Gießsignals abhängig von den detektierten und/oder klassifizierten Pflanzen erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei basierend auf den empfangenen Umfelddaten eine Vermessung von Bepflanzungsflächen erfolgt und das Gießsignal abhängig von der Vermessung ausgegeben wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei basierend auf den empfangenen Umfelddaten eine Klassifikation eines Beetes und/oder einer Beet-Kontur erfolgt und das Gießsignal basierend auf dieser Klassifikation ausgegeben wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausgeben des Gießsignals abhängig von der Gießposition (204) oder der Gießtrajektorie (104) erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem zusätzlichen Schritt des Auswählens eines Gießwerkzeugs, wobei das Gießsignal abhängig von dem ausgewählten Gießwerkzeug ausgegeben wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem zusätzlichen Schritt des Ermittelns oder Empfangens einer Information über einen Einfüllstutzen zur Bewässerung der Pflanzen.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem zusätzlichen Schritt des Empfangens von Kartendaten, wobei die Ermittlung der Gießposition (204) und/oder der Gießtrajektorie (104) und/oder das Ausgeben des Gießsignals abhängig von den Kartendaten erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gießposition (204) und/oder die Gießtrajektorie (104) direkt von einem externen Server empfangen werden.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem zusätzlichen Schritt des Empfangens eines Gießprotokolls, wobei das Gießsignal abhängig von dem empfangenen Gießprotokoll ausgegeben wird.
  12. Vorrichtung, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
  13. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
  14. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist.
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