DE102019201975A1 - Verfahren und Steuereinrichtung zum Steuern eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs und landwirtschaftliche Nutzfahrzeug - Google Patents

Verfahren und Steuereinrichtung zum Steuern eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs und landwirtschaftliche Nutzfahrzeug Download PDF

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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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    • A01B69/008Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Steuern der Bewegung eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs (10), mit den Schritten: Erfassen (S1) multispektraler Bilddaten (30) zu einem Untergrund im Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs (10) mit einer auf dem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug (10) angeordneten Multispektralkamera (12), Ableiten (S2) von mindestens einer Linie (22) in den erfassten multispektralen Bilddaten und Steuern (S3) der Fahrdynamik des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs (10) in Abhängigkeit der abgeleiteten mindestens einen Linie (22). Die Erfindung beschreibt ferner eine Steuereinrichtung (14) zum Durchführen eines derartigen Verfahrens und ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug mit einer Multispektralkamera (12) und einer solchen Steuereinrichtung.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Bewegung eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinrichtung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens und ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug mit einer solchen Steuereinrichtung.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen mittels Sensorik über ein Arbeitsfeld zu führen. In der DE 10 2015 104 645 A1 ist ein Verfahren beschrieben, in dem eine Radspur mittels eines Laserscanners berührungslos erfasst wird, um eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine spurgetreu zu führen.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Steuern der Bewegung eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs.
  • Bei dem mit dem Verfahren steuerbaren landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug kann es sich grundsätzlich um jedes Fahrzeug handeln, welches zum Bewirtschaften einer landwirtschaftlichen Nutzfläche ausgebildet ist. Das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug kann beispielsweise ein Traktor oder eine Erntemaschine sein. Mit anderen Worten kann das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug eine landwirtschaftliche Maschine oder ein landtechnisches Fahrzeug sein.
  • Das Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs kann ein Führen, Lenken und/oder Navigieren des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs aufweisen. Hierbei kann es sich um ein automatisiertes Steuern der Bewegung des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs handeln. Das Verfahren kann somit auch zum automatisierten Steuern der Bewegung eines autonom betreibbaren landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs durchgeführt werden.
  • Das Verfahren weist als einen Schritt ein Erfassen multispektraler Bilddaten eines Untergrunds im Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs auf. Das Erfassen multispektraler Bilddaten wird mit einer auf dem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug angeordneten Multispektralkamera durchgeführt.
  • Der Untergrund im Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs kann einen Boden und/oder eine Vegetation, beispielsweise eine Bepflanzung, aufweisen. Der Untergrund im Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs kann somit ein Feld, ein Acker, oder eine Wiese in bewirtschaftetem oder brachliegendem Zustand sein. Bei einem bewirtschafteten Untergrund kann es sich beispielsweise um einen bepflanzten Boden oder um einen gegrubberten Boden handeln. Der Untergrund kann auch eine Wasseroberfläche aufweisen, beispielsweise die Oberfläche eines fließenden oder eines stehenden Gewässers.
  • Die Multispektralkamera kann eine Kamera sein, welche elektromagnetische Strahlung in mehreren Spektralkanälen erfassen kann. Die Spektralkanäle der Multispektralkamera weisen mindestens einen Spektralkanal auf, in welchem elektromagnetische Strahlung beziehungsweise Licht in einem für den Menschen unsichtbaren Spektralband erfasst werden kann.
  • Die Multispektralkamera ist daher dazu ausgebildet, auch für den Menschen unsichtbare elektromagnetische Strahlung zu erfassen. Mit anderen Worten ist die Multispektralkamera dazu ausgebildet, nicht nur elektromagnetische Strahlung in dem für den Menschen sichtbaren Spektrum zu erfassen. Bei dem für den Menschen sichtbaren Spektrum kann es sich um elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 750 nm handeln.
  • Die multispektralen Bilddaten können reflektierte und/oder emittierte elektromagnetische Strahlung aufweisen, deren Wellenlänge in einem für den Menschen nicht sichtbaren Spektralband liegt. Ein für den Menschen nicht sichtbares Spektralband kann Infrarotstrahlung, beispielsweise nahes infrarotes Licht, mittelinfrarotes Licht und/oder thermalinfrarotes Licht, zumindest teilweise umfassen.
  • Das Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs kann eine Umgebung um das Nutzfahrzeug sein, in welcher die Multispektralkamera die multispektralen Bilddaten erfassen kann. Mit anderen Worten kann es sich bei dem Umfeld um einen Erfassungsbereich der Multispektralkamera handeln.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Ableiten von mindestens einer Linie in den erfassten multispektralen Bilddaten auf. Das Ableiten der Linie kann mittels Methoden der Computervision oder Bildverarbeitung, beispielsweise semantischer Segmentation, durchgeführt werden. Die Bilddaten können einen Intensitätsbild aufweisen.
  • Bei der Linie kann es sich um eine gerade Linie oder um eine gekrümmte Linie handeln. Die Linie kann auch gerade und/oder gekrümmte Linienabschnitte aufweisen. Die Linie kann mittels Bildverarbeitung in den multispektralen Bilddaten abgeleitet werden. Hierfür kann ein Bildverarbeitungsoperator zur Linienextraktion verwendet werden. Bezüglich des Bildverarbeitungsoperators kann es sich auch um einen Operator zur Kantenextraktion handeln. Die mindestens eine Linie kann in mindestens einem Spektralkanal der Multispektralkamera automatisiert abgeleitet werden. Die Linie kann eine Grenze zwischen unterschiedlichen Absorptions- und/oder Reflektionseigenschaften des Untergrunds im Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs in mindestens einem Spektralbandkanal beziehungsweise in mindestens einem Spektralband definieren.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Steuern der Fahrdynamik des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs in Abhängigkeit der abgeleiteten mindestens einen Linie auf.
  • Das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug kann so neben oder entlang der abgeleiteten Linie gesteuert werden. Zum Steuern der Fahrdynamik des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs kann die abgeleitete Linie aus einem Bildkoordinatensystem der multispektralen Bilddaten beziehungsweise der Multispektralkamera in ein Steuerungskoordinatensystem des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs transformiert werden. Bei dem Steuerungskoordinatensystem kann es sich um ein Koordinatensystem handeln, in welchem der Untergrund im Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs kartiert ist. Bei dem Steuerungskoordinatensystem kann es sich zusätzlich oder alternativ um ein Koordinatensystem handeln, in welchem das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug beispielsweise mittels satellitengestützter Positionserfassung navigiert werden kann. Bei einer zum Steuern der Fahrdynamik des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs verwendeten Linie in dem Steuerungskoordinatensystem kann es sich um eine zweidimensionale Linie handeln, das heißt eine Linie ohne Höheninformation.
  • Im Rahmen der Erfindung kann ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug somit basierend auf multispektralen Bilddaten, welche Bilddaten in einem für den Menschen nicht sichtbaren Spektralbereich aufweisen, gesteuert beziehungsweise geführt werden. Ein derartiges Steuern beziehungsweise Führen eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs durch für den Menschen nicht sichtbares Licht, welches jedoch durch eine Multispektralkamera erfassbar ist, kann ein Bewegungssteuern eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs in Abhängigkeit von Untergrundeigenschaften im Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs ermöglichen. Derartige Untergrundeigenschaften können beispielsweise eine Verteilung beziehungsweise ein Gradient der Bodenfeuchte oder eines Wassergehalts des Bodens oder der Vegetation aufweisen.
  • Mit dem Verfahren kann somit der Betrieb eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs in Rahmen des Precision Farming in vorteilhafter Weise zuverlässiger und robuster ausgeführt werden.
  • Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug neben einer satellitengestützten Fahrdynamiksteuerung in redundanter Weise basierend auf einer Linienextraktion in multispektralen Bilddaten gesteuert werden kann. Das Verfahren kann ferner eine initiale satellitengestützte Route ergänzen oder in ihrer Genauigkeit beim Befahren der Route verbessern.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens weist der Schritt des Erfassens multispektraler Bilddaten des Untergrunds im Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs ein Erfassen von Bildinformation des Untergrunds in einem Spektralband auf, welches zumindest einen Teilbereich eines Infrarot-Spektralbands aufweist. Das Infrarot-Spektralband kann einen Spektralbereich in einem Wellenlängenband von 780 nm bis 3,0 µm aufweisen.
  • Die Multispektralkamera kann zum Erfassen des Infrarot-Spektralbands beziehungsweise von Infrarot-Strahlung einen entsprechenden Infrarot-Spektralkanal aufweisen. Das Infrarot-Spektralband kann ein Nahinfrarot-Spektralband und/oder ein kurzwelliges Infrarot-Spektralband aufweisen. Aus multispektralen Bilddaten, welche Informationen zu von dem Untergrund reflektierter und/oder emittierter Infrarotstrahlung aufweisen können, können in vorteilhafter Weise physikalische Eigenschaften des Untergrunds abgeleitet werden, welche unabhängig von einer Struktur, Textur oder Farbe des Untergrunds sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der Schritt des Erfassens multispektraler Bilddaten des Untergrunds im Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs ein Erfassen von Bildinformation des Untergrunds in einem Spektralband auf, welches zumindest einen Teilbereich eines Nahinfrarot-Spektralbands aufweist. Das Nahinfrarot-Spektralband kann einen Spektralbereich in einem Wellenlängenband von 780 nm bis 1400 µm aufweisen.
  • Die Multispektralkamera kann zum Erfassen des Nahinfrarot-Spektralbands beziehungsweise von Nahinfrarot-Strahlung einen entsprechenden Nahinfrarot-Spektralkanal aufweisen. Aus multispektralen Bilddaten, welche Informationen zu von dem Untergrund reflektierter und/oder emittierter Nahinfrarotstrahlung aufweisen können, können in vorteilhafter Weise physikalische Eigenschaften des Untergrunds abgeleitet werden. Aufgrund der Absorptions- beziehungsweise Reflektionseigenschaften von Chlorophyll und Wasser in dem Nahinfrarot-Spektralband, kann die erfasste Bildinformation des Untergrunds Information ein Vorhandensein von Vegetation auf dem Boden und/oder über Feuchteunterschiede des Bodens aufweisen.
  • Die Multispektralkamera kann in vorteilhafter Weise Vegetationsbereiche, Bodenbereiche und/oder unterschiedliche Bodenfeuchtigkeit detektieren.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der Schritt des Erfassens multispektraler Bilddaten des Untergrunds ein Erfassen von Bildinformation des Untergrunds in einem Spektralband auf, welches einen Teilbereich des sichtbaren Spektralbands aufweist. Bei dem Teilbereich des sichtbaren Spektralbands kann es sich um einen Teilbereich des sichtbaren roten Spektralbands handeln. Der Teilbereich des sichtbaren Spektralbands kann so beispielsweise einen Spektralbereich in einem Wellenlängenband von 600 nm bis 700 nm aufweisen. Dieses Spektralband kann in vorteilhafter Weise zum Erfassen von Vegetationsgrenzen verwendet werden. Mit anderen Worten kann ein Kontrast in den multispektralen Bilddaten zwischen Pflanzen und unbewachsenem Boden erkannt werden.
  • Die Multispektralkamera kann zum Erfassen eines Teilbereichs des sichtbaren roten Spektralbands einen entsprechenden Rot-Spektralkanal aufweisen. Aus multispektralen Bilddaten, welche zusätzlich Informationen zu von dem Untergrund reflektierter und/oder emittierter sichtbaren roten Lichtstrahlung aufweisen können, können in vorteilhafter Weise physikalische Eigenschaften des Untergrunds abgeleitet werden. Aufgrund der, verglichen mit anderen sichtbaren Spektralbereichen, hohen Absorption von Chlorophyll in diesem roten Spektralband, kann ein Vorhandensein von Vegetation auf dem Untergrund durch Auswerten von Bildinformation in diesem Spektralbereich effizient und ortsgenau bestimmt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der der Schritt des Ableitens ein Extrahieren der mindestens einen Linie aus Bildinformation zu dem Untergrund in zumindest einem Teilbereich eines Infrarot-Spektralbands, in zumindest einem Teilbereich eines Nahinfrarot-Spektralbands und/oder in einem Teilbereich des sichtbaren Spektralbands auf. Das Extrahieren der mindestens einen Linie kann mittels einem Bildverarbeitungsoperator in den multispektralen Bilddaten durchgeführt werden. Die multispektralen Bilddaten können hierfür in binäre Bilddaten umgewandelt werden. Die extrahierte Linie kann eine Grenze zwischen Vegetation und Boden, beispielsweise eine Schnittlinie auf einem Feld, oder eine Grenze zwischen bearbeitetem Boden und nicht bearbeitetem Boden, beispielsweise gegrubberter und nicht gegrubberter Ackerboden, in den multispektralen Bilddaten darstellen. Für ein landwirtschaftliches Bewirtschaften relevante Arbeitslinien können so effizient erfasst werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren, basierend auf dem Schritt des Ableitens, als einen weiteren Schritt ein Feststellen von Regionen mit unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt in Abhängigkeit der mindestens einen abgeleiteten Linie in den multispektralen Bilddaten auf. Bei den Regionen kann es sich um Bodenregionen handeln, welche aufgrund unterschiedlicher Bearbeitungs- beziehungsweise Bewirtschaftungszuständen eine unterschiedliche Feuchte beziehungsweise einen unterschiedlichen Wassergehalt aufweisen. So kann ein gegrubberter Ackerboden auf seiner Oberfläche feuchter sein als ein nicht gegrubberter Ackerboden. Entsprechend festgestellte Regionen können so in vorteilhafter Weise beim Bewirtschaften eines Untergrunds berücksichtigt werden, wobei das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug diese Regionen automatisiert und gezielt anfahren oder umfahren kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren basierend auf dem Schritt des Ableitens als einen weiteren Schritt ein Feststellen einer Wasserregion in Abhängigkeit der mindestens einen abgeleiteten Linie in den multispektralen Bilddaten auf. Bei der Wasserregion kann es sich um eine Wasseroberfläche handeln, welche temporär oder dauerhaft auf dem Untergrund ausgebildet sein kann. So kann gefluteter oder wasserführender Bereich auf dem Untergrund in den multispektralen Bilddaten erkannt werden. Entsprechend festgestellte Regionen können so in vorteilhafter Weise beim Bewirtschaften eines Untergrunds berücksichtigt werden, wobei das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug diese Regionen automatisiert meiden und umfahren kann. Die Wasserregion kann ferner eine Errosionszone aufweisen.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der der Schritt des Steuerns ein Steuern der Querdynamik des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs in Abhängigkeit der mindestens einen abgeleiteten Linie auf. Das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug kann so in Abhängigkeit der mindestens einen abgeleiteten Linie gelenkt werden, um parallel zu dieser oder entlang dieser zu fahren.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der der Schritt des Steuerns alternativ oder zusätzlich zum Steuern der Querdynamik ein Steuern der Längsdynamik des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs in Abhängigkeit der mindestens einen abgeleiteten Linie auf. Das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug kann so in Abhängigkeit der mindestens einen abgeleiteten Linie beschleunigt oder abgebremst werden, um parallel zu dieser oder entlang dieser mit unterschiedlicher Geschwindigkeit zu fahren.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der Schritt des Steuerns ein Berücksichtigen einer Arbeitsbreite eines an dem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug angeordneten landwirtschaftlichen Geräts aufweist. Das landwirtschaftliche Gerät kann vorne, hinten oder seitlich an dem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug angeordnet sein. Bei dem landwirtschaftlichen Gerät kann es sich beispielsweise um einen Grubber handeln. Die Arbeitsbreite beziehungsweise der Arbeitsbereich kann so entlang der mindestens einen abgeleiteten Linie bewegt werden. Überlappungen beim Bearbeiten des Untergrunds oder nicht mit dem landwirtschaftlichen Gerät bearbeiteter Untergrund können so vermieden werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der Schritt des Steuerns ein Korrigieren einer vorgegebenen Trajektorie in Abhängigkeit der abgeleiteten mindestens einen Linie auf. Das Korrigieren kann ein Ersetzen der abgeleiteten mindestens einen Linie aufweisen. Eine von einem satellitengestützten Navigationssystem vorgegebene Trajektorie kann so durch eine aus den multispektralen Bilddaten abgeleitete Trajektorie, welche auf der mindestens einen abgeleiteten Linie basiert, korrigiert beziehungsweise ersetzt werden. Die multispektralen Bilddaten können somit neben satellitengestützten Navigationssignalen redundante Navigationsdaten zum Navigieren des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs darstellen.
  • Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Verfahrensschritte des vorangehenden Aspekts betreffend das Verfahren zum Steuern der Bewegung eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs oder einer seiner Ausführungsformen durchzuführen. Die Steuereinrichtung kann verschiedene Schnittstellen zum Empfangen und Ausgeben der entsprechenden Signale aufweisen. Unter einer Einrichtung der Steuereinrichtung zum Ausführen einer bestimmten Funktion kann im Rahmen der Erfindung eine spezifische Herrichtung, beispielsweise eine Programmierung, der Steuereinrichtung zum Ausführen der Funktion verstanden werden.
  • Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug mit einer Multispektralkamera und einer Steuereinrichtung nach dem vorangehenden Aspekt.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein Ablaufdiagramm von Verfahrensschritten eines Verfahrens zur Bewegungssteuerung eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs nach einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 2 zeigt ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug mit einer Steuereinrichtung nach einer jeweiligen Ausführungsform der Erfindung beim Bewirtschaften eines landwirtschaftlichen Untergrunds zur Erläuterung des Verfahrens.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • In 1 sind Verfahrensschritte S1 bis S3 in einer zeitlichen Abfolge zum Durchführen eines Verfahrens zum Steuern der Bewegung eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs gezeigt.
  • In einem ersten Verfahrensschritt S1 erfolgt eine multispektrale Bilddatenerfassung mit einer auf dem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug angeordneten Multispektralkamera. Mit diesem Verfahrensschritt S1 werden multispektrale Bilddaten 30 zu einem Untergrund im Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs erfasst. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Untergrund einen Acker auf.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt S2 erfolgt eine Linienableitung in den im vorangegangenen Verfahrensschritt S1 erfassten multispektralen Bilddaten 30. In dem Verfahrensschritt S2 wird mindestens eine Linie 22 in einem für den Menschen nicht sichtbaren Spektralband in den multispektralen Bilddaten 30 abgeleitet.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt S3 erfolgt eine Fahrdynamiksteuerung des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs. Dabei wird die Fahrdynamik des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs in Abhängigkeit der in dem vorangegangenen Verfahrensschritt abgeleiteten Linie 22 gesteuert.
  • In 2 ist ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug 10 mit einer Multispektralkamera 12 und einer Steuereinrichtung 14 gezeigt. Die Multispektralkamera 12 ist mit der Steuereinrichtung 14 verbunden.
  • An dem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug 10 ist ein landwirtschaftliches Gerät 11 angeordnet. Das landwirtschaftliche Gerät 11 ist an einem Heckbereich des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs 10 angehängt. Das landwirtschaftliche Gerät 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Grubber.
  • Das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug 10 fährt auf einem Boden 20, welcher in diesem Ausführungsbeispiel ein Ackerboden ist. Der Boden 20 weist feuchten Boden 20a und trockenen Boden 20b auf. Bei dem feuchten Boden 20a handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um gegrubberten Boden 20. Bei dem trockenen Boden 20b handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um (noch) nicht gegrubberten Boden 20.
  • Aus den mit der Multispektralkamera 12 erfassten multispektralen Bilddaten 30 werden Linien 22 abgeleitet, welche eine jeweilige Grenze zwischen feuchtem Boden 20a und trockenem Boden 20b darstellen. Der feuchte Boden 20a weist an der Bodenüberfläche einen höheren Wassergehalt auf als der trockene Boden 20b. Diese Bereiche mit unterschiedlichem Wassergehalt an der Bodenoberfläche sind in einem Infrarot-Spektralband beziehungsweise in einem Nahinfrarot-Spektralband mit entsprechenden Kanälen der Multispektralkamera 12 erfassbar.
  • Die Bewegung des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs 10 wird dann in Abhängigkeit der erkannten Linien 22 so gesteuert, dass sich das landwirtschaftliche Gerät 11 derart über den Boden 20 bewegt, dass noch nicht gegrubberter Boden 20 vollständig gegrubbert wird. Das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug 10 orientiert sich dabei an den tatsächlichen Bodenverhältnissen.
  • In einem Bereich des Bodens 20, welcher ein trockener Boden 20b ist, ist zudem ein Wasser 21 vorhanden. Auch die Grenze zwischen dem Wasser 21 und dem Boden 20 ist aus den multispektralen Bilddaten 30 der Multispektralkamera 12 in einem Infrarot-Spektralband beziehungsweise in einem Nahinfrarot-Spektralband ableitbar.
  • Die Bewegung des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs 10 wird dann in Abhängigkeit der erkannten Linien 22 so gesteuert, dass das landwirtschaftliche Nutzfahrzeugs 10 das Wasser 21 als Hindernis erkennt und dieses umfährt.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    landwirtschaftliches Nutzfahrzeug
    11
    landwirtschaftliches Gerät
    12
    Multispektralkamera
    14
    Steuereinrichtung
    20
    Boden
    20a
    feuchter Boden
    20b
    trockener Boden
    21
    Wasser
    22
    Linie
    30
    multispektrale Bilddaten
    S1
    multispektrale Bilddatenerfassung
    S2
    Linienableitung
    S3
    Fahrdynamiksteuerung
  • 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 102015104645 A1 [0003]

Claims (12)

  1. Verfahren zum Steuern der Bewegung eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs (10), mit den Schritten: Erfassen (S1) multispektraler Bilddaten (30) zu einem Untergrund im Umfeld des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs (10) mit einer auf dem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug (10) angeordneten Multispektralkamera (12), Ableiten (S2) von mindestens einer Linie (22) in den erfassten multispektralen Bilddaten und Steuern (S3) der Fahrdynamik des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs (10) in Abhängigkeit der abgeleiteten mindestens einen Linie (22).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erfassens (S1) ein Erfassen von Bildinformation zu dem Untergrund in einem Spektralband aufweist, welches zumindest einen Teilbereich eines Infrarot-Spektralbands aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Erfassens (S1) ein Erfassen von Bildinformation zu dem Untergrund in einem Spektralband aufweist, welches zumindest einen Teilbereich eines Nahinfrarot-Spektralbands aufweist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Erfassens (S1) ein Erfassen von Bildinformation zu dem Untergrund in einem Spektralband aufweist, welches einen Teilbereich des sichtbaren Spektralbands aufweist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Ableitens (S2) ein Extrahieren der mindestens einen Linie (22) aus Bildinformation zu dem Untergrund in zumindest einem Teilbereich eines Infrarot-Spektralbands, in zumindest einem Teilbereich eines Nahinfrarot-Spektralbands und/oder in einem Teilbereich des sichtbaren Spektralbands aufweist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren basierend auf dem Schritt des Ableitens (S2) als weiteren Schritt aufweist: Feststellen von Regionen mit unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt in Abhängigkeit der mindestens einen abgeleiteten Linie (22) in den multispektralen Bilddaten.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren basierend auf dem Schritt des Ableitens (S2) als weiteren Schritt aufweist: Feststellen einer Wasserregion in Abhängigkeit der mindestens einen abgeleiteten Linie (22) in den multispektralen Bilddaten.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Steuerns (S3) ein Steuern der Querdynamik des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs (10) in Abhängigkeit der mindestens einen abgeleiteten Linie (22) aufweist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Steuerns (S3) ein Berücksichtigen einer Arbeitsbreite eines an dem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug (10) angeordneten landwirtschaftlichen Geräts (11) aufweist.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Steuerns (S3) ein Korrigieren einer vorgegebenen Trajektorie in Abhängigkeit der abgeleiteten mindestens einen Linie (22) aufweist.
  11. Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Schritte eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
  12. Landwirtschaftliches Nutzfahrzeug mit einer Multispektralkamera (12) und einer Steuereinrichtung (14) nach Anspruch 11.
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