DE102018221247A1 - Trägereinrichtung zur optischen Erfassung eines Untergrunds für ein landwirtschaftliches Fahrzeug - Google Patents

Trägereinrichtung zur optischen Erfassung eines Untergrunds für ein landwirtschaftliches Fahrzeug Download PDF

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    • A01B69/001Steering by means of optical assistance, e.g. television cameras

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trägereinrichtung (20) zur optischen Erfassung eines Untergrunds (2) für ein landwirtschaftliches Fahrzeug (12), mit einem sich im wesentlichen quer zu einer Fahrtrichtung (FW) vorzugweise symmetrisch zu einer Mittelebene (34) erstreckenden Gestell (32), mit in Längsrichtung des Gestells (32) angeordneten Bildaufnahmeeinheiten (22) zur Aufnahme jeweils eines Abschnitts des Untergrunds (2), und mit einer mit der Bildaufnahmeeinheit (22) verbundenen Auswerteeinheit (50).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Trägereinrichtung zur optischen Erfassung eines Untergrunds für ein landwirtschaftliches Fahrzeug. Eine derartige Trägereinrichtung dient dazu, im Zusammenhang mit insbesondere an der Trägereinrichtung angeordneten Sprüheinrichtungen, eine bedarfsgerecht optimierte Dosierung von Pflanzenschutzmitteln, Schädlingsbekämpfungsmitteln, Düngemitteln oder ähnlichem an Pflanzen durchzuführen.
  • Stand der Technik
  • Eine Trägereinrichtung zur optischen Erfassung eines Untergrunds für ein landwirtschaftliches Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der WO 2016/144795 A1 bekannt. Die bekannte Trägereinrichtung weist ein Gestell auf, das an ein landwirtschaftliches Fahrzeug ankoppelbar ist. Das Gestell erstreckt sich im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung des landwirtschaftlichen Fahrzeugs und umfasst eine Vielzahl von Moduleinheiten, die jeweils wenigstens eine Bildaufnahmeeinheit zur Aufnahme jeweils eines Abschnitts des Untergrunds und eine mit der jeweiligen Bildaufnahmeeinheit verbundene Auswerteeinheit umfassen. Die Auswerteeinheiten dienen dazu, die von den Bildaufnahmeeinheiten erfassten Daten bzw. Bilder (Rohdaten) zu verarbeiten, sodass diese anschließend weiterverarbeitet werden können, um insbesondere eine bedarfsgerechte Dosierung von Substanzen über Sprühdüsen zu ermitteln. Mittels der Bildaufnahmeeinheiten lassen sich beispielsweise die Pflanzendichte bzw. die Pflanzenanordnung im Bereich des von der Trägereinrichtung bei seiner Fahrt überfahrenen Untergrunds erfassen. Eine derartige Trägereinrichtung bzw. ein derartiges Gestell weist typischerweise in Längsrichtung gesehen eine Erstreckung von mindestens 10m von bis zu 40m auf. Da die einzelnen Module bzw. die Bildaufnahmeeinheiten jeweils nur einen relativ geringen Ausschnitt des Untergrunds erfassen können, weist die bekannte Trägereinrichtung eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Moduleinheiten auf. Dies hat zur Folge, dass das Gestell zur Aufnahme bzw. Befestigung der einzelnen Moduleinheiten relativ stabil bzw. aufwendig ausgebildet werden muss. Dies erhöht nicht nur den konstruktiven Aufwand bzw. die Kosten für das Gestell, sondern hat darüber hinaus den Nachteil, dass die bekannte Trägereinrichtung mit dem Gestell und den Moduleinheiten ein relativ hohes Gewicht aufweist. Um dies zu kompensieren, weist das bekannte Gestell zur Abstützung gegenüber dem Untergrund zusätzlich ein Fahrwerk mit Rädern auf. Das relativ hohe Gewicht hat als weiteren Nachteil zur Folge, dass beim Überfahren von unebenen Untergründen Schwingungen in das Gestell übertragen werden, die beispielsweise mittels relativ aufwendigen Dämpfungseinrichtungen gedämpft werden müssen, um insbesondere einen definierten Abstand der Bildaufnahmeeinheiten und/oder von Sprühdüsen gewährleisten zu können. Der definierte Abstand ist wichtig, um beispielsweise eine hohe Qualität bzw. Auflösung der von den Bildaufnahmeeinheiten empfangenen Bilder bzw. Daten sowie eine gewünschte Dosierung der über die Sprühdüsen abgegebenen Substanzen zu ermöglichen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Trägereinrichtung zur optischen Erfassung eines Untergrunds für ein landwirtschaftliches Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass bei relativ geringem vorrichtungstechnischem Aufwand eine besonders geringe Masse der zur optischen Erfassung des Untergrunds benötigten Bauelemente und somit der Trägereinrichtung insgesamt erzielbar ist. Darüber hinaus wird als besonderer Vorteil angesehen, dass durch die Reduzierung der Massen im Bereich der Bildaufnahmeeinheiten sich das Gestell der Trägereinrichtung besonders einfach und leicht ausbilden lässt und darüber hinaus aufgrund der günstigen Massenverteilung verbesserte Schwingungseigenschaften aufweist. Die verbesserten Schwingungseigenschaften haben zur Folge, dass beim Überfahren unebener Untergründe oder ähnlichem in das Gestell eingeleitete Schwingungen besser bzw. einfacher gedämpft werden können bzw. die Schwingungsamplitude sich sehr schnell verringert, oder aber dass eine zur Dämpfung der Schwingungen vorgesehene Dämpfungseinrichtung mit geringem vorrichtungstechnischem Aufwand ausgebildet werden kann.
  • Zur Erzielung der genannten Vorteile ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mehrere Bildaufnahmeeinheiten mit einer gemeinsamen Auswerteeinheit datentechnisch verbunden sind. Gemeint ist damit, dass die Verarbeitung der Bild- bzw. Rohdaten, die von den Bildaufnahmeeinheiten generiert werden, nicht mehr - wie beim Stand der Technik - unmittelbar im Bereich der Bildaufnahmeeinheiten mittels jeweils separater Auswerteeinheiten erfolgt, sondern dass von mehreren Bildaufnahmeeinheiten die Daten einer zentralen Auswerteeinheit zur Verarbeitung zugeführt werden. Dies kann entweder konventionell über Datenleitungen erfolgen, oder aber über drahtlose Übertragungsmittel. Dies hat zur Folge, dass die gemeinsame Auswerteeinheit für mehrere Bildaufnahmeeinheiten gegenüber einer Vielzahl von derartigen Auswerteeinheiten (für jede Bildaufnahmeeinheit) eine verringerte Masse aufweist. Darüber hinaus wird es durch die gemeinsame, von den Bildaufnahmeeinheiten separat und in einem Abstand angeordnete Auswerteeinheit ermöglicht, diese nicht mehr im unmittelbaren Bereich der Bildaufnahmeeinheiten anordnen zu müssen, sondern insbesondere in einem Bereich, der bezüglich der konstruktiven Ausbildung des Gestells und bezüglich der Schwingungseigenschaften verbesserte Eigenschaften aufweist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Trägereinrichtung zur optischen Erfassung eines Untergrunds für ein landwirtschaftliches Fahrzeug sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • Besonders günstig für eine gute Massenverteilung der Trägereinrichtung mit Blick auf eine möglichst einfache bzw. gewichtsoptimierte Konstruktion des Gestells der Trägereinrichtung sowie vorteilhafte Schwingungseigenschaften bei einer Schwingungsanregung des Gestells aufgrund des Überfahrens eines unebenen Untergrunds ist es, wenn die gemeinsame Auswerteeinheit nahe, insbesondere in einem Abstand von weniger als 10% der Längserstreckung des Gestells von der Mittelebene des Gestells oder einer Ankopplungsstelle der Trägereinrichtung für ein landwirtschaftliches Fahrzeug angeordnet ist.
  • Um den überfahrenen Untergrund mittels der Bildaufnahmeeinheiten vollständig, d.h. lückenlos zu erfassen, ist es vorgesehen, dass die Bildaufnahmeeinheiten auf dem Untergrund Sichtfelder aufweisen, die sich an Randbereichen teilweise überlappen. Dabei ist es zur möglichst einfachen Bildverarbeitung mittels der Auswerteeinheit von Vorteil, wenn die Bildaufnahmeeinheiten bzw. Sichtfelder senkrecht zum Untergrund orientiert bzw. ausgerichtet sind, sodass unverzerrte Bildaufnahmen generiert werden können.
  • Um einerseits die Baugröße der Trägereinrichtung bzw. des Gestells in einer in Fahrtrichtung verlaufenden Richtung zu minimieren, und andererseits beispielsweise während des Nichtbetriebs der Trägereinrichtung eine möglichst geschützte Anordnung der Bildaufnahmeeinheiten zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass die Bildaufnahmeeinheiten in einer in Fahrtrichtung verlaufenden Richtung verstellbar an dem Gestell angeordnet sind. Unter einer Verstellung wird beispielsweise eine mechanische, elektromotorische oder pneumatische Verstellung verstanden, die eine horizontale Verschiebung bzw. Verstellung der Bildaufnahmeeinheiten an dem Gestell der Trägereinrichtung ermöglicht. So können die Bildaufnahmeeinheiten beispielsweise aus einer Ruhestellung ausklappbar an dem Gestell angeordnet sein, um diese aus der Ruhestellung in eine Betriebsstellung zu positionieren. Alternativ sind beispielsweise Kettenantriebe, Spindelantriebe o.ä. Verstelleinrichtungen zur rein linearen Verstellung der Bildaufnahmeeinheiten denkbar.
  • Um einerseits bei Nichtgebrauch der Trägereinrichtung eine möglichst kompakte Unterbringung in einem Lagerraum oder ähnlichem zu ermöglichen, und andererseits einen Transport bzw. eine Fahrt der Trägereinrichtung auf öffentlichen bzw. schmalen Straßen zu ermöglichen, ist es von besonderem Vorteil, wenn das Gestell in Längsrichtung aus mehreren Gestellelementen ausgebildet ist, die in einer senkrecht zur Fahrtrichtung und senkrecht zur Längserstreckung des Gestells verlaufenden Richtung um jeweils etwa 180° zueinander schwenkbar angeordnet sind. Damit können beispielsweise die in Art von Armen seitlich angeordneten Gestellelemente nach innen in Richtung der Mittelebene des Gestells umgeklappt werden, sodass sich die Längserstreckung des Gestells insgesamt beispielsweise auf die Länge eines zentralen, mittleren Gestellelements reduzieren lässt.
  • Eine weitere, besonders bevorzugte konstruktive Ausgestaltung zur optimalen Erfassung des Untergrunds und Dosierung von auszubringenden Substanzen sieht vor, dass der Abstand des Gestells zum Untergrund mittels einer vorzugsweise in Form wenigstens eines Ultraschallsensors ausgebildeten Sensoreinrichtung detektierbar und mittels einer auf das Gestell wirkenden Verstelleinrichtung auf einen Soll-Wert regelbar ist.
  • Zur weiteren Optimierung der Bilderfassung sowie der bedarfsgerechten Dosierung von auszubringenden Substanzen ist es vorgesehen, dass das Gestell in Wirkverbindung mit einer Dämpfungseinrichtung zur Reduzierung von Schwingungen des Gestells angeordnet ist. Eine derartige Dämpfungseinrichtung kann mit Blick auf die optimale Massenverteilung bzw. relativ geringe Masse der Trägereinrichtung mit relativ geringem vorrichtungstechnischem Aufwand ausgebildet werden.
  • Eine weitere, besonders bevorzugte konstruktive Ausgestaltung der Trägereinrichtung zur Optimierung der Erfassung des Untergrunds sieht vor, dass wenigstens eine sich in Längsrichtung des Gestells erstreckende Beleuchtungseinheit mit mehreren Lichtquellen zur Beleuchtung des Untergrunds am Gestell angeordnet ist. Eine derartige Beleuchtungseinheit mit mehreren Lichtquellen hat den Vorteil, dass der Untergrund tageszeitunabhängig bzw. auch bei schlechten Sichtverhältnissen optimal ausgeleuchtet werden kann. Dadurch, dass mehrere Lichtquellen in Längsrichtung des Gestells vorgesehen sind, wird insbesondere auch eine homogene Ausleuchtung des Untergrunds, unabhängig von der tatsächlichen Höhe über dem Untergrund ermöglicht, was die Erfassung des Untergrunds verbessert und die Bildverarbeitung vereinfacht.
  • In Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags ist es vorgesehen, dass wenigstens zwei parallel zueinander angeordnete Beleuchtungseinheiten vorgesehen sind, dass die Lichtquellen in Form von LEDs ausgebildet sind, und dass der Abstand zwischen zwei Lichtquellen zwischen wenigen Millimetern und wenigen Zentimetern beträgt. Eine derartige konstruktive Ausgestaltung der Beleuchtungseinheit sorgt für eine besonders homogene Beleuchtung im gesamten Erfassungsbereich der Bildaufnahmeeinheiten und hat darüber hinaus den Vorteil, dass sie trotz der Vielzahl von Lichtquellen eine relativ geringe Masse bzw. ein relativ geringes Gewicht aufweist, sodass diese mit Blick auf die konstruktive Ausgestaltung des Gestells in der Regel nicht berücksichtigt werden muss.
  • Wie bereits erläutert, dient die Trägereinrichtung insbesondere als Bestandteil einer Einrichtung zum Ausbringen wenigstens einer Substanz auf Pflanzen oder ähnlichem. Um für die benötigten Einrichtungen zum Ausbringen der Substanzen keine separate Trägereinrichtung bzw. kein separates Gestell verwenden zu müssen, ist es vorgesehen, dass am Gestell wenigstens eine Sprüheinrichtung angeordnet und dass die Bildaufnahmeeinheiten in Fahrtrichtung gesehen vor der wenigstens einen Sprüheinrichtung angeordnet sind. Der horizontale Abstand zwischen der wenigstens einen Sprüheinrichtung und den Bildaufnahmeeinheiten ergibt sich einerseits aus der benötigten Verarbeitungszeit der Auswerteeinrichtung für die von den Bildaufnahmeeinheiten generierten Daten, andererseits aus einer typischen Ansteuerzeit für die Sprüheinrichtung aufgrund der von der Auswerteeinheit erzielten Ergebnisse, und zuletzt auch von der Fahrgeschwindigkeit, mit der sich die Trägereinrichtung über den Untergrund bewegt. Typischerweise haben sich dabei horizontale Abstände als vorteilhaft ergeben, die zwischen wenigen Zentimetern bis typischerweise zwischen 1 m und 2m betragen. Dabei wird eine Fahrgeschwindigkeit von bis zu 20km/h der Trägereinrichtung bzw. des landwirtschaftlichen Fahrzeugs in Fahrtrichtung zugrunde gelegt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht auf ein landwirtschaftliches Zugfahrzeug mit angekoppeltem Anhänger und Trägereinrichtung zur Erfassung des Untergrunds,
    • 2 eine Rückansicht auf die Anordnung gemäß 1,
    • 3 eine Teilvorderansicht auf die Trägereinrichtung der 1 und 2,
    • 4 eine Unteransicht auf die Trägereinrichtung gemäß 3,
    • 5 eine Seitenansicht auf die Trägereinrichtung gemäß der 3 und 4 und
    • 6 eine schematische Darstellung eines Verstellmechanismus für eine Bildaufnahmeeinheit.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
  • In der 1 ist ein landwirtschaftliches Zugfahrzeug 10 in Form eines Traktors dargestellt, an das ein Anhänger 12 mit wenigstens einem Tank 14 zur Aufnahme eines Pflanzenschutzmittels 1 angekoppelt ist. Das Zugfahrzeug 10 ist entweder als manuell steuerbares, d.h. von einem Fahrer (nicht dargestellt) bewegtes Zugfahrzeug 10 ausgebildet, oder aber als autonom fahrendes Zugfahrzeug 10.
  • Das Zugfahrzeug 10 und der Anhänger 12 bewegen sich im Bereich eines Pflanzen 5 aufweisenden Pflanzenanbaugebietes 6, um die Pflanzen 5 mit dem Pflanzenschutzmittel 1 in Wirkverbindung zu bringen. Dabei bewegen sich das Zugfahrzeug 10 und der Anhänger 12 beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von maximal etwa 20km/h entlang eines Fahrtweges FW bzw. einer Fahrtrichtung, sodass alle Pflanzen 5 des Pflanzenanbaugebietes 6 von dem Pflanzenschutzmittel 1 nach und nach erfasst werden können.
  • Bei dem Pflanzenschutzmittel 1 handelt es sich um ein flüssiges, in Form eines Nebels und/oder Tröpfchen zerstäubbares Pflanzenschutzmittel 1 bzw. eine Mischung aus verschiedenen Pflanzenschutzmitteln 1. Das Pflanzenschutzmittel 1 kann der Unkraut- und/oder der Schädlingsbekämpfung und/oder der Vermeidung bzw. Beseitigung von Pflanzenkrankheiten und/oder der Düngung von Pflanzen 5 dienen. Bei den Pflanzen 5 handelt es sich vorzugsweise, jedoch einschränkend, um Nutzpflanzen.
  • Beispielhaft an der Rückseite des Anhängers 12 ist mit diesem an einer nicht im Detail dargestellten Kopplungsstelle 15 eine Trägereinrichtung 20, vorzugsweise an- und abkoppelbar, verbunden. Die Trägereinrichtung 20 dient u.a. der optischen Erfassung des von dem Zugfahrzeug 10 bzw. der Trägereinrichtung 20 überfahrenen Untergrunds 2. Die optische Erfassung des Untergrunds 2 erfolgt mittels an der Trägereinrichtung 20 angeordneter, lichtempfindlicher Bildaufnahmeeinheiten 22, die vorzugsweise identisch ausgebildet sind. Die Bildaufnahmeeinheiten 22 sind dabei oberhalb eines Pflanzendachs 8 der Pflanzen 5 angeordnet. Weiterhin ist die Blickrichtung bzw. sind die in der 3 und 5 erkennbaren Blickfelder 23 der Bildaufnahmeeinheiten 22 vorzugsweise senkrecht zum überfahrenen Untergrund 2 bzw. Boden 7 ausgerichtet, sodass sich mittels der Bildaufnahmeeinheiten 22 unverzerrte Aufnahmen des Untergrunds 2 aus einem Blickwinkel oberhalb der Pflanzen 5 in Richtung des Untergrunds 2 ergeben.
  • Die Trägereinrichtung 20 erstreckt sich zumindest im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung FW des Zugfahrzeugs 10 bzw. des Anhängers 12, d.h. senkrecht zur Zeichenebene der 1. Die Längserstreckung bzw. Länge L der Trägereinrichtung 20 kann dabei entsprechend der 2 beispielhaft bis zu 40m betragen. Um insbesondere eine problemlose Anfahrt bzw. Abfahrt zum bzw. vom Pflanzenanbaugebiet 6 insbesondere auf öffentlichen bzw. schmalen Straßen zu ermöglichen, besteht die Trägereinrichtung 20 beispielhaft aus einem zentralen bzw. mittleren Gestellelement 25, an dessen beiden gegenüberliegenden Seiten sich jeweils ein seitliches Gestellelement 26 anschließt. Die Länge I der einzelnen Gestellelemente 25, 26 sowie deren genaue Position am zentralen Gestellelement 25 ist derart ausgelegt, dass es entsprechend der Darstellung der 2 ermöglicht wird, die beiden seitlichen Gestellelemente 26 mittels einer nicht dargestellten Schwenkmechanik um jeweils eine Schwenkachse 28 im Verbindungsbereich zwischen den Gestellelementen 25, 26 um etwa 180° zum mittleren Gestellelement 25 zu schwenken. Dadurch wird für die Anfahrt bzw. Abfahrt zu dem Pflanzenanbaugebiet 6 die Breite bzw. Länge L der Trägereinrichtung 20 reduziert.
  • Ergänzend wird erwähnt, dass es selbstverständlich in Anpassung an die konkrete (Gesamt-) Länge L der Trägereinrichtung 20 möglich ist, mehr als zwei seitlich zum Gestellelement 25 angeordnete und relativ zu diesem schwenkbare seitliche Gestellelemente 26 vorzusehen. Auch können ggf. andere konstruktive Ausgestaltungen denkbar sein, die für die Fahrt außerhalb des Pflanzenanbaugebiets 6 von Vorteil ist.
  • Entsprechend der Darstellung der 2 kann die Trägereinrichtung 20 in Form einer Gitterkonstruktion 30 bzw. einer Fachwerkkonstruktion aus Rohrelementen o.ä. ausgebildet sein. Die konkrete Ausgestaltung der Trägereinrichtung 20 bzw. der Gitterkonstruktion 30 sowie die verwendeten Materialien und deren Materialstärke hängt insbesondere von der mechanischen Belastung der Trägereinrichtung 20 ab, wobei die Gestellelemente 25 und 26 insgesamt gesehen ein Gestell 32 der Trägereinrichtung 20 ausbilden.
  • Wie weiterhin anhand der 2 erkennbar ist, ist das Gestell 32 bzw. die Trägereinrichtung 20 vorzugsweise symmetrisch zu einer Mittelebene 34 zum Anhänger 12 angeordnet, d.h., dass das Gestell 32 die Mittelebene 34 nach beiden Seiten um jeweils das gleiche Maß überragt. Dadurch wird insbesondere eine gleichmäßige Massenverteilung der Trägereinrichtung 20 zum Anhänger 12 bzw. zum Zugfahrzeug 10 ermöglicht.
  • Um die Trägereinrichtung 20 gegenüber dem Untergrund 2 bzw. dem Boden 7 in einer definierten Höhe zu positionieren sowie darüber hinaus beim Überfahren von Unebenheiten durch den Anhänger 12 in die Trägereinrichtung 20 eingeleitete Schwingungen dämpfen zu können, ist die Trägereinrichtung 20 vorzugsweise im Bereich seiner Kopplungsstelle 15 am Anhänger 12 mittels eines Stellantriebs 37 in Richtung des Doppelpfeils 38 höhenverstellbar angeordnet (1). Weiterhin ist die Trägereinrichtung 20 mit einer Dämpfungseinrichtung 40 in Wirkverbindung angeordnet, um ggf. eingeleitete Schwingungen in Längsrichtung, d.h. in Richtung des Doppelpfeils 41 zu dämpfen (2). Zur Erfassung der Höhe der Trägereinrichtung 20 über dem Untergrund 2 bzw. dem Boden 7 sind an der Unterseite der Trägereinrichtung 20 beispielhaft an gegenüberliegenden Endbereichen der Trägereinrichtung 20 zwei Abstandssensoren in Form von Ultraschallsensoren 42 angeordnet, die in Wirkverbindung mit der Verstelleinrichtung 37 bzw. der Dämpfungseinrichtung 40 angeordnet sind.
  • Aus einer Zusammenschau der 3 bis 5 ist erkennbar, dass die Bildaufnahmeeinheiten 22, welche beispielsweise in Form von CMOS Kameramodulen mit einer in einem Gehäuse geschützt angeordneten Optik ausgebildet sein können, in gleichmäßigen Abständen a an dem Gestell 32 der Trägereinrichtung 20 zueinander angeordnet sind. Weiterhin ist anhand der 3 erkennbar, dass deren Blickfelder 23 der Bildaufnahmeeinheiten 22 sich in Höhe des Bodens 7 in einem Überlappungsbereich 43 überlappen bzw. schneiden. Dadurch ist sichergestellt, dass der Boden 7 entlang der gesamten Trägereinrichtung 20 mittels der Bildaufnahmeeinheiten 22 vollständig erfasst wird. Wesentlich ist, dass die einzelnen Bildaufnahmeeinheiten 22 über (Daten) Leitungen 44 bzw. Schnittstellen mit wenigstens einer gemeinsamen Auswerteeinheit 50 gekoppelt sind. Alternativ sind nicht dargestellte, drahtlose Datenübertragungsmittel zur datentechnischen Verbindung mit der Auswerteeinheit 50 möglich.
  • Entsprechend der Darstellung der 3 und 4 kann es auch vorgesehen sein, dass in Bezug zur Mittelebene 34 an jeder Seite der Trägereinrichtung 20 wenigstens eine separate Auswerteeinrichtung 50 angeordnet ist, die den Bildaufnahmeeinheiten 22 der betreffenden Seite der Trägereinrichtung 20 zugeordnet ist. Es ist jedoch vorzugsweise vorgesehen sein, für alle Bildaufnahmeeinheiten 22 der Trägereinrichtung 20 eine einzige, gemeinsame Auswerteeinheit 50 vorzusehen.
  • Wie anhand der 3 und 4 erkennbar ist, kann die wenigstens eine Auswerteeinheit 50 (wenn diese nicht symmetrisch zur Mittelebene 34 angeordnet ist) in einem (mittleren) Abstand b von der Mittelebene 34 der Trägereinrichtung 20 angeordnet sein. Dieser Abstand b beträgt dabei vorzugsweise maximal 10% der Länge L der Trägereinrichtung 20 bzw. des Gestells 32 in dessen Längsrichtung. Somit werden mittels der Bildaufnahmeeinheiten 22 zumindest im Wesentlichen lediglich Rohbilddaten erfasst, die zur Weiterverarbeitung an wenigstens eine Auswerteeinheit 50 als Eingangsgröße zugeführt werden.
  • Weiterhin ist anhand einer Zusammenschau der 3 bis 5 erkennbar, dass an der Trägereinrichtung 20 auf der den Pflanzen 5 zugewandten Unterseite eine Reihe von Sprühdüsen 52 zum Ausbringen bzw. Versprühen des Pflanzenschutzmittels 1 vorgesehen bzw. angeordnet sind. Die Anordnung bzw. Ausbildung der Sprühdüsen 52 ist derart, dass das Pflanzenschutzmittel 1 über die gesamte Längserstreckung der Trägereinrichtung 20 in Wirkverbindung mit den Pflanzen 5 gebracht werden kann, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Sprühdüsen 52 individuell angesteuert werden können, um beispielsweise die Menge des auf die Pflanzen 5 aufgebrachten Pflanzenschutzmittels 1 in Abhängigkeit von den durch die Bildaufnahmeeinheiten 22 erfassten Daten zu optimieren bzw. zu beeinflussen.
  • Auch ist es insbesondere anhand der 4 und 5 erkennbar, dass die zumindest mittelbar von der Auswerteeinheit 50 über eine nicht dargestellte Steuervorrichtung ansteuerbaren Sprühdüsen 52 in einem Abstand c in Fahrtrichtung FW gesehen hinter den Bildaufnahmeeinheiten 22 angeordnet sind. Dies rührt daher, dass die von den Bildaufnahmeeinheiten 22 erfassten Daten zunächst von der wenigstens einen Auswerteeinheit 50 verarbeitet werden müssen, und anschließend eine ggf. individuelle Ansteuerung der Sprühdüsen 52 erfolgt. Da sich das Zugfahrzeug 10 dabei in Fahrtrichtung FW bewegt, dient der Abstand c somit dazu, die Bilddaten verarbeiten zu können und eine zeitgerechte Ansteuerung der Sprühdüsen 52 zu ermöglichen.
  • Der Abstand c zwischen den Bildaufnahmeeinheiten 22 und den Sprühdüsen 52 bzw. zwischen den Bildaufnahmeeinheiten 22 und dem Gestell 32 kann beispielsweise auch durch einen Mechanismus 51 verstellbar ausgebildet sein. Hierzu wird beispielhaft auf die 6 verwiesen. Dort ist erkennbar, dass am Beispiel einer einzelnen Bildaufnahmeeinheit 22 diese mittels zweier, jeweils in einen Überbiegeschutz aufweisenden Ketten 53, 54, die in Wellen 55, 56 aufrollbar bzw. abwickelbar angeordnet sind, eine Verstellung des Abstands c ermöglicht wird.
  • Weiterhin ist es vorgesehen, dass an der Trägereinrichtung 20 bzw. dem Gestell 32 eine Beleuchtungseinheit 60 zur homogen Ausleuchtung des Untergrunds 2 vorgesehen ist. Die homogene Ausleuchtung des Untergrunds 2 dient dazu, möglichst qualitativ hochwertige und in Bezug auf die Bildaufnahmeeinheiten 22 miteinander vergleichbare Daten zu generieren. Hierzu ist es vorgesehen, dass die Beleuchtungseinheit 60 beispielhaft wenigstens ein bandförmiges Element 62 aufweist, das an der Unterseite der Trägereinrichtung 20 angeordnet ist, und das beispielsweise aus einer Vielzahl von im Einzelnen nicht dargestellten LEDs 64 besteht, die in Kettenform sich über die gesamte Längsrichtung der Trägereinrichtung 20 erstrecken. Die LEDs 64 weisen dabei Leuchtfelder 66 auf, die im Bereich des Bodens 7 das Blickfeld 23 der Bildaufnahmeeinheiten 22 überdecken (5). Im Ausführungsbeispiel befinden sich die LEDs nahe der Sprühdüsen 52.
  • Die soweit beschriebene Trägereinrichtung 20 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es beispielsweise denkbar, die Trägereinrichtung 20 im Frontbereich des Zugfahrzeugs 10 anzuordnen, und die Sprühdüsen 52 (weiterhin) im Bereich des Anhängers 12 bzw. des Tanks 14, sodass sich zwangsläufig horizontale Abstände zwischen den Bildaufnahmeeinheiten 22 und den Sprühdüsen 52 ergeben.
  • 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
    • WO 2016/144795 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Trägereinrichtung (20) zur optischen Erfassung eines Untergrunds (2) für ein landwirtschaftliches Fahrzeug (12), mit einem sich im Wesentlichen quer zu einer Fahrtrichtung (FW) vorzugweise symmetrisch zu einer Mittelebene (34) erstreckenden Gestell (32), mit in Längsrichtung des Gestells (32) angeordneten Bildaufnahmeeinheiten (22) zur Aufnahme jeweils eines Abschnitts des Untergrunds (2), und mit einer mit der Bildaufnahmeeinheit (22) datentechnisch verbundenen Auswerteeinheit (50), dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bildaufnahmeeinheiten (22) mit einer gemeinsamen Auswerteeinheit (50) verbunden sind.
  2. Trägereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Auswerteeinheit (50) nahe, insbesondere in einem Abstand (b) von weniger als 10% in Bezug zur Längserstreckung (L) des Gestells (32), von der Mittelebene (34) oder einer Koppelstelle (15) für die Trägereinrichtung (20) zur Ankopplung an das Fahrzeug (12) angeordnet ist.
  3. Trägereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinheiten (22) auf dem Untergrund (2) Sichtfelder (23) aufweisen, die sich an Randbereichen teilweise überlappen.
  4. Trägereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinheiten (22) in einer in Fahrtrichtung (FW) verlaufenden Richtung verstellbar an dem Gestell (32) angeordnet sind.
  5. Trägereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (32) in Längsrichtung aus mehreren Gestellelementen (25, 26) ausgebildet ist, die in einer senkrecht zur Fahrtrichtung (FW) und senkrecht zur Längserstreckung des Gestells (32) verlaufenden Richtung um jeweils etwa 180° zueinander schwenkbar angeordnet sind.
  6. Trägereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Gestells (32) zum Untergrund (2) mittels einer vorzugsweise in Form wenigstens eines Ultraschallsensors (42) ausgebildeten Sensoreinrichtung detektierbar und mittels eines auf das Gestell (32) wirkenden Stellantriebs (37) regelbar ist.
  7. Trägereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (32) in Wirkverbindung mit einer Dämpfungseinrichtung (40) zur Reduzierung von Schwingungen des Gestells (32) angeordnet ist.
  8. Trägereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine sich in Längsrichtung des Gestells (32) erstreckende Beleuchtungseinheit (60) mit mehreren Lichtquellen zur Beleuchtung des Untergrunds (2) am Gestell (32) angeordnet ist, und dass die Lichtquellen vorzugsweise in Form von LEDs (64) ausgebildet sind, wobei der Abstand zwischen zwei Lichtquellen (64) zwischen wenigen Millimetern und wenigen Zentimetern beträgt.
  9. Trägereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei parallel zueinander angeordnete Beleuchtungseinheiten (60) vorgesehen sind.
  10. Trägereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Gestell (32) wenigstens eine Sprüheinrichtung (52) angeordnet ist, und dass die Bildaufnahmeeinheiten (22) in Fahrtrichtung (FW) gesehen vor der wenigstens einen Sprüheinrichtung (52) angeordnet sind.
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